摘 要:住宅工程施工質(zhì)量很容易受材料、施工管理、溫度、養(yǎng)護(hù)等因素的影響,導(dǎo)致樓面產(chǎn)生裂縫。以“惠安東興豪園工程”為案例,詳細(xì)地剖析了樓面裂縫的成因,并給出預(yù)防和控制對策,以有效降低樓面裂縫發(fā)生的概率。
關(guān)鍵詞:混凝土;樓面;裂縫;原因;防治文章編號:2095-4085(2024)03-0073-03
0 引言
樓面裂縫作為施工項(xiàng)目最重要的問題之一,對樓面開裂的成因進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的預(yù)防對策是非常有意義的。以“惠安東興豪園工程”為例,基于此項(xiàng)目的一些施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對住宅建筑樓面裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施進(jìn)行探討和分析?!盎莅矕|興豪園工程”(4-5#樓,框架18層,建筑面積17 934m2,造價2 490萬元); “東宅安置房工程”(建筑面積77 500m2,地下2層,地上32層,造價19 437.26萬元)。在參加施工過程中對混凝土裂縫質(zhì)量控制收獲了一些心得經(jīng)驗(yàn),由于分析和采取了科學(xué)的防治措施,使工程質(zhì)量得到控制和提高,沒有裂縫等問題的發(fā)生。
1 住宅樓面出現(xiàn)裂縫的原因
1.1 從出現(xiàn)裂縫的部位查找原因
(1)在距離房屋周圍陽角1m處的地板上的柱子和拐角處的放射筋兩端或者外側(cè)約45°的位置,是最常見的斜角裂縫出現(xiàn)點(diǎn)[1](如圖1)。這種裂縫通常是由于日夜溫差變化以及混凝土收縮現(xiàn)象造成的,在低溫條件下,墻體結(jié)構(gòu)受冷溫度變化的影響會產(chǎn)生縮應(yīng)力,而當(dāng)溫度上升時,根據(jù)熱脹冷縮原理,墻體又產(chǎn)生熱脹應(yīng)力,且磚混結(jié)構(gòu)的砼線膨脹系數(shù)通常比磚砌體的線膨脹系數(shù)大的多。此外,搭接在磚墻的圍護(hù)砌體會受砼層面平板的水平作用力,通過摩擦傳到圍護(hù)砌體上,同時,墻體結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生膨脹應(yīng)力后所形成的的水平溫度拉應(yīng)力,有抓筋集中傳遞到磚墻上,則會在較薄弱且受應(yīng)力觸動的抓筋灰縫部位出現(xiàn)水平和豎向裂縫,在應(yīng)力集中的部位則出現(xiàn)斜裂縫。隨著距離屋頂越來越近,裂縫間隙也會變得越大,建筑周圍的陽角會受到縱向和橫向比較大的剛性樓面梁板制約,若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時鋼筋的配筋率不能滿足設(shè)計(jì)的需要,則會使得結(jié)構(gòu)中的鋼筋薄弱處(在水平和垂直方向上)最先斷裂,造成約為45°的傾斜裂紋。這是裂縫防治的重點(diǎn)[2]。裂縫位置與分布如表1所示。
(2)預(yù)埋線管段的開裂問題。特別是在有多個管線存在的情況下,由于混凝土斷面較窄會形成較大的應(yīng)力聚集,導(dǎo)致裂縫比較大。
(3)物料堆場樓地面開裂問題。在主體結(jié)構(gòu)施工過程中,有些建筑公司在鋼筋綁扎、吊裝材料時,為加快進(jìn)度,在樓層混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)時間未達(dá)到規(guī)定的24h,即提前將建筑材料堆積在樓面。由于材料吊卸沖擊、振動荷載等外部因素,在缺乏足夠強(qiáng)度的條件下導(dǎo)致無規(guī)律開裂[3],最終造成永久性裂縫。
1.2 從使用商品混凝土的角度來分析
現(xiàn)階段,泵送商品混凝土應(yīng)用廣泛,這在很大程度上改善了混凝土的品質(zhì)和供貨模式,但也大大增加了混凝土開裂的預(yù)防控制難度。商品混凝土品質(zhì)受多種因素的制約[4],主要包括以下兩點(diǎn):
(1)外加劑的負(fù)效應(yīng)。外加劑的添加用量決定了混凝土的牢固性,若外加劑用量無法有效控制,將會導(dǎo)致混凝土各種安全問題的出現(xiàn)。目前,建筑工程中的混凝土強(qiáng)度等級不斷提升,有時候?yàn)榱吮阌诠こ探ㄔO(shè)使用高強(qiáng)度的混凝土,會造成水泥等級的提高、細(xì)骨料和粗骨料的粒度減小等多種因素造成水化熱及收縮增加。
(2)養(yǎng)護(hù)方式不合理。目前在混凝土工程中所使用的養(yǎng)護(hù)方式大都是過去傳統(tǒng)簡單易行的方式,其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大面積的泵送砼的熱收縮要求。尤其是由于摻有大量淤泥和其他雜物,會使混凝土抗張強(qiáng)度下降,部分骨料中摻有有害膨脹劑而發(fā)生開裂,故泵送混凝土的選擇應(yīng)堅(jiān)持“精料供應(yīng)”的原則。
2 從設(shè)計(jì)角度對裂縫進(jìn)預(yù)防和控制
裂縫控制是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要方面,通過正確選擇建筑材料、合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、布置構(gòu)造縫以及控制荷載和變形等設(shè)計(jì)原則,可以有效控制和減小裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展。
(1)正確的建筑材料選擇。選擇具有良好的抗裂性能和穩(wěn)定性能的材料,如高強(qiáng)度混凝土、鋼材等。
(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮變形和伸縮。材料的變形和伸縮,是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的主要原因之一。為了減小或避免裂縫的產(chǎn)生,可以采取一些設(shè)計(jì)措施,例如設(shè)置伸縮縫、采用變形縫等。
(3)合理布置構(gòu)造縫。通過合理布置構(gòu)造縫,可以將結(jié)構(gòu)的變形和位移分散和協(xié)調(diào)控制,從而減小裂縫的產(chǎn)生。
(4)控制荷載和變形。設(shè)置灰縫鋼筋,控制縫的間距,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,有一定的空間來適應(yīng)荷載和變形,避免超荷載和過大的變形引起裂縫產(chǎn)生。
3 從施工過程對樓面裂縫進(jìn)行控制
3.1 施工過程的預(yù)防措施
3.1.1 陽角處的裂縫預(yù)防
在一般建筑物中,由于房屋的四周陽角由于受到縱、橫兩個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓面板的自由變形,當(dāng)混凝土在澆筑過程中其干縮變形產(chǎn)生的附加應(yīng)力和溫差變形產(chǎn)生的附加應(yīng)力較大時,后期板面在配筋薄弱處首先開裂。因此,該項(xiàng)目工程施工過程中,對四周陽角處樓屋面板配筋進(jìn)行局部加強(qiáng)負(fù)筋,不采用分離式切斷沿著整個房間全長配置,并適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加粗加密。多年施工實(shí)踐表明,該項(xiàng)預(yù)防處理措施能有效預(yù)防45°傾斜裂縫[5]。
3.1.2 高層樓層的鋼筋網(wǎng)防護(hù)
由于面板上部的鋼筋通常比較細(xì)軟,工人在工作中不可避免地由于踩踏而導(dǎo)致彎曲、變形和墜落等情況,導(dǎo)致此處鋼筋變得脆弱。一方面,要縮短鋼梁與樓層模板之間的間隔,否則不能起到支撐防護(hù)作用[6],同時,施工時要求工人對樓板上部的負(fù)筋進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù),在施工過程中必須步行時,要沿著小馬撐支撐點(diǎn)小心通行,盡量避免踩踏中間架空部位的鋼梁。
3.1.3 預(yù)埋線管段的開裂的預(yù)防
預(yù)埋管理處應(yīng)增加與鋼管相垂直的短鋼網(wǎng)加固。該項(xiàng)目增加的抗裂短鋼筋為,間隔,端部螺栓。在敷設(shè)線管時,采用線盒交叉布線,而不采用立體交叉穿越的方式,并在多條導(dǎo)線的匯合點(diǎn)上采取放射形布置,盡可能地不出現(xiàn)緊靠的并行布置,以保證線管的下部混凝土澆筑平穩(wěn)、振搗致密[7]。而在線管數(shù)目過多,導(dǎo)致集流孔的混凝土斷面大幅度削弱時,應(yīng)根據(jù)預(yù)留孔結(jié)構(gòu)的需要在其周圍增加2φ12的井字型抗裂構(gòu)造筋。
3.1.4 物料堆場地面樓面裂縫預(yù)防
(1)定期檢查和維護(hù)。定期檢查物料堆場地面的情況,包括檢查地面是否有裂縫、坑洞或其他損壞的跡象。如發(fā)現(xiàn)任何問題,及時進(jìn)行維修和補(bǔ)充。
(2)合理規(guī)劃和管理。對于大型物料堆放區(qū)域,需要進(jìn)行合理的規(guī)劃和管理,確保堆放的物料不會超過地面承載能力的范圍,避免地面承受過重壓力而引起樓面裂縫問題。
(3)注意排水系統(tǒng)。建立良好的排水系統(tǒng),確保雨水和其他液體能夠及時排除,避免積水對地面造成損害。
(4)使用適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施。為了保護(hù)地面免受物料的直接接觸和刮擦,可以考慮使用各種保護(hù)材料,如橡膠墊、塑料板等。
3.2 對樓面混凝土的養(yǎng)護(hù)預(yù)控制
(1)商品混凝土入場質(zhì)量檢驗(yàn)。施工過程中,須針對不同部位的使用要求,提出明確質(zhì)量要求,而不能因追求低價而忽略其質(zhì)量,導(dǎo)致其性能降低,從而出現(xiàn)收縮開裂現(xiàn)象。因此,對商品混凝土要進(jìn)行嚴(yán)格的進(jìn)場檢驗(yàn),確保其半成品的質(zhì)量[8]。盡可能協(xié)調(diào)好各混凝土生產(chǎn)廠家,要求其嚴(yán)格把控原料品質(zhì),改善混凝土收縮性能,從而保證混凝土質(zhì)量和使用性能。
(2)有效的施工工藝控制。采取合適的施工工藝,如超長結(jié)構(gòu)的建筑物,可以采用跳倉澆灌或后澆式的施工方式;外加劑和摻合料的成分和用量要合理,防止造成混凝土牢固性不足而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生;混凝土在澆注之前必須將施工表面清掃干凈,防止有雜質(zhì)混入水泥中,從而影響混凝土的強(qiáng)度和性能,并做好鋼筋和模板的檢查工作;各承臺最后一次澆筑必須在混凝土最終凝固之前完成,以避免出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象。
(3)強(qiáng)化樓面混凝土的養(yǎng)護(hù)?;炷猎缙陴B(yǎng)護(hù)通常采用麻袋或草包進(jìn)行適當(dāng)潤濕后覆蓋1周左右,良好的養(yǎng)護(hù)能夠防止表面失水和混凝土由于伸縮產(chǎn)生開裂現(xiàn)象,采用保溫、保濕等養(yǎng)護(hù)措施,最大限度地發(fā)揮混凝土的后期強(qiáng)度(60d)。
4 鋼梁支座處混凝土樓板裂縫控制措施
鋼板底部裂縫應(yīng)由專門的加固機(jī)構(gòu)使用復(fù)合增強(qiáng)纖維材料進(jìn)行黏貼加固處理(注意:在裂縫較寬、受力較大等特殊情形下,應(yīng)使用碳素纖維粘貼加強(qiáng))。復(fù)合材料加固后,其粘結(jié)長度最好應(yīng)在350~400mm之間,不僅具有很好的抗拉裂加固能力,而且不會對油漆及裝修造成不良的破壞,是一種比較理想的修補(bǔ)方法。
5 結(jié)語
如何有效地進(jìn)行鋼筋混凝土樓面的裂縫控制是施工中的一個關(guān)鍵問題。特別是目前廣泛使用泵送商品混凝土,對裂縫的治理更為棘手。在實(shí)際工作中,通過對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量的設(shè)計(jì)與現(xiàn)場試驗(yàn),對裂縫的成因進(jìn)行深入分析,提出加強(qiáng)、改善、保護(hù)等綜合技術(shù)手段,以有效防止鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生,以保證工程質(zhì)量。
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