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房屋建筑施工现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题研究

2021-04-19魏茹聪

中国建筑金属结构 2021年3期
关键词:楼板现浇骨料

魏茹聪

在房屋建筑市场发展局面空前良好的大背景下,现浇钢筋混凝土结构呈现了显著的发展趋势,并开始逐步替代传统意义上的预应力空心框架。既往相关施工经验表明,现浇钢筋混凝土结构楼板的出现在很大程度上解决了预应力空心板拼缝纵向的质量裂缝问题,同时显著提升了结构整体的抗震性能,并且在整体性、刚度、灵活性、经济性等方面均表现出了非常突出的优势,因而在房屋建筑施工领域中得到了相当广泛的应用。但与此同时,随着使用经验的不断累积,相关人员发现,受混凝土抗拉强度低,结构张力小,养护期间环境条件影响大等一系列因素的影响,现浇钢筋混凝土楼板极易发生裂缝病害,如何对裂缝产生原因进行深入分析,并找准裂缝病害的防范与处理措施,成为业内人士高度重视的一项课题。

1.楼板裂缝产生原因

(1)现浇钢筋混凝土楼板裂缝多见于应力集中区域,提示该区域是裂缝病害的好发区域。一般情况下,房屋建筑设计人员对建筑物基本使用功能的实现有较高重视度,但建筑结构设计的认识相对不足。部分建筑在设计时为了追求表面美观而以异性形态为主,但异形部位未能够采取针对性的强化措施,导致楼板开裂问题的发生。

(2)现浇钢筋混凝土楼板配筋钢筋间距过大,尤其未进行通长设计,导致在邻近现浇钢筋混凝土楼板边沿处,沿负弯矩端部产生裂缝。在房屋地面角部的位置,常因没有配置足够的构造钢筋而产生斜向裂缝。

(3)在现浇钢筋混凝土楼板中埋设有PVC 管道的情况下,同样会导致楼板裂缝问题的频频产生,由于PVC 管道与混凝土结构缺乏粘结性,或楼板上层保护层厚度不足,都有可能导致楼板形成沿PVC 管道走向的裂缝产生。

2.楼板裂缝防范措施

2.1 合理选择水泥原料

作为现浇钢筋混凝土原料的重要构成要素,水泥质量直接影响现浇钢筋混凝土质量。需要注意的一点是,并非水泥强度等级越高,现浇钢筋混凝土的质量越好。水泥原料的选择需要充分考虑工程标准,确保水泥等级的适宜性,这对于楼板裂缝产生风险的控制有非常重要的意义。根据掺合料的不同,水泥原料可以划分为矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,以及粉煤灰硅酸盐水泥等多种类型。结合既往房屋建筑施工经验来看,为确保现浇钢筋混凝土楼板质量稳定,应尽可能优先选择普通硅酸盐水泥原料,避免选用矿渣硅酸盐水泥原料,以克服因水泥原料收缩性对楼板结构产生的不良影响。

2.2 合理选择骨料

骨料的选择同样是影响房屋建筑施工现浇钢筋混凝土楼板质量的关键因素之一,骨料应当具备良好的颗粒级配关系,以实现对骨料孔隙率的合理控制[1]。同时,粗细骨料的含泥量同样是现浇钢筋混凝土楼板质量的一大影响因素,原则上应当注意对骨料泥沙含量的严格控制,并适当降低含砂率,以控制现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的风险。

2.3 科学优化混凝土配合比

无论房屋建筑施工现场现浇钢筋混凝土楼板选择泵送商品混凝土或现场搅拌混凝土,都应当以原配合比方案为基础,通过试验对混凝土配比方案进行进一步综合研究,尽可能选择抗性良好的混凝土原料,对水灰比以及坍落度进行严格控制,降低砂率,以实现对骨料中含泥量的控制,从而预防楼板裂缝问题的产生[3]。

2.4 科学选择外加剂

外加剂是现浇钢筋混凝土拌和阶段相当重要的要素之一,通过配合外加剂的方式,一方面能够改善现浇钢筋混凝土的综合性能,另一方面能够实现对生产成本的控制[5]。如通过增加膨胀剂的方式补偿收缩,以降低现浇钢筋混凝土收缩裂缝的产生风险。部分外加剂还能够使水泥水化初期阶段水化热反应得到科学控制,在预防温度收缩裂缝产生方面具有非常积极的价值[6]。

2.5 严格控制现浇钢筋混凝土板面负筋保护层尺寸

相关工作人员需要在设备辅助下对固定负筋的位置进行确定,避免现浇钢筋混凝土楼板施工阶段负筋发生下沉以及错位问题,对混凝土保护层尺寸进行严格控制,以免楼板部分区域受钢筋下陷因素影响而增加保护层厚度,最终导致楼板裂缝问题的产生。

2.6 科学设置构造钢筋

为实现对现浇钢筋混凝土楼板裂缝的科学控制,可以沿结构交接部位(即外墙阴阳角位置现浇楼板内)双皮配置构造钢筋,按照1/3 楼板跨度对放射筋长度进行控制(放射筋长度需要达到1.5m)以上,现浇钢筋混凝土浇注环节需要以锚固方式将其固定于梁体结构以及角柱内[7]。对于房屋建筑广泛应用的钢刚架结构而言,结构中柱体四周混凝土现浇楼板内需要双皮配置防裂构造钢筋,按照1/3 楼板跨度对放射筋伸出柱外长度进行控制,同时需达到1.5m 以上,绑扎时穿越边梁结构以及柱体结构,按照如下图(见图1)所示方式对构造筋进行科学布设。

图1 构造筋布设方案示意图

2.7 科学养护现浇混凝土

在房屋建筑施工期间,针对现浇钢筋混凝土的养护耗时较长,同时也会对混凝土质量产生非常深远的影响。在现浇钢筋混凝土养护期间,需要充分考虑水泥原料品种以及环境气候条件特点,遵循标准要求确保养护工作的规范性与科学性。养护期间应重视混凝土温度、湿度控制,尽可能缩短现浇钢筋混凝土表面暴露时间,暴露面需要及时进行覆盖,以免水分蒸发或水泥水化热反应所产生温度差异导致楼板裂缝的形成。还需要注意的一点是,在混凝土拆模环节,需要对现浇钢筋混凝土楼板构件设计强度进行系统检测,确保强度达到预设标准[8]。拆模后不能立即进行材料堆放,需要通过空载养护的方式强化其稳定性,堆放应沿四周进行,以确保整体作业面的稳定性。

3.楼板裂缝处理技巧

(1)针对现浇钢筋混凝土的楼板表面出现皲裂或者结构细微裂缝,在对裂缝进行处理的过程中可以先用清水对表面残留沙土进行冲洗,达到完全干燥状态后,用环氧树脂浆液进行灌缝或反复两次表面涂刷并进行封闭,以达到处理裂缝并养护结构的目的。对于现浇钢筋混凝土楼板出现一般裂缝,可按照上述方法用清水进行冲洗,在此基础之上按照1:2 的比例调配水泥砂浆进行灌抹处理,压平后妥善养护,以达到确切的养护效果。

(2)针对现浇钢筋混凝土楼板贯通裂缝,可以通过低压化学灌浆操作的方式对裂缝进行处理。低压灌浆材料以环氧树脂类浆液为主,按照0.2MPa~0.4MPa 标准控制灌浆压力。灌浆操作时先借助于高压风机对裂缝表面进行彻底冲洗,然后根据裂缝病害实际情况进行贴嘴埋管,在骑缝贴嘴埋设2h~3h 后,用封缝胶沿裂缝封闭缝口。待闭缝材料达到强度后进行密封检查,通过后吹干钻孔、缝面,然后进行灌浆。灌浆时可采用单孔和多孔并联灌注进浆方式,直到缝面不吸浆为止。

(3)针对现浇钢筋混凝土较大裂缝且内部钢筋完全锈蚀的情况,可以先对钢筋进行除锈处理,然后在防锈基础之上进行填充,期间所采用的裂缝修复方法以取凿槽嵌补法,槽内部先用环氧树脂浆液打底,然后用环氧树脂砂浆灌封,其它剩余点则用环氧胶泥填充并且压实,然后抹平养护。

4.结束语

综合上述分析不难发现,在房屋建筑施工过程当中,导致现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的因素众多,形成原因复杂。现浇钢筋混凝土楼板裂缝不但会对建筑物自身美观产生影响,还会导致房屋建筑整体使用功能以及寿命的下降。虽然现浇钢筋混凝土楼板裂缝属于房屋建筑的质量通病,但仍然可以采取一定的措施积极防范与控制。施工前需要科学合理对楼板裂缝产生原因进行分析,并考虑各种状况制定针对性的控制措施,在此基础之上掌握不同类型现浇钢筋混凝土楼板裂缝的处理方法与技巧,从而最大限度地防范楼板裂缝问题的产生,实现对房屋建筑施工整体质量的控制与优化。

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