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有效解决现浇板施工裂缝难题的技术分析

2012-08-15胡长弟

浙江工商职业技术学院学报 2012年2期
关键词:现浇板楼板模板

胡长弟

(宁海县双侨建筑工程有限公司,浙江 宁海 315600)

现浇楼板施工裂缝是目前较难消除的质量问题,根据裂缝的性质,尽管多数裂缝不会危及结构的安全,但会影响建筑物的正常使用功能,降低建筑物的整体质量,因此必须加以重视。如何有效解决现浇板施工裂缝这一难题,要先分析施工裂缝产生的原因,并采取相应的针对措施,以减少或消除施工裂缝的产生,达到提高现浇板整体质量的目的。

1 施工裂缝产生的原因分析

施工裂缝主要是由非结构性的混凝土收缩、温度变化和结构性的位移、变形、应力等原因造成的。

1.1 混凝土浇捣过程中由温度应力引起的裂缝

混凝土是以水泥、砂、石加水搅拌均匀而成的混合物,水泥充分水化约需0.38-0.40水灰比的用水量,而目前商品混凝土的水灰比均大于这一要求。当气温较高时,混凝土稍加振捣即会产生石子下沉、浆体上浮等情况,产生表面浮浆和泌水,当表面的水分蒸发到一定程度时,会产生一些无方向性的失水塑性裂缝。

在混凝土硬化初期,由于水泥水化时会产生大量的热量,使混凝土的内部温度比外部温度要高得多,在一些大体积混凝土中,内外温差可达到50℃以上。内部混凝土会产生较大膨胀,而外部混凝土会产生收缩,内胀外缩造成温度应力,导致混凝土表面产生受拉裂缝。

1.2 混凝土养护过程中由湿度应力引起的裂缝

混凝土浇筑后如果不及时覆盖养护,缺乏应有的湿度,会导致表面蒸发失水太快,在高温、低温情况下表面会快速硬结,引起混凝土表面收缩,出现混凝土表面干缩性裂缝,这些裂缝比较细微,往往不为人所注意。当混凝土硬化后,随着内部游离水的逐渐蒸发,会导致混凝土由表及里逐渐产生干缩,在约束条件下,当由湿度引起的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生干燥收缩裂缝。随着时间的推移,混凝土的水分蒸发量和干燥收缩量逐渐增大,裂缝会变得越来越明显。

1.3 混凝土初凝时受到外荷载的扰动影响而出现的裂缝

混凝土在未凝结前是呈塑性状态的,若受到外荷载的扰动影响产生裂缝时,可以自行恢复。初凝后混凝土逐渐失去塑性状态,若再受到外荷载的扰动影响,产生了裂缝就难以恢复了。外部的扰动主要有以下几个方面:

一是施工过程中的冲击和振动:如泵送管道对模板产生的扰动,对初凝后的混凝土影响很大;相邻部位作业人员的活动或吊装重物也会造成这种裂缝,这种裂缝呈方格状或等距离分布,扰动时间越长,产生裂缝的可能性越大。

二是模板底部刚度不足,在荷载作用下产生较大的变形,也会使混凝土受到扰动而产生裂缝。

1.4 现浇板过早拆模或者过早承受较大荷载产生的裂缝

拆除模板时现浇板混凝土强度未达到规定的要求,或者是未达到足够强度就上料、上人、上设备,过早承受较大荷载,这些因素都会导致现浇板受损而产生裂缝。

1.5 支座处抗弯承载力不足形成的裂缝

施工中未注意对现浇板上部钢筋的保护,把板面负筋踩弯下沉,或者由于大梁两侧楼板不均匀沉降等,会造成楼板在支座处抵抗负弯矩的能力不足,而在支座处板顶面产生竖向裂缝。

1.6 施工材料不当引起的裂缝

因施工材料不当引起的裂缝,主要有二方面:一是水泥安定性不合格,导致混凝土板面产生胀裂,并随着混凝土龄期及强度的增长裂缝逐渐变宽,这种裂缝危害很大,甚至会造成严重的结构安全事故;二是砂石级配不当,含泥量太大等因素,混凝土会产生不规则的干缩裂缝。

1.7 施工工艺不当引起的裂缝

施工工艺不当也会引起现浇板裂缝:如水泥用量过大,水灰比过大,导致混凝土收缩过大;施工缝处理不当,新旧混凝土结合不严等,也会造成现浇板在施工缝位置产生裂缝。

1.8 其他方面的施工原因造成的裂缝

其他方面的施工原因也会造成现浇板的裂缝,如楼板内管线预埋量过多,各种管线在楼板内纵横交叉,使现浇板有效截面削弱,从而沿管线分布方向产生裂缝。

1.9 设计考虑不周全造成的裂缝

有些设计人员在结构设计时,仅计算现浇板满足承载能力的要求,而没有考虑由于温度和收缩引起的附加应力的不利影响,在附加应力较大的部位没有配置必要的附加钢筋,当附加应力超过现浇板的抗裂能力时,就造成混凝土现浇板的开裂。

2 防止现浇板裂缝产生的措施

2.1 加强商品混凝土的质量管理

目前采用的商品混凝土,由于价格与利润等因素影响,粉煤灰掺量一般较大,砂石及添加剂的质量也难以保证,导致混凝土水灰比、坍落度过大,使混凝土的收缩量增大,易引起收缩裂缝。使用方应促使商品混凝土厂家控制好原材料质量,减小混凝土的收缩量,并应根据工程的具体要求,制定对混凝土质量的技术要求,现场应每车检查商品混凝土的坍落度(不宜大于150mm)和泌水性。

2.2 优化设计提高抗裂要求

为增强现浇板的抗干缩、抗温度变形能力,现浇板配筋宜采用双向、双面配筋,分布筋间距不应大于200mm,楼板钢筋的配筋率不应小于0.3%;阳角处的楼板及跨度大于3.9米的楼板均应采用双向双面配筋,阳角处楼板钢筋间距不应大于1OOmm,钢筋直径不宜太小,一般应大于8mm,并宜采用强度较高的变形钢筋;转角处楼板阴阳角处配筋应加强,建议与设计单位沟通,采用负筋沿房间全长布置,并且适当加密加粗;当房屋长度超过4O米时,可在平面中布置后浇带,增加一些微膨胀抗裂措施;屋面设计传热系数宜不大 1.0Wm.K。

2.3 施工中控制裂缝产生的措施

2.3.1 交底工作必须全面、细致、并具有针对性。特别是地基处理要求、模板支撑要求、钢筋绑扎要求、钢筋保护层的控制方法、标高控制方法、施工缝处理方法、混凝土材料品质控制方法与步骤、混凝土的振捣、楼板表面处理方法与要求、保证钢筋位置正确的保证措施、保温保湿养护方法与措施及时间要求、模板拆除要求、混凝土浇筑后上部结构施工的荷载控制等方面,并落实相关措施责任人。

2.3.2 严格按施工组织设计方案布置模板支撑。支撑系统的稳定性和刚度应符合设计和规范要求,并有可靠的固定点控制模板水平位移。支撑立杆不应支立在土层上,可以在土层夯实后浇筑l00mm厚C10—C20的素混凝土垫层,在其上设50mm厚垫木,使立杆支撑在垫木上。模板支撑所采用的扣件或钢管等材料以及搭设,应满足设计和规范要求。

2.3.3 混凝土浇筑前在模板周边弹出混凝土厚度控制标志线,并在板筋上每双向间距1m焊1根短筋作为楼板厚度控制标志点,以确保楼板厚度满足设计要求。整个楼层混凝土宜一次性浇筑完毕,尽量避免施工缝的出现。混凝土应振捣密实,及时排除表面浮浆及泌水。混凝土浇筑完毕后采用滚筒滚压实,混凝土初凝前抹压平整,并清理出表面过厚水泥砂浆,以同类型混凝土代替。混凝土终凝前应用铁板抹压一遍,以封闭混凝土初期塑性收缩开裂,混凝土终凝后,及时加盖湿草袋并覆塑料薄膜对混凝土进行养护。楼板浇筑完成后,待强度达到1.2Mpa后方可上人操作,但堆载应控制,不得出现冲击楼板荷载。

2.3.4 当出现施工缝时,施工缝应设在楼板跨度中间1/3处,施工缝处理应清洁、密实、垂直板面,接缝时应湿润,接浆处应严密。楼体长度大于90米时,除了按设计规范在中间设置一道伸缩缝外,还应在伸缩缝两侧中间部位增设两道后浇带,以减少混凝土收缩应力。

2.3.5 预埋管线应设置在楼板上下两层钢筋之间,不得布置在钢筋保护层混凝土内;管线不宜立体交叉布置,可采用接线盒方式解决管线的交错问题,并排走向的管线间距应大于50cm。当管线直径大于1/5板厚时,应采用钢筋网加强,楼板预制留洞应按设计规范布置局部补强钢筋。

2.3.6 模板支撑的拆除应满足规范要求及施工设计方案要求,楼板混凝土强度由制作同楼板种类混凝土试块的强度确定,同时注意满足上部结构施工承载的需要。

3 裂缝的处理方法

第一,对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净。待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。

第二,其它一般裂缝处理。其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或1:l水泥砂浆袜缝,压平养护。

第三,当裂缝宽度大于0.1mm或贯穿性裂缝时,可采用化学灌浆或灌水泥浆处理,沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后用1:2水泥砂浆袜平,也可以采用环氧胶泥嵌补。

第四,当楼板出现裂缝面积较大时,裂缝处理后应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性。

第五,通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3mm的,应会同设计单位采用加固补强措施,如采用结构胶粘扁钢加固补强,板缝用灌缝胶高压灌胶等。

总之,只有了解施工裂缝的成因,严把原材料质量关,优化现浇板的配筋设计和施工组织设计,严格按照施工要求操作,交底工作全面、细致、彻底,并落实到相关责任人,经过慎密的施工预防措施,定会有效地控制楼板施工裂缝这一难题。

[1]王会芬.钢筋混凝土楼板裂缝成因分析及控制措施[J].施工技术,2010,(S1).

[2]中华人民共和国国家标准.混凝土结构施工及验收规范GB50204—2002.[S]

[3]金志刚,卢晨.钢筋混凝土现浇板裂缝相关问题研究[J].建筑结构,2010,(S2).

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