棚改項(xiàng)目工程中現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫控制措施

李 遠(yuǎn)

(中鐵十六局集團(tuán)北京建功機(jī)械有限公司，北京 101500)

0 前 言

在棚改項(xiàng)目規(guī)模日趨擴(kuò)大的背景下，施工中現(xiàn)澆混凝土技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍。在應(yīng)用該技術(shù)的過程中，由于材料選擇不當(dāng)、混凝土配合比設(shè)計(jì)不科學(xué)、施工不到位等因素導(dǎo)致樓板裂縫，不僅影響了棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中高層住宅樓、地下車庫工程質(zhì)量，而且對整個(gè)項(xiàng)目的順利推進(jìn)造成了干擾。因此，根據(jù)棚戶區(qū)改造項(xiàng)目特殊性，進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的控制尤為關(guān)鍵。

1 工程概述

中鐵十六局密云新北路29號院棚戶區(qū)改造項(xiàng)目位于密云區(qū)新北路29號，東至中央儲備糧密云直屬庫，西至密云鎮(zhèn)大唐莊村和李各莊村，南至洪福苑小區(qū)，北至城西北供熱公司。本項(xiàng)目用地約16.82 hm2(約252畝，1畝≈666.67 m2)，全部為國有劃撥用地。

本項(xiàng)目用地范圍內(nèi)共有房屋76棟，本項(xiàng)目規(guī)劃總建筑面積274 933 m2，其中地上建筑面積172 230.00 m2(含住宅150 305.00 m2、周轉(zhuǎn)房6 750.00 m2、幼兒園4 080.00 m2、郵政設(shè)施3 755.00 m2、公共配套用房等7 340.00 m2)、地下建筑面積102 703.00 m2?？偨ㄖ娣e78 216.26 m2，含個(gè)人產(chǎn)權(quán)住宅(6層)11棟、單位產(chǎn)權(quán)房屋(1～4層)65棟。房屋均建于20世紀(jì)70～80年代，建筑標(biāo)準(zhǔn)低，配套設(shè)施不完善，房屋部分墻體開裂。該改造項(xiàng)目需要將部分墻體開裂房屋拆除，建設(shè)高層住宅樓及地下車庫。

2 裂縫表現(xiàn)及原因

2.1 裂縫表現(xiàn)

通過對棚戶區(qū)改造項(xiàng)目高層住宅樓及地下車庫工程中裂縫表現(xiàn)進(jìn)行分析可知，裂縫多為樓地面裂縫、立管穿樓板位置裂縫、預(yù)埋管線位置裂縫以及后澆帶、伸縮縫裂縫[1]。其中樓地面裂縫發(fā)生頻率為5.10%，這類裂縫多表現(xiàn)為與樓板長邊、多邊平行存在，貫穿整個(gè)樓板中部，寬度達(dá)到1.20 mm左右；立管穿樓板位置裂縫發(fā)生頻率為4.90%，這類裂縫多與建筑物四角墻呈45°，寬度在1.00 m以內(nèi)，表現(xiàn)為中間寬、兩端頭窄的形態(tài)，端頭會在穿越圈梁邊緣消卻；預(yù)埋管線位置裂縫發(fā)生頻率為3.25%，這類裂縫多位于樓板內(nèi)埋設(shè)線管位置，呈現(xiàn)大寬度、上下貫通形態(tài)；后澆帶、伸縮縫裂縫發(fā)生頻率為1.23%，這類裂縫多寬度較小、深度較淺，且在樓板面呈現(xiàn)不規(guī)則分布態(tài)勢[2]。

2.2 裂縫成因

2.2.1 材料選擇不當(dāng)

當(dāng)前在棚戶區(qū)改造項(xiàng)目預(yù)埋穿線管操作時(shí)多選擇PVC管，其具有彈性大、表面光滑、便于施工、成本低的特點(diǎn)，但是與混凝土的結(jié)合度較差，極易在樓板位置形成薄弱層。特別是在混凝土澆筑振搗操作時(shí)，這一類型管線經(jīng)常會出現(xiàn)向上方移動、向下層沉降的現(xiàn)象，導(dǎo)致樓板頂部或底部保護(hù)層厚度進(jìn)一步下降，進(jìn)而引起混凝土截面應(yīng)力集中，加劇了沿穿線管走向的樓板裂縫[3]。

除此之外，砂含泥量較大、細(xì)砂含量較多、使用外加劑不當(dāng)?shù)然炷猎牧腺|(zhì)量與規(guī)范要求不符，也會增加混凝土收縮，降低混凝土抗拉強(qiáng)度，引起現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫。

2.2.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)不科學(xué)

雖然在棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中操作方隨意減少材料、降低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)情況出現(xiàn)頻率較低，但是在實(shí)際混凝土配比中操作方仍然存在錯(cuò)誤的思想，即認(rèn)為現(xiàn)澆混凝土操作中水泥的添加量應(yīng)盡可能多，這有利于工程質(zhì)量。但水泥用量的不科學(xué)增加加劇了混凝土收縮，埋下了混凝土樓板裂縫隱患。

2.2.3 操作約束不到位

對于棚戶區(qū)改造項(xiàng)目高層住宅樓、地下車庫樓板現(xiàn)澆混凝土施工而言，鋼筋是發(fā)揮約束、限制作用的關(guān)鍵，鋼筋作用的發(fā)揮與其粘結(jié)(綁扎、安裝)力度具有緊密聯(lián)系?；阡摻畈牧铣惺芾r(shí)界面應(yīng)力集中點(diǎn)分布不規(guī)則的特性，一旦在改造項(xiàng)目中不注重鋼筋保護(hù)，就會造成負(fù)筋保護(hù)層超出荷載，鋼筋鈍化狀態(tài)被過早破壞，進(jìn)而出現(xiàn)鋼筋銹蝕等問題，鋼筋銹蝕會加劇上層鋼筋豎向位移，由此引發(fā)樓地面裂縫。

除了鋼筋操作約束不到位外，后澆帶施工縫操作時(shí)沒有支設(shè)模板、疏松混凝土鑿除不徹底等均是造成后澆帶位置板面裂縫的主要原因。

3 控制措施

3.1 合理選擇材料

為了防控樓板預(yù)埋管線位置出現(xiàn)的裂縫，施工人員可以從同一位置管線立體交叉穿越控制為入手點(diǎn)，優(yōu)先選擇管線直徑小于樓板厚度1/3的混凝土管。若不得不采用PVC管，則在交叉布線位置增設(shè)線盒，以避免多根管線集中分布雜亂，為線管底部混凝土澆筑、振搗順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。同時(shí)在線管上層、下部增鋪鋼絲網(wǎng)片，鋼絲網(wǎng)片寬度應(yīng)超出200.00 mm，呈上、下交錯(cuò)分布態(tài)勢。并在線管表面均勻涂抹素水泥漿，或者將鐵絲密集纏繞在線管表面。若線管數(shù)量處于較高的水平，為保證線管集散位置混凝土截面應(yīng)力抗性，可以結(jié)合孔洞構(gòu)造要求，選擇2×φ12的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋，上下交錯(cuò)分布于孔洞周邊。

為了避免產(chǎn)生過量水化熱，在材料配比時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇水泥細(xì)度適中、硅酸三鈣與鋁酸三鈣含量較少的水泥，比如收縮較小且具有正規(guī)廠家出廠質(zhì)量證明書的普通硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥，避免選擇泌水量、塑性收縮處于較高水平的含礦渣摻合料的硅酸鹽水泥。同時(shí)避免選擇特細(xì)砂、膨脹系數(shù)偏高的碎石、細(xì)砂以及含泥量過高的砂石，應(yīng)選擇最小粒徑為5～40 mm的骨料、中粗砂以及與《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50146—2014)要求相符的粉煤灰等?？紤]到混凝土中作為摻合料的礦渣性能存在較大差異，在礦渣選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮原材料性能、現(xiàn)澆混凝土施工要求、周邊溫濕度，恰當(dāng)選擇高效混凝劑、高效引氣劑。同時(shí)優(yōu)先選擇塑性混凝體而非大流動性混凝土，從源頭控制現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫。

3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土配比

混凝土作為一種復(fù)合型材料，由外加劑、水泥、水、砂石等多種物質(zhì)構(gòu)成?；炷僚浔葎t是指確定水泥、砂、石等混凝土組成材料的比例關(guān)系，一般用每m3混凝土中各組成材料質(zhì)量進(jìn)行表述。在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，為避免水泥過多導(dǎo)致混凝土收縮裂縫，除同步降低水灰比、水泥用量外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)混凝土水泥性質(zhì)，嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、合理性原則，以《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ 55—2011)、《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50081—2019)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204—2015)、《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50107—2010)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

其中標(biāo)準(zhǔn)化要求在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，由專業(yè)操作者精準(zhǔn)計(jì)算混凝土外部空氣體積、膠結(jié)材料體積、石塊體積、砂體積等數(shù)據(jù)，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)確定組成原料用量。常用的現(xiàn)澆混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算方法為全計(jì)算法、固定砂石體積含量方法，后者進(jìn)一步凸顯了固定砂石體積含量的效用，需要操作者結(jié)合計(jì)算程序核算每m3混凝土砂石松堆體積標(biāo)準(zhǔn)，確定混凝土砂漿體含量以及石子用量，進(jìn)而結(jié)合水膠比、膠凝材料中摻合料比例，計(jì)算現(xiàn)澆混凝土中用水量、膠凝材料總量；合理性主要是綜合考慮混凝土拌合物的和易性、耐久性、強(qiáng)度與施工相符性以及節(jié)約水泥和降低混凝土成本情況，根據(jù)需要添加適量高效減水劑，并促使所用砂石材料緊密堆積，負(fù)荷承載力、強(qiáng)度均達(dá)到較高水平。必要情況下，可以利用公式推算適配強(qiáng)度進(jìn)行。即：

feu,o=feu,k+1.645σ

(1)

式中，feu,o為操作配制強(qiáng)度，一般為60.00 MPa；feu,k為設(shè)計(jì)配制強(qiáng)度；σ為混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。

3.3 加強(qiáng)操作約束

為避免鋼筋綁扎、安裝操作不到位而引起樓地面裂縫，技術(shù)人員應(yīng)從鋼筋隱蔽檢驗(yàn)查收入手，圍繞鋼筋的間距、直徑、錨固長度、上層鋼筋與下層鋼筋有效高度優(yōu)選剛度優(yōu)良鋼筋，并制定雙層雙方向鋼筋配置方案。一般在雙層雙方向鋼筋配置方案中，需要保證鋼筋小馬凳縱橫向間距在700.00 mm以內(nèi)。同時(shí)以板底鋼筋綁扎為節(jié)點(diǎn)及時(shí)開展線管預(yù)埋、模板封鑲收頭操作，避免鋼筋綁扎后作業(yè)人員頻繁踩踏造成樓地面裂縫。除此之外，對于裂縫已發(fā)生部位(負(fù)彎矩筋、支座端部受力最大位置)應(yīng)鋪設(shè)臨時(shí)活動跳板，達(dá)到分散應(yīng)力的效果。

為避免后澆帶位置出現(xiàn)裂縫，操作者可以從混凝土表面已硬化、繼續(xù)澆筑混凝土前為節(jié)點(diǎn)，將表面松動的砂石、軟弱混凝土層全部清除并鑿毛、洗凈(清水)。同時(shí)在水平施工縫位置鋪設(shè)配合比與混凝土內(nèi)砂漿成分一致的水泥砂漿，鋪設(shè)厚度在10.00 mm以上、15.00 mm以下。水泥砂漿鋪設(shè)后，從施工縫位置開始選擇非直接近縫邊緣下料，并向施工縫位置勻速推進(jìn)振搗，直至到達(dá)施工縫(90.00±10.00)cm半徑范圍內(nèi)。

4 結(jié)束語

綜上所述，對于棚戶區(qū)改造項(xiàng)目，高層住宅樓及地下車庫工程中現(xiàn)澆混凝土裂縫多表現(xiàn)為樓地面裂縫、立管穿樓板位置裂縫、預(yù)埋管線位置裂縫、后澆帶及伸縮縫裂縫等，其中以樓地面裂縫、立管穿樓板位置裂縫出現(xiàn)頻率最高。而上述裂縫的出現(xiàn)與混凝土配合比設(shè)計(jì)不科學(xué)、材料選擇不當(dāng)、操作約束不到位不無關(guān)系。因此，技術(shù)人員應(yīng)從裂縫形成原因入手，采取針對性解決方案。比如嚴(yán)格制定并推行鋼筋小馬凳安裝技術(shù)方案等，控制裂縫形成、蔓延，保證棚戶區(qū)改造項(xiàng)目順利推進(jìn)。

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