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房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝原因及技术控制策略

2018-04-30李军涛

科学与技术 2018年9期
关键词:裂缝原因技术控制房屋建筑

摘要:随着建筑业的发展,高层、超高层楼房不断增多,广泛采用大体积基础、梁、板、柱混凝土工程。工程质量要求越来越高,而大体积混凝土结构裂缝,是对混凝土结构的安全性内河耐久性有深远影响的关键问题。房屋建筑工程的现浇混凝土结构裂缝,主要是由设计、施工使用不正确而造成的。它的出现对混凝土具有不同程度的危害,其中因施工措施不当而产生的裂缝最为常见。如何加强工程现场混凝土浇注措施的落實,就成了现场施工人员,认真把握工程质量的关键。

关键词:房屋建筑;现浇混凝土施工;裂缝原因;技术控制;策略

1 房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝原因

1.1温度变化原因

在混凝土硬化初期,水泥在常温下具有凝结硬化快,水化热大等特点。而混凝土同时又是热的不良导体,散热较慢,混凝土板内的温度比板表面高,这使得内部混凝土的体积产生较大的膨胀,而外部混凝土却随着气温的降低而收缩,内部膨胀和外部收缩相互制约,在板面产生很大的拉应力,从而产生了板面裂缝。此类裂缝如果贯穿现浇板底,将会影响混凝土结构的耐久性能。

温度裂缝还受季节施工的影响,如在夏季施工过程中,混凝土浇筑后,水化热释放量大,混凝土在高温下,如果得不到及时浇水养护而失水收缩,使混凝土发生干裂,最终导致开裂。例如在遭受太阳直接曝晒的朝阳面容易出现板角裂缝。在冬季施工中过早拿掉覆盖保温层或遭受异常恶劣寒流袭击,混凝土表面急剧降温而收缩,而内部混凝土降温慢,表面混凝土将受到内部混凝土约束而产生拉应力,严重时也会产生裂缝。

1.2 荷载作用

施工操作过程中产生的动载、冲击荷载,如任意踩踏,搬运材料,模板钢管等周转材料的集中堆放,使现浇板因承受高于设计时所考虑的荷载而出现裂缝。一般认为混凝土强度达到拆模试块强度即可拆模,而现在多采用商品混凝土,由于掺加早强剂类外加剂使得混凝土早期强度上升较快。如果一味抢进度、考虑周转材料的利用率,拆模时间过早,混凝土强度不太稳定,导致楼板产生“内伤”、容易出现裂缝。

1.3 混凝土沉降

沉降问题主要是由于混凝土流动性较差或振动不充分等原因导致等,主要发生在硬化之前,是导致早期裂缝的一个重要原因。通常情况下,厚度较大的构件发生沉降问题的概率较大,在浇筑30min后,就可能出现沉降裂缝,主要呈“梭”形,沿主要钢筋的布置走向,裂缝较宽且浅。在浇筑过程中,振捣不充分,出现粗骨料下沉,水分上升,发生离析的现象,在沉降作用下,混凝土由高处流向低处,导致早期裂缝。

1.4 施工质量不合格

混凝土施工环节众多,程序复杂,例如配制、拌和、运输、存放、拼装、养护等,任何一个环节质量不过关都有可能导致混凝土结构早期裂缝。尤其是细长、壁厚薄的构件,出现裂缝的可能性更大,且裂缝的形状、走向、宽度、深浅、发生部位各异。例如,保护层过厚的钢筋、振捣不均匀、运输时间过长等,都是常见的产生早期裂缝的原因。

2 房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝的技术控制策略

2.1 严格控制施工质量

做好质量把关,严格控制原材料和半成品的质量,对水泥的安定性、砂石含泥量、碎石级配、骨料选择都要进行严格控制和把关。从设计上,确保构造的合理性,尤其是对于结构复杂的建筑结构,应综合考虑地质情况和地基情况,选择地基基础型式。严格控制施工操作,对浇筑模板进行检查,确保其强度和刚度合格,能够承受振捣压力。对施工人员的操作进行监督,规范振捣行为,发现振捣不足或过度等情况,应及时采取补救措施。在达到设计要求后,进行拆模,防止践踏引起的开裂。

2.2 预防温度应力产生裂缝

减少温度应力收缩裂缝,必须控制好混凝土内外部结构的温差,尤其是在冬季施工时,应安装混凝土表面温度保持设备,提高养护温度。研究显示,混凝土在5℃以下的温度中,强度不会出现上升变化。因此,可以选择在混凝土表面覆盖一层保温层,例如棉被或草席,延长养护周期,确保混凝土的强度达到设计要求。使混凝土结构内外部的温差始终保持在20℃以内,防止出现温缩裂缝。夏季施工应降低混凝土的入模温度,可以选择在冰水中拌和混凝土,或在内部设置冷却降温的循环管,保持混凝土内部的温度。在浇筑时,应合理安排加工工序,可以采用分层浇筑、分块浇筑、跳仓施工等方法,以分层浇筑为例,应控制分层厚度不超过30cm,有利于散热以及减少约束,避免由于温度过高产生裂缝。在后期养护中,应加强保温和保湿操作,在混凝土反应初期阶段,保持足够的水分,例如蓄水养护、洒水养护等,使混凝土表面慢慢冷却干燥;控制里表温差不超过25℃,降温速率不超过2℃/d,能够增加混凝土结构的强度,有力的抵御温差变化,通常情况下,普通硅酸盐水泥养护周期不低于2周。此外,还可以选择改变混凝土配合比、选用低热或中热水泥、使用缓凝剂或改善骨料级配减少水泥用量、留置变形缝、采取二次振捣工艺等,提高混凝土的抗裂能力,减少温度裂缝。

3 措施

科学组织施工,加强细部管理,是控制现浇混凝土楼板裂缝产生的主要措施。无论任何情况下,现浇混凝土楼板浇筑七天内,除了养护工作的正常进行外,其余工作必须暂停施工,且不允许在现浇楼板上堆放各种建筑材料,避免增加楼板的荷载。①现浇混凝土楼板在施工前,应采集现场的砂、石子、水泥等材料进行配合比设计,做好试配工作。搅拌过程严格控制水灰比和坍落度。浇筑混凝土时,振动棒要“快插慢拔”保证振捣密实,且不得漏振。钢筋的保护层厚度和现浇楼板钢筋位置应严格控制,负弯矩钢筋应通长设置钢筋马镫支撑,间距不能太小。混凝土浇筑应设置垫板,以便不随意踩踏钢筋。现浇混凝土楼板在施工完成后,必须按照相关规定的要求,在12小时内覆盖并保湿养护,减少混凝土的收缩。②主体工程建成前,不得进行后浇带处钢筋的连接工作。等待该项目主体工程完成后,应自下而上逐层进行后浇带的钢筋连接及混凝土浇筑工作,顶层纵向混凝土后浇带的施工,必须在混凝土浇筑完毕十日后进行。在混凝土强度未达到1.2MPa之前,不得在其上踩踏或安装模板剂支架,不得有任何增加楼面荷载的活动。③严格控制施工荷载满足设计要求,当施工荷载较大时,楼板下应根据计算提前加设反向支撑。现浇混凝土楼板模板支撑位置,必须通过计算来确定。在底模支撑回填土上时,必须确保回填密实度符合要求,夯打密实,避免因回填土的压缩变形或现浇混凝土楼板支撑的沉陷而出现质量事故。上下楼层的模板支持位置应保持一致,支撑体系应有足够的强度、刚度及稳定性,以避免上施工荷载对低层的不利影响。拆除非承重侧模板时,应保证混凝土结构棱角不被破坏,拆除底模板时,混凝土强度应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》的相关规定的要求。

4 结语

建筑规模与日俱增,建筑结构裂缝问题是建筑施工与使用过程中容易出现的一种质量通病问题,结构裂缝不仅影响建筑物的美观,而且影响建筑物的安全及使用功能,大大降低了房屋结构的耐久性;破坏混凝土结构的整体性、降低了混凝土强度,引起钢筋腐蚀。因此在实际施工中必须按照施工方案进行操作,充分了解裂缝产生的原因,根据原因有的放矢制定控制措施,确保工程质量是设计者和施工者都不可忽视的问题。

参考文献

[1] 李继文.建筑工程混凝土施工问题及控制措施[J].建材与装饰.2017(26)

[2] 朱灿杰.房屋建筑混凝土施工裂缝的预防技术[J].城市建设理论研究(电子版).2017(18)

作者简介:李军涛,男,汉,1977年3月28日生;江苏赣榆;江苏,中级工程师;研究方向:施工质量控制。

(作者身份证号码:3207211977****0616)

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