高 玲
(神華寧煤石嘴山物業(yè)公司,寧夏 石嘴山 753200)
裂縫是現(xiàn)澆混凝土工程中常見的質(zhì)量通病,混凝土表面的細(xì)微裂縫極易吸收空氣中水分,當(dāng)氣溫低于-3℃時,水分結(jié)冰時的體積膨脹,會進(jìn)一步擴(kuò)大裂縫的寬度和深度,使水分和侵蝕氣體隨之銹蝕鋼筋,銹點體積膨脹后繼續(xù)加速裂縫發(fā)展,引起混凝土保護(hù)層剝落,使鋼筋不能有效發(fā)揮作用,從而明顯降低結(jié)構(gòu)承載力;有些裂縫的出現(xiàn)雖在當(dāng)時不會危及結(jié)構(gòu)安全,卻易造成樓屋面滲漏等質(zhì)量缺陷而妨礙使用,影響了建筑物的美觀和使用壽命。因此積極防治混凝土裂縫非常必要,現(xiàn)對混凝土梁板裂縫的成因及防治淺談以下幾點看法:
在工程中,現(xiàn)澆板常會出現(xiàn)沿板角的斜向裂縫、與受力方向垂直的跨中裂縫、沿梁(墻)板面裂縫以及不規(guī)則龜裂等現(xiàn)象。
(1)板角斜向裂縫是由于整個現(xiàn)澆板干燥收縮不勻,板角變形受到相鄰梁柱及墻體的約束,設(shè)計時板面沒有按規(guī)范設(shè)置足夠的板角鋼筋,或是板角筋在施工時被踩踏變形偏離設(shè)計規(guī)定位置、板角筋的墊置高度不夠所致;此外如果板的澆筑厚度不夠而導(dǎo)致板的剛度不足,也會造成較大撓度使板角出現(xiàn)斜向裂縫。
(2)與受力方向垂直的跨中裂縫常由于現(xiàn)澆板未經(jīng)足夠的養(yǎng)護(hù),在板的強(qiáng)度未達(dá)到1.2MPa時就在板上開始施工活動,使混凝土結(jié)構(gòu)受到擾動;拆模時間過早,此時板尚不能承擔(dān)自重等荷載,以及支模、拆模不按規(guī)程操作,立柱下不設(shè)木楔,當(dāng)板被荷載壓緊后,拆模時只得將柱用力砸倒,將板向上頂起而產(chǎn)生裂縫;跨中未設(shè)混凝土墊塊,在澆筑混凝土?xí)r隨意上提鋼筋網(wǎng),造成該部位混凝土保護(hù)層超厚、板的承載力減低,達(dá)不到設(shè)計荷載而出現(xiàn)板底的跨中裂縫。
(3)沿梁(墻)板面裂縫常由于板面負(fù)彎矩筋被踩踏或負(fù)彎矩筋墊起高度不夠,降低了受力筋的有效高度,影響了板的強(qiáng)度和剛度所致;而不連貫不規(guī)則的龜裂,主要是因為澆筑混凝土后沒有及時覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),在陽光暴曬、高溫干燥的環(huán)境下,混凝土表面水分過早、過快地散失,其表面的急劇收縮受到內(nèi)部混凝土的約束,出現(xiàn)拉壓力造成裂縫,或因混凝土的水灰比過大、水泥用量過多、砂子含泥量過大,混凝土體積收縮量增大而出現(xiàn)了裂縫。
(1)應(yīng)按照規(guī)范和設(shè)計要求設(shè)置板角構(gòu)造筋和板面負(fù)彎矩筋,用鋼筋支架或混凝土墊塊以適當(dāng)?shù)拈g距墊至設(shè)計高度,確保現(xiàn)澆板的鋼筋保護(hù)層厚度符合規(guī)定。澆筑混凝土前應(yīng)沿澆筑方向鋪設(shè)好通道,禁止在鋼筋網(wǎng)上面踩踏行走,以保證板面鋼筋的正確位置。
(2)澆筑長板時充分考慮其體積干縮的影響,可配置加密輔筋,在適當(dāng)部位、軸線處預(yù)留伸縮縫(施工縫),或用間隔分段澆筑方式,使各段混凝土凝固有較大自由度,以減少變形收縮裂縫。
(3)應(yīng)根據(jù)同條件養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度作為拆模依據(jù),防止過早拆模;模板立柱下應(yīng)設(shè)插手楔,防止在拆模時現(xiàn)澆板受振動或被立柱頂裂;不得在現(xiàn)澆板混凝土強(qiáng)度低于1.2MPa前在板上進(jìn)行施工作業(yè)。
(4)混凝土在配制時,應(yīng)嚴(yán)格按照施工配合比計量上料,所用的原材料質(zhì)量合格?;炷猎跐仓蠹皶r覆蓋并養(yǎng)護(hù),避免陽光暴曬,以保證混凝土有足夠的濕度和溫度進(jìn)行硬化,防止因水分過快蒸發(fā)造成體積急劇收縮而出現(xiàn)裂縫。
(1)對較嚴(yán)重的沿梁(墻)四周板面均產(chǎn)生裂縫,使板失去剛度的,應(yīng)在板上做整體式補(bǔ)強(qiáng)。即在征得設(shè)計單位同意后,在原板上鋪設(shè)負(fù)彎矩鋼筋網(wǎng),按重新計算所需的h0再澆一定厚度的新混凝土,其標(biāo)號要高于原混凝土標(biāo)號,使板有足夠的高度,消除板的裂縫。
(2)對因配筋不足、板厚度不足、混凝土標(biāo)號不足而引起的承載力不夠,撓度過大所導(dǎo)致的板下跨中裂縫,應(yīng)在板下做整體式補(bǔ)強(qiáng)。即鑿去板底受力筋保護(hù)層,焊上短鋼筋,再將新添加的受力鋼筋焊在短鋼筋上,并用高強(qiáng)細(xì)石混凝土或水泥砂漿封閉補(bǔ)平,使新舊混凝土共同工作,這樣即解決了裂縫,又彌補(bǔ)了承載力不足的問題。
(3)對一般裂縫寬度雖超過規(guī)范要求,但對承載力影響極小的,可用普通灌縫法處理。即清理裂縫內(nèi)松動混凝土及其雜質(zhì),再用清(壓力)水沖凈,干后用水玻璃膠泥、環(huán)氧樹脂液或建筑密封膏灌縫以達(dá)到密實密封。使板不滲漏不吸濕,保護(hù)鋼筋不氧化銹蝕,以保證板的使用功能。
(1)混凝土澆筑后,表面沒有及時覆蓋,當(dāng)外界氣溫高、風(fēng)速大導(dǎo)致表面游離水分蒸發(fā)過快時,產(chǎn)生急劇的體積收縮,此時混凝土早期強(qiáng)度低,不能抵抗這種變形應(yīng)力而裂縫,大多在混凝土初凝后(一般在澆筑后4h左右)出現(xiàn),裂縫寬度小,長短不一,互不連貫。
(2)混凝土澆筑振搗過度,粗骨料沉落,擠出空氣和水分,表面呈現(xiàn)泌水,形成豎向體積縮小沉落,該沉落受到鋼筋、預(yù)埋件、大的粗骨料的局部阻礙約束,或因混凝土保護(hù)層不足使混凝土沉降受到鋼筋阻礙時,常沿箍筋方向出現(xiàn)橫向裂縫。
(3)混凝土結(jié)構(gòu)成型后沒有養(yǎng)護(hù),或長期露天未及時回填土,混凝土表面與內(nèi)部的溫度和濕度差值較大,表面溫(濕)度的變化大于內(nèi)部,表面的體積收縮大于其內(nèi)部,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土約束,出現(xiàn)拉應(yīng)力而造成裂縫,或是用含泥量大的粉砂拌制混凝土,因其收縮大、抗拉強(qiáng)度低而出現(xiàn)裂縫。
(4)梁的截面不夠、跨度過大、高度偏小,或是混凝土標(biāo)號偏低、模板支撐下沉、受力鋼筋截面偏小、配筋位置不當(dāng)以及鋼筋截點不合理等設(shè)計和施工原因造成的梁裂縫。
(1)配制混凝土?xí)r,控制好水灰比、砂率和水泥用量,選擇級配良好的石子,減小空隙率,不得使用含泥量超標(biāo)的砂石,避免過量使用粉砂,以減少混凝土的收縮量,提高混凝土早期抗裂強(qiáng)度。
(2)澆筑混凝土前,基層和模板澆水濕潤,檢查混凝土的塌落度和梁的保護(hù)層厚度是否符合要求,混凝土振搗應(yīng)充分密實,但應(yīng)避免過度振搗。
(3)混凝土要及時覆蓋和養(yǎng)護(hù),露天的地梁應(yīng)盡量及早回填,避免發(fā)生過大的溫度和濕度變化。
(4)做好工程圖紙審查、技術(shù)交底和鋼筋隱蔽驗收工作,防止因設(shè)計不周、施工方法不當(dāng)?shù)热藶橐蛩卦斐傻幕炷亮芽p。
(1)對結(jié)構(gòu)承載力無影響的干縮裂縫可以用表面修補(bǔ)法,施工時將裂縫附近的混凝土表面鑿毛,或鑿成深15-20mm、寬100mm的槽,掃凈后撒水濕潤,先刷水泥凈漿一遍,然后用1:1水泥砂漿分層涂抹后壓光,4h后覆蓋養(yǎng)護(hù)。當(dāng)裂縫較深時,可用環(huán)氧膠泥填充,施工時先用噴燈將基層表面烘烤干燥,以保證膠層與基層良好粘接,再蘸取膠泥分層均勻涂刷。
(2)因梁內(nèi)箍筋及彎起筋設(shè)置不足、結(jié)構(gòu)抗剪強(qiáng)度不夠?qū)е碌牧芽p,可采用鋼箍加固法,在裂縫部位四周用U型螺栓或型鋼套箍將梁箍緊,也可用圓鋼制成垂直鋼箍,兩端留有螺紋,放入鋼板后用螺母擰緊。加固時應(yīng)確保鋼箍與混凝土表面能夠緊密接觸、共同工作,以防止裂縫擴(kuò)大,提高結(jié)構(gòu)的剛度和承載力。
(3)對影響結(jié)構(gòu)承載力的梁體裂縫,當(dāng)周圍空間尺寸允許時,可采用圍套加固法,在梁的三側(cè)用鋼筋混凝土圍套加固,以增加鋼筋截面,提高其承載力。加固時,將原混凝土表面的鋼筋保護(hù)層鑿去,露出主筋,如鋼筋銹蝕嚴(yán)重需噴砂除銹,再加焊縱向筋及箍筋,重新澆筑一層50mm厚細(xì)石混凝土加固。澆筑混凝土前,模板與原混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)充分澆水濕潤,模板頂部設(shè)八字口,使?jié)仓嬗幸粋€自重壓實的高度,采用高一標(biāo)號的細(xì)石混凝土,控制水灰比,加適量減水劑,振搗應(yīng)密實。
(4)使用粘接加固法,將3-5mm厚鋼板用JGN—I型膠粘劑粘到混凝土裂縫部位表面,使鋼板與混凝土連接成整體共同工作。加固時將裂縫部位鑿毛、刷洗干凈,鋼板在粘貼的一面除銹噴砂,膠層厚1mm,粘接0.5h后用鋼絲和木楔固定鋼板,粘膠劑一般24h達(dá)到粘結(jié)強(qiáng)度的90%以上,72h固化完成,即可卸去鋼絲和木楔,加固后,表面刷與混凝土顏色相近的防銹漆。
綜上分析,對鋼筋混凝土梁板裂縫,應(yīng)根據(jù)其成因,貫徹預(yù)防為主的原則,并加強(qiáng)設(shè)計、施工和使用方面的管理,以確保其結(jié)構(gòu)的安全、美觀,避免不應(yīng)有的質(zhì)量缺陷。一旦出現(xiàn)裂縫,首先查明原因,取得加固的依據(jù),在加固方案的選擇上,應(yīng)比較論證,綜合考慮,做到施工方便、經(jīng)濟(jì)高效。
[1]GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.