摘要:隨著建筑業(yè)的發(fā)展,高層、超高層樓房不斷增多,廣泛采用大體積基礎、梁、板、柱混凝土工程。工程質量要求越來越高,而大體積混凝土結構裂縫,是對混凝土結構的安全性內(nèi)河耐久性有深遠影響的關鍵問題。房屋建筑工程的現(xiàn)澆混凝土結構裂縫,主要是由設計、施工使用不正確而造成的。它的出現(xiàn)對混凝土具有不同程度的危害,其中因施工措施不當而產(chǎn)生的裂縫最為常見。如何加強工程現(xiàn)場混凝土澆注措施的落實,就成了現(xiàn)場施工人員,認真把握工程質量的關鍵。
關鍵詞:房屋建筑;現(xiàn)澆混凝土施工;裂縫原因;技術控制;策略
1 房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫原因
1.1溫度變化原因
在混凝土硬化初期,水泥在常溫下具有凝結硬化快,水化熱大等特點。而混凝土同時又是熱的不良導體,散熱較慢,混凝土板內(nèi)的溫度比板表面高,這使得內(nèi)部混凝土的體積產(chǎn)生較大的膨脹,而外部混凝土卻隨著氣溫的降低而收縮,內(nèi)部膨脹和外部收縮相互制約,在板面產(chǎn)生很大的拉應力,從而產(chǎn)生了板面裂縫。此類裂縫如果貫穿現(xiàn)澆板底,將會影響混凝土結構的耐久性能。
溫度裂縫還受季節(jié)施工的影響,如在夏季施工過程中,混凝土澆筑后,水化熱釋放量大,混凝土在高溫下,如果得不到及時澆水養(yǎng)護而失水收縮,使混凝土發(fā)生干裂,最終導致開裂。例如在遭受太陽直接曝曬的朝陽面容易出現(xiàn)板角裂縫。在冬季施工中過早拿掉覆蓋保溫層或遭受異常惡劣寒流襲擊,混凝土表面急劇降溫而收縮,而內(nèi)部混凝土降溫慢,表面混凝土將受到內(nèi)部混凝土約束而產(chǎn)生拉應力,嚴重時也會產(chǎn)生裂縫。
1.2 荷載作用
施工操作過程中產(chǎn)生的動載、沖擊荷載,如任意踩踏,搬運材料,模板鋼管等周轉材料的集中堆放,使現(xiàn)澆板因承受高于設計時所考慮的荷載而出現(xiàn)裂縫。一般認為混凝土強度達到拆模試塊強度即可拆模,而現(xiàn)在多采用商品混凝土,由于摻加早強劑類外加劑使得混凝土早期強度上升較快。如果一味搶進度、考慮周轉材料的利用率,拆模時間過早,混凝土強度不太穩(wěn)定,導致樓板產(chǎn)生“內(nèi)傷”、容易出現(xiàn)裂縫。
1.3 混凝土沉降
沉降問題主要是由于混凝土流動性較差或振動不充分等原因導致等,主要發(fā)生在硬化之前,是導致早期裂縫的一個重要原因。通常情況下,厚度較大的構件發(fā)生沉降問題的概率較大,在澆筑30min后,就可能出現(xiàn)沉降裂縫,主要呈“梭”形,沿主要鋼筋的布置走向,裂縫較寬且淺。在澆筑過程中,振搗不充分,出現(xiàn)粗骨料下沉,水分上升,發(fā)生離析的現(xiàn)象,在沉降作用下,混凝土由高處流向低處,導致早期裂縫。
1.4 施工質量不合格
混凝土施工環(huán)節(jié)眾多,程序復雜,例如配制、拌和、運輸、存放、拼裝、養(yǎng)護等,任何一個環(huán)節(jié)質量不過關都有可能導致混凝土結構早期裂縫。尤其是細長、壁厚薄的構件,出現(xiàn)裂縫的可能性更大,且裂縫的形狀、走向、寬度、深淺、發(fā)生部位各異。例如,保護層過厚的鋼筋、振搗不均勻、運輸時間過長等,都是常見的產(chǎn)生早期裂縫的原因。
2 房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的技術控制策略
2.1 嚴格控制施工質量
做好質量把關,嚴格控制原材料和半成品的質量,對水泥的安定性、砂石含泥量、碎石級配、骨料選擇都要進行嚴格控制和把關。從設計上,確保構造的合理性,尤其是對于結構復雜的建筑結構,應綜合考慮地質情況和地基情況,選擇地基基礎型式。嚴格控制施工操作,對澆筑模板進行檢查,確保其強度和剛度合格,能夠承受振搗壓力。對施工人員的操作進行監(jiān)督,規(guī)范振搗行為,發(fā)現(xiàn)振搗不足或過度等情況,應及時采取補救措施。在達到設計要求后,進行拆模,防止踐踏引起的開裂。
2.2 預防溫度應力產(chǎn)生裂縫
減少溫度應力收縮裂縫,必須控制好混凝土內(nèi)外部結構的溫差,尤其是在冬季施工時,應安裝混凝土表面溫度保持設備,提高養(yǎng)護溫度。研究顯示,混凝土在5℃以下的溫度中,強度不會出現(xiàn)上升變化。因此,可以選擇在混凝土表面覆蓋一層保溫層,例如棉被或草席,延長養(yǎng)護周期,確保混凝土的強度達到設計要求。使混凝土結構內(nèi)外部的溫差始終保持在20℃以內(nèi),防止出現(xiàn)溫縮裂縫。夏季施工應降低混凝土的入模溫度,可以選擇在冰水中拌和混凝土,或在內(nèi)部設置冷卻降溫的循環(huán)管,保持混凝土內(nèi)部的溫度。在澆筑時,應合理安排加工工序,可以采用分層澆筑、分塊澆筑、跳倉施工等方法,以分層澆筑為例,應控制分層厚度不超過30cm,有利于散熱以及減少約束,避免由于溫度過高產(chǎn)生裂縫。在后期養(yǎng)護中,應加強保溫和保濕操作,在混凝土反應初期階段,保持足夠的水分,例如蓄水養(yǎng)護、灑水養(yǎng)護等,使混凝土表面慢慢冷卻干燥;控制里表溫差不超過25℃,降溫速率不超過2℃/d,能夠增加混凝土結構的強度,有力的抵御溫差變化,通常情況下,普通硅酸鹽水泥養(yǎng)護周期不低于2周。此外,還可以選擇改變混凝土配合比、選用低熱或中熱水泥、使用緩凝劑或改善骨料級配減少水泥用量、留置變形縫、采取二次振搗工藝等,提高混凝土的抗裂能力,減少溫度裂縫。
3 措施
科學組織施工,加強細部管理,是控制現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的主要措施。無論任何情況下,現(xiàn)澆混凝土樓板澆筑七天內(nèi),除了養(yǎng)護工作的正常進行外,其余工作必須暫停施工,且不允許在現(xiàn)澆樓板上堆放各種建筑材料,避免增加樓板的荷載。①現(xiàn)澆混凝土樓板在施工前,應采集現(xiàn)場的砂、石子、水泥等材料進行配合比設計,做好試配工作。攪拌過程嚴格控制水灰比和坍落度。澆筑混凝土時,振動棒要“快插慢拔”保證振搗密實,且不得漏振。鋼筋的保護層厚度和現(xiàn)澆樓板鋼筋位置應嚴格控制,負彎矩鋼筋應通長設置鋼筋馬鐙支撐,間距不能太小?;炷翝仓O置墊板,以便不隨意踩踏鋼筋?,F(xiàn)澆混凝土樓板在施工完成后,必須按照相關規(guī)定的要求,在12小時內(nèi)覆蓋并保濕養(yǎng)護,減少混凝土的收縮。②主體工程建成前,不得進行后澆帶處鋼筋的連接工作。等待該項目主體工程完成后,應自下而上逐層進行后澆帶的鋼筋連接及混凝土澆筑工作,頂層縱向混凝土后澆帶的施工,必須在混凝土澆筑完畢十日后進行。在混凝土強度未達到1.2MPa之前,不得在其上踩踏或安裝模板劑支架,不得有任何增加樓面荷載的活動。③嚴格控制施工荷載滿足設計要求,當施工荷載較大時,樓板下應根據(jù)計算提前加設反向支撐?,F(xiàn)澆混凝土樓板模板支撐位置,必須通過計算來確定。在底模支撐回填土上時,必須確?;靥蠲軐嵍确弦?,夯打密實,避免因回填土的壓縮變形或現(xiàn)澆混凝土樓板支撐的沉陷而出現(xiàn)質量事故。上下樓層的模板支持位置應保持一致,支撐體系應有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性,以避免上施工荷載對低層的不利影響。拆除非承重側模板時,應保證混凝土結構棱角不被破壞,拆除底模板時,混凝土強度應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》的相關規(guī)定的要求。
4 結語
建筑規(guī)模與日俱增,建筑結構裂縫問題是建筑施工與使用過程中容易出現(xiàn)的一種質量通病問題,結構裂縫不僅影響建筑物的美觀,而且影響建筑物的安全及使用功能,大大降低了房屋結構的耐久性;破壞混凝土結構的整體性、降低了混凝土強度,引起鋼筋腐蝕。因此在實際施工中必須按照施工方案進行操作,充分了解裂縫產(chǎn)生的原因,根據(jù)原因有的放矢制定控制措施,確保工程質量是設計者和施工者都不可忽視的問題。
參考文獻
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作者簡介:李軍濤,男,漢,1977年3月28日生;江蘇贛榆;江蘇,中級工程師;研究方向:施工質量控制。
(作者身份證號碼:3207211977****0616)