淺談施工裂縫的控制技術(shù)措施

武海濱　田紅霞　朱廣明

摘要:建筑施工裂縫對(duì)房屋安全危害巨大,其成因也比較復(fù)雜,本文主要從設(shè)計(jì)及施工兩個(gè)方面探討房屋板裂縫控制的技術(shù)措施

關(guān)鍵詞:施工裂縫 控制技術(shù) 措施

0 引言

在建筑施工中裂縫,對(duì)房屋的安全造成危害。大部分的裂縫現(xiàn)象無(wú)法用荷載的原因加以解釋,事實(shí)上有很多原因,如支承梁剛度較小,溫度、濕度變化,地基變形等都會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土板出現(xiàn)裂縫。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般只進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,普遍缺乏剛度概念及溫度應(yīng)力概念。筆者從實(shí)踐中深刻體會(huì)到解決裂縫問(wèn)題的必要性和緊迫性,并在簡(jiǎn)要總結(jié)分析國(guó)內(nèi)外砌體裂縫的性質(zhì)、裂縫控制原則和措施的基礎(chǔ)上,從設(shè)計(jì)及施工兩方面探討房屋板裂縫控制的技術(shù)措施。

1設(shè)計(jì)措施

1.1 大板四角放角筋問(wèn)題。在某單位制定的(結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一技術(shù)措施)中有以下內(nèi)容,即“單向或雙向端跨板的陽(yáng)角處(包括嵌固于承重墻內(nèi)或支承在框架梁上),在1/4短向板跨范圍內(nèi),需另加板面角筋,其雙向面筋之間距為100mm,鋼筋直徑與端角板之負(fù)筋相同(比如板負(fù)筋Φ8@200,則需要加ф8@200鋼筋)?？缍容^大的內(nèi)跨板,其角部由于嵌固作用產(chǎn)生變形易出現(xiàn)斜裂縫,其板角的面筋也需同樣配置?！痹撟龇ㄖ档蒙倘丁＜热豢缍容^大的內(nèi)跨板因過(guò)大的變形而易出現(xiàn)斜向角裂縫,倒不如加大板厚或板底筋等措施更合理。因?yàn)榘搴裨龃?如取至短向上LO/30-LO/35,則跨中撓度減小;板底筋增大,鋼筋應(yīng)力減小,板作為受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度也增大,從而限制了板角變形。對(duì)于端跨板的陽(yáng)角處,因溫度變形及混凝土梁柱對(duì)板的收縮約束均較大,容易出現(xiàn)45O斜向剪力裂縫。故很有必要配置長(zhǎng)而密的雙向面筋或與最大主拉應(yīng)力方向一致的斜向角筋。特別是異形角柱,因其肢長(zhǎng)較大,以樓板形成強(qiáng)約束,故端跨板的板厚、鋼筋(底、面)要酌情加大。

1.2 井式樓蓋板角裂縫問(wèn)題 井式樓蓋梁的高度整齊劃一,給人一種力量和美感?，F(xiàn)行規(guī)范按彈性理論結(jié)算井字梁的內(nèi)力撓度,而鋼筋混凝土梁受力開(kāi)裂后其長(zhǎng)期剛度只有其彈性剛度的0.20-0.35倍。井字梁及其支承梁過(guò)大的變形使端角板出現(xiàn)斜裂縫。要避免角板斜裂縫,一是井字梁截面不宜小,二是角板面筋雙向通長(zhǎng)布置,從而防止或限制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。在房屋設(shè)計(jì)時(shí),采光井附近兩向梁跨度相近,中間次梁往往布置成十字形井式樓蓋,若井式梁高度較小或支承梁截面不足,則極容易在四角出現(xiàn)角裂;加上采光井削弱了樓蓋的整體結(jié)構(gòu)且該處溫度應(yīng)力最大,亦容易出現(xiàn)板跨中裂縫。

1.3 樓梯、采光井附近板裂縫問(wèn)題 樓梯、采光井使樓蓋在水平方向上斷面突變,削弱了樓蓋的水平剛度,使該處板應(yīng)力集中現(xiàn)象較嚴(yán)重且溫度應(yīng)力較大。以兩梯四戶條形建筑為例,北梯南廳布置時(shí),廳的短向跨度較大,設(shè)計(jì)時(shí)板厚及鋼筋不小,溫度應(yīng)力的影響不顯著;南梯北房布置時(shí),因房的進(jìn)深及跨度較小,按強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)板厚及鋼筋均較小,故較大的溫度應(yīng)力常常導(dǎo)致在該房中間出現(xiàn)通長(zhǎng)的橫向裂縫。較深的采光井對(duì)樓板的影響亦有類似情況。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)板鋼筋不僅考慮豎向荷載的作用,便要考慮溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力及水平傳遞時(shí)應(yīng)力集中現(xiàn)象,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理更科學(xué)。

1.4 外廊式房屋走廊裂縫問(wèn)題 我國(guó)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ10-89)規(guī)定,現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)式結(jié)構(gòu),處于室內(nèi)或土中條件下的伸縮縫間距為55mm,露天條件下為35m。外走廊長(zhǎng)期處于太陽(yáng)暴曬下,溫度變化較大,故應(yīng)視作露天條件。從已建成的房屋來(lái)看,外走廊短向裂縫即非豎直荷載引起的裂縫較多。特別是樓梯出口處,一方面僅靠走廊聯(lián)系,樓板嚴(yán)重削弱,應(yīng)力集中現(xiàn)象較嚴(yán)重;另一方面樓梯口居中時(shí)該處溫度應(yīng)力最大,故梁板裂縫較集中且寬度較大,個(gè)別達(dá)1-2mm。故建議設(shè)計(jì)時(shí)外走廊板要適當(dāng)加大板厚、配置通長(zhǎng)面筋(縱橫向)及加大構(gòu)造鋼筋面積。樓梯口支承梁也要加大截面及配置通長(zhǎng)面筋、腰筋,從而提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗裂能力,及控制裂縫的擴(kuò)展。

2 施工措施

2.1 板厚問(wèn)題 前幾年采用油桶板,模板相互重疊,板厚減小太多,加上不良承建商偷工減料,使板厚普遍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。另外,設(shè)計(jì)時(shí)板厚偏小,小板板厚采用50,60,70,80mm的比比皆是。板厚不足,樓板剛度減小,則其變形加大,容易造成大跨度板角裂?，F(xiàn)在采用鋼模板且用鉆孔法檢測(cè)板厚,情況已大為改善。

2.2 鋼筋位置問(wèn)題 按現(xiàn)行的施工工藝,要完全保證鋼筋特別是面筋位置確有困難。面筋被踩低后,意味著保護(hù)層過(guò)厚,樓板有效高度減小,鋼筋面積要增大。一旦面筋踩得過(guò)低,通常在梁邊附近沿縱向板面開(kāi)裂。考慮板面筋部分失效,板跨中鋼筋宜適當(dāng)增大,另施工時(shí)指定專人抽起面筋。

2.3 混凝土配比問(wèn)題 工地現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員偏少,搗制混凝土?xí)r對(duì)大樓上下的管理經(jīng)常是顧此失彼,而靠臨時(shí)拼湊起來(lái)的外來(lái)工攪拌混凝土?xí)r隨意性較大,水灰比難以控制。過(guò)大的水灰比使混凝土的收縮及徐變加劇,極易引起樓板開(kāi)裂?，F(xiàn)在采用商品混凝土、從原材料、制作、運(yùn)輸嚴(yán)格管理,上述問(wèn)題有所好轉(zhuǎn)。

2.4 早期加載 一般施工單位在搗制樓面1-2d后即在上面進(jìn)行扎柱筋,立模板及其它野蠻操作。而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度較小,抗拉強(qiáng)度小于28d齡期強(qiáng)度的20%。過(guò)早加載,勢(shì)必造成混凝土出土出現(xiàn)大量微小裂縫。

2.5 前期養(yǎng)護(hù)問(wèn)題 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定,應(yīng)在澆筑完畢后的12d以內(nèi)對(duì)混凝土加以覆蓋和澆水;混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,對(duì)彩霞硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,不得小于7d,對(duì)摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B性要求的混凝土,不得少于14d。房屋特別是屋面角板經(jīng)常出現(xiàn)45斜向裂縫,除了溫度變形的原因外;更主要的原因是混凝土養(yǎng)護(hù)不良,使得水化熱降溫引起的收縮拉應(yīng)力大于其極限抗拉強(qiáng)度。故混凝土樓蓋必須做好保濕養(yǎng)護(hù),從而提高其極限拉伸及抗拉強(qiáng)度,防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。

2.6 施工超載 針對(duì)搗制樓面時(shí)施工荷載大于竣工后使用荷載的情況,現(xiàn)行施工規(guī)定要求二層模板支承。但是,在進(jìn)入樓臺(tái)面飾裝修及砌磚時(shí),施工超載現(xiàn)象就十分普遍,表現(xiàn)為灰漿及地板裝飾材料、磚塊亂堆亂放,有時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)及使用荷載,導(dǎo)致樓板達(dá)到承載力極限狀態(tài)或正常使用極限狀態(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,要控制鋼筋混凝土樓板有害的裂縫,必須雙管齊下,一是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要有剛度及溫度變形的概念,在溫度應(yīng)力較大,應(yīng)力集中處,要適當(dāng)增大板厚。提高配筋率,特別是構(gòu)造方向配筋率。二是砼的選料,搗制保養(yǎng)等方面提高砼的主拉力、均小于極限抗拉強(qiáng)度,從而避免裂縫的產(chǎn)生及擴(kuò)展。

參考文獻(xiàn):

[1]唐岱新,龔紹熙,周炳章.《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范理解與應(yīng)用》[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002.

[2]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1997.

[3]李繼業(yè),劉福臣.建筑施工質(zhì)量問(wèn)題與防治措施[M].中國(guó)建材工業(yè)出版社.2003.6.1.

[4]肖亞明.砌體結(jié)構(gòu)裂縫與控制問(wèn)題研究綜述.第三屆全國(guó)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.1994.

[5]混凝士小型空心砌塊房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)造.浙江省建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)浙G16-91.

[6]苑振芳.砌體結(jié)構(gòu)的局部配筋對(duì)裂縫控制和伸縮縫間距影響的討論[J].工程建議標(biāo)準(zhǔn)化.1996.2期.