【摘 要】本文就高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的幾個部位容易產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行分析,并從技術(shù)與管理方面探討裂縫的控制措施。

  【關(guān)鍵詞】高層建筑;混凝土結(jié)構(gòu);裂縫;控制措施

  1.前言

  近年來高層建筑占新建房屋建筑工程中的比例逐年遞增,其中大部分是混凝土結(jié)構(gòu)商品房。歷年來建筑物裂縫問題屢見不鮮,而且均反映強(qiáng)烈,由此引起的質(zhì)量糾紛不斷發(fā)生,甚至出現(xiàn)集體性上訪現(xiàn)象。一般用戶并不具備混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)專業(yè)知識,對混凝土結(jié)構(gòu)中肉眼可見的裂縫(寬度一般不小于0.05mm)往往先懷疑到地基基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全問題,從而造成住戶的不安全感。另外方面從居住感觀追求及房屋維護(hù)保值等角度考慮,處理裂縫問題并不僅是單純考慮技術(shù)問題,筆者在接訪及協(xié)調(diào)處理混凝土結(jié)構(gòu)裂縫質(zhì)量問題總感覺付出過多的工作量。

  混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)可見裂縫,影響觀感質(zhì)量,可能產(chǎn)生滲漏影響使用功能或造成二次裝飾裝修損壞,裂縫的存在和發(fā)展會影響到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和安全,還會對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性造成不利影響;炷两Y(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜;炷凉こ讨胁牧系奶匦詻Q定了結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫。結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土配制、澆筑、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。盡管從技術(shù)角度講,完全避免裂縫幾乎是不可能的,或者需要付出更多的代價,但鑒于裂縫的復(fù)雜性和不利影響,建材、設(shè)計及施工各方面都要引起重視,努力消除或控制混凝土結(jié)構(gòu)中的可見裂縫。

  2.高層建筑中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的常見部位

  福建省建筑科學(xué)研究院的張?zhí)煊钕壬凇痘炷两Y(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)狀調(diào)查與統(tǒng)計分析》一文中對104個出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程項目常見裂縫的調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果之一:按梁、板構(gòu)件劃分,裂縫出現(xiàn)的部位更多是在樓板中,占工程項目總數(shù)的71.15%,梁中出現(xiàn)裂縫的工程占24.04%,且基本上是屋面梁中出現(xiàn)的裂縫。

  結(jié)合筆者工程經(jīng)驗,高層建筑中混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫的部位主要在于地下室混凝土板和上部結(jié)構(gòu)樓屋面板,裂縫出現(xiàn)常是數(shù)量多且分布廣,這樣影響面也廣,應(yīng)是工程建設(shè)者和管理者防治裂縫的控制重點。

  2.1 地下室混凝土墻板及頂板的裂縫分析

  地下室墻板的裂縫產(chǎn)生的原因即混凝土在硬化過程中由于失水會產(chǎn)生收縮應(yīng)變,在水泥水化熱產(chǎn)生的升溫達(dá)到最高點以后的降溫過程會產(chǎn)生溫度應(yīng)變。墻板受到基礎(chǔ)、外圍樓板受到地下室外墻的極大約束,這種約束遠(yuǎn)大于樁基對基礎(chǔ)的約束,產(chǎn)生貫穿裂縫的機(jī)率大;二是內(nèi)墻板及頂板受環(huán)境溫度影響較大;三是內(nèi)外溫差小,產(chǎn)生表面裂縫的機(jī)率;四是養(yǎng)護(hù)困難,散熱快、降溫速率大,混凝土的松馳徐變優(yōu)勢難以利用,在氣溫驟變季節(jié)尤應(yīng)注意。

  曾有地下室混凝土墻板28d后才拆除模板,結(jié)果墻板上卻發(fā)現(xiàn)多處豎向裂縫。排查掉施工質(zhì)量缺陷因素后,主要原因是混凝土中水泥水化熱得不到及時散發(fā),溫升膨脹受到底板約束不能自由變形從而導(dǎo)致產(chǎn)生收縮裂縫。

  高層建筑地下室多是附建的人防地下室,考慮“平戰(zhàn)結(jié)合”利用。混凝土墻板及頂板裂縫的出現(xiàn),會對圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力強(qiáng)度和防護(hù)單元的密閉性產(chǎn)生不利影響,有必要引起足夠重視。

  2.2樓屋面混凝土板的裂縫分析

  2.2.1裂縫的常見類型

 。1)斜裂縫

  與板邊呈45度斜向裂縫,常出現(xiàn)在兩側(cè)山墻端跨板角,多數(shù)是沿樓板厚度貫穿性裂縫,占樓板所出現(xiàn)裂縫的比例最高。筆者經(jīng)驗,高層建筑此類裂縫比多層建筑更易出現(xiàn),尤以房屋陽角雙向剪力墻的端跨板為甚。

  (2)縱、橫向裂縫

  沿樓板縱、橫向出現(xiàn),一般于長向中部大跨度開間板跨中。

 。3)沿預(yù)埋管線走向的裂縫

  出現(xiàn)在板的上面或下面,一般未貫穿樓板。

  3.工程實例

  某住宅小區(qū)一期工程,多幢18層以下住宅樓,竣工交房后很多業(yè)主反映樓板混凝土出現(xiàn)裂縫問題,之后保修、投訴、上訪、訴訟等事情不斷,工程參建各方和有關(guān)部門為處理問題投入了大量精力。二期工程開工后,施工方不再想當(dāng)然地認(rèn)為樓板混凝土裂縫屬于質(zhì)量通病問題不大緊要,認(rèn)真分析總結(jié)一期工程經(jīng)驗教訓(xùn),在二期工程施工過程中嚴(yán)格落實控制裂縫措施。采取的裂縫控制措施主要有:

 。1)健全施工現(xiàn)場質(zhì)量保證體系,加強(qiáng)了工程施工交底和鋼筋安裝工程隱蔽驗收等;

 。2)與板邊呈45度斜向裂縫是控制重點。

  在端跨開間樓板采用雙層雙向配筋;跨度大于3.9m的樓板,加設(shè)板角放射鋼筋,在未配筋板面設(shè)雙向鋼筋網(wǎng)片;轉(zhuǎn)角為剪力墻的端跨板,板角加設(shè)放射筋一道,伸入板內(nèi)長度L/3,并嚴(yán)格控制板筋在剪力墻內(nèi)的錨固長度符合設(shè)計要求;在樓板面負(fù)彎矩鋼筋處設(shè)置撐腳和馬凳并嚴(yán)格控制到位;嚴(yán)禁在混凝土澆搗過程中踩蹋負(fù)筋。

 。3)混凝土樓板中預(yù)埋管線,在管線交錯處采用接線盒方式,樓板厚度較薄的在管線外側(cè)設(shè)鋼絲網(wǎng)加強(qiáng)。

 。4)施工過程對混凝土配制、澆筑、養(yǎng)護(hù)各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理,質(zhì)量控制措施能落實到位。

  現(xiàn)今該小區(qū)二期工程也已竣工交付兩年多,基本未出現(xiàn)裂縫問題。

  4.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

  4.1 設(shè)計措施

 。1)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)的規(guī)定,根據(jù)荷載效應(yīng)驗算構(gòu)件的抗裂性能及裂縫寬度,并符合有關(guān)裂縫控制的要求。

 。2)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)充分考慮偶然作用和非設(shè)計工況所引起的效應(yīng),并在相關(guān)部位采取合理的防裂構(gòu)造措施。

 。3)對平面不規(guī)則或平面有凹凸的混凝土板,應(yīng)有加強(qiáng)措施。

 。4)對房屋陽角雙向剪力墻開間樓板這樣構(gòu)件剛度差異大的部位,應(yīng)考慮外墻保溫構(gòu)造的不利影響采取加強(qiáng)措施。

  (5)設(shè)計文件中控制混凝土裂縫措施,宜說明和詳圖明確,設(shè)計深度應(yīng)有利于施工。

  4.2 施工措施

 。1)施工現(xiàn)場應(yīng)建立健全工程質(zhì)量保證體系,編制施工方案應(yīng)有控制混凝土裂縫的具體技術(shù)措施。

  (2)《大體積混凝土施工規(guī)范》(GB50496-2009)施行后,對大體積混凝土的施工有了明確的要求,施工應(yīng)符合規(guī)范要求。

 。3)施工現(xiàn)場對混凝土原材料應(yīng)加強(qiáng)進(jìn)場驗收,及時取樣送檢,確保進(jìn)場材料質(zhì)量符合要求;有條件應(yīng)對混凝土配合比進(jìn)行抗裂性能的優(yōu)化設(shè)計,選用抗裂性能良好的混凝土。

  (4)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的模板體系應(yīng)保證具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。

  (5)采取有效控制鋼筋位置的措施,防止?jié)矒v混凝土?xí)r結(jié)構(gòu)中受力鋼筋移位。

  (6)混凝土板、墻中的預(yù)埋管線應(yīng)置于受力鋼筋內(nèi)側(cè),當(dāng)板厚較薄時,應(yīng)在其外側(cè)加置防裂鋼筋網(wǎng)片;炷涟濉χ械念A(yù)留孔、預(yù)留洞周邊應(yīng)配有足夠的加強(qiáng)鋼筋并保證足夠的錨固長度。

 。7)混凝土拌制應(yīng)有詳細(xì)的技術(shù)要求,應(yīng)嚴(yán)格按配合比進(jìn)行各種原材料的計量,并根據(jù)原材料的含水率等對設(shè)計配合比進(jìn)行調(diào)整。施工現(xiàn)場應(yīng)對混凝土的坍落度進(jìn)行檢查。

 。8)施工應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式和有關(guān)規(guī)定合理確定混凝土澆筑方案,確;炷撩軐,施工縫的留置和施工應(yīng)符合要求。

  (9)混凝土澆筑后應(yīng)采取有效的養(yǎng)護(hù)措施。混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2MPa前,不得上人踩蹋、安裝模板及支架或施加其他荷載。

 。10)對混凝土結(jié)構(gòu)中容易產(chǎn)生裂縫的部位,宜采用摻入合成纖維的方法控制混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫,合成纖維的摻入量應(yīng)通過試驗及工程經(jīng)驗確定。

  5.結(jié)束語

  雖然現(xiàn)在混凝土裂縫控制措施越來越多,效果也越來越好,但與其事后補(bǔ)過還不如事前做好預(yù)防控制工作。通過實踐,總結(jié)出幾點預(yù)防混凝土裂縫的體會:

 。1)所有控制措施只有落實到位才能有效果,施工現(xiàn)場質(zhì)量保證體系的健全是關(guān)鍵。

 。2)工程前期質(zhì)量監(jiān)管到位,可有效提高相關(guān)責(zé)任方的質(zhì)量意識,促進(jìn)措施的落實。

  (3)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜,控制措施落實涉及混凝土施工各個工序,工作面大且量多要求詳細(xì),現(xiàn)有的環(huán)境下施工和管理還很難杜絕裂縫的產(chǎn)生,只有抓住產(chǎn)生裂縫的主導(dǎo)因素堅決落實相應(yīng)措施才能起到基本控制可見裂縫出現(xiàn)的效果。

  參考文獻(xiàn)

  [1]《建筑施工手冊》(第四版)

  [2]何星華、高小旺.《建筑工程防治裂縫指南》.中國建筑工業(yè)出版社.2005

  [3]張?zhí)煊?混凝土結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)狀調(diào)查與統(tǒng)計分析.福建建設(shè)科技.2005

  施工過程對混凝土配制、澆筑、養(yǎng)護(hù)各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理,質(zhì)量控制措施能落實到位。