【摘要】住宅工程中鋼筋混凝土樓板的裂縫在工程中經(jīng)常遇到,本文從幾個(gè)實(shí)例入手,探討如何對現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫進(jìn)行合理有效的控制
【關(guān)鍵詞】樓板裂縫;現(xiàn)澆;成因分析;技術(shù)措施
1.概述
鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板的裂縫是客觀存在的,通常除由于設(shè)計(jì)、施工、材料等嚴(yán)重缺陷而導(dǎo)致的裂縫寬度大,危害大,必須立即處理外,一般常見裂縫寬度不大,危害較小,F(xiàn)行規(guī)范也允許混凝土帶裂縫工作,并未強(qiáng)制規(guī)定所有的裂縫都要處理。但從建筑物的安全與耐久性來說,有些裂縫對建筑物的承載能力雖然影響不大,但可能加速鋼筋的銹蝕,降低耐久性,或發(fā)生滲漏,影響使用功能。同時(shí),隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和人民生活的需要,商品房和保障性住房大量出現(xiàn),群眾對房屋的質(zhì)量要求也越來越高。尤其是在住宅建筑中,民眾對房屋的裂縫比較敏感,發(fā)現(xiàn)裂縫容易產(chǎn)生不安全感,從而引起投訴。因此必須重視樓板裂縫的控制,盡量減少和控制其裂縫寬度。樓板出現(xiàn)裂縫的原因復(fù)雜,有原材料、設(shè)計(jì)、施工、溫度、使用等多方面的問題。但單一的原因并不一定就會導(dǎo)致可見裂縫,最后出現(xiàn)明顯裂縫的往往是多方面原因綜合導(dǎo)致的。筆者結(jié)合實(shí)際工作中遇到的幾個(gè)例子,探討住宅工程樓板的裂縫控制措施。
2.兩個(gè)工程實(shí)例的裂縫探討
2.1 裂縫表現(xiàn):
、拍成唐贩抗彩鍖樱ㄖ娣e約9千m2,底層為店面、停車位或儲藏間,二至十五層為住宅,分兩單元,每單元2戶。在竣工前的一次檢查中,發(fā)現(xiàn)除4、6、9層裂縫相對不明顯外,3~15層客廳部位出現(xiàn)較明顯的裂縫,裂縫多垂直于房屋長邊呈直線形狀,寬度約0.2-0.4mm,裂縫在每層出現(xiàn)的位置大體相同,部分上下貫通。
、颇嘲仓梅抗こ藺區(qū)3號樓,設(shè)計(jì)為地下一層,地上17層,面積1.2萬m2,上部為兩個(gè)單元住宅,每個(gè)單元3戶,標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9m。在澆筑第十二層樓板時(shí),施工隊(duì)發(fā)現(xiàn)在剛澆筑完約五分之四時(shí),就發(fā)現(xiàn)前面澆筑好的混凝土產(chǎn)生大量開裂,而且比較密集,裂縫大部分成不規(guī)則網(wǎng)狀分布。恰好當(dāng)時(shí)當(dāng)班的施工員較年輕,一度束手無策,表現(xiàn)得很焦慮。
2.2 分析與處理:
、沤(jīng)查詢施工圖發(fā)現(xiàn),裂縫發(fā)生部位房間尺寸為4.2m*5.5m,設(shè)計(jì)板厚110mm,板厚實(shí)測5個(gè)點(diǎn),最厚處僅105mm,樓板實(shí)際高跨比僅為1/40,剛度偏小。板底采用8mm三級鋼間距200mm雙向布置,四周板面負(fù)筋為8mm三級鋼間距150mm長1000mm。對照施工圖,并與施工人員核對后,發(fā)現(xiàn)該裂縫發(fā)生部位處于預(yù)埋管線集中處,走向也與預(yù)埋管線大致相同。該工程為東西向,發(fā)生明顯裂縫的多為西面單元,經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)同樣構(gòu)造的東面單元,在類似部位也有裂縫,但裂縫寬度明顯更小,未仔細(xì)觀察甚至發(fā)現(xiàn)不了。經(jīng)監(jiān)理、施工方綜合分析后認(rèn)為該樓板的裂縫為非荷載裂縫,主要是由于混凝土的干縮與溫度收縮,加上施工管線預(yù)埋欠合理、樓板剛度不足、配筋等多重原因疊加,當(dāng)樓板收縮應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí),沿樓板表面薄弱處產(chǎn)生的裂縫。最后處理方法如下:樓板表面鑿槽填密封材料,板底委托專業(yè)機(jī)構(gòu)貼碳纖維布。后期復(fù)查未發(fā)現(xiàn)新的裂縫,無滲漏。
、圃撟≌こ虨榘仓梅浚こ痰攸c(diǎn)在郊區(qū),周圍比較空曠,當(dāng)時(shí)是五月份,氣溫約二十八、九度,雖然不是很高,但當(dāng)天風(fēng)速比較大,站在十二層感覺明顯。該工程采用商品混凝土,含水率較高,澆筑后的混凝土表面受風(fēng)吹、日曬等因素的影響,表面水分不斷蒸發(fā),同時(shí)內(nèi)部水分也逐漸向外部遷移。當(dāng)內(nèi)部水分遷移速度小于上表面水分蒸發(fā)的速度時(shí),混凝土表面收縮應(yīng)力將超過混凝土的抗拉強(qiáng)度,并迅速形成裂縫。因此,結(jié)合當(dāng)時(shí)氣候,初步判斷主要是由于風(fēng)速與日照導(dǎo)致混凝土表面水分蒸發(fā)過快,混凝土塑性收縮過大而造成的裂縫。后施工隊(duì)在混凝土終凝前表面收水后再作一次壓實(shí)收光處理,并及時(shí)采取覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)的方法,積極養(yǎng)護(hù),后期檢查未發(fā)現(xiàn)明顯肉眼可見裂縫。
3.裂縫的成因分析
根據(jù)相關(guān)規(guī)范,裂縫一般劃分為荷載裂縫和非荷載裂縫。實(shí)際工程中除特殊情況,一般較多見的是非荷載裂縫,本文討論的技術(shù)措施也是針對非荷載裂縫。非荷載裂縫雖然大部分相對危害較小,但表現(xiàn)也比較復(fù)雜,又分為沉降裂縫、溫度裂縫和干縮裂縫等。
從設(shè)計(jì)、施工、材料這三個(gè)方面考慮,以下這些情況都較容易導(dǎo)致非荷載裂縫的形成:
3.1 設(shè)計(jì)考慮不足
、沤ㄖ矫娌灰(guī)則:住宅工程樓(屋)面板的建筑平面宜規(guī)則,避免平面形狀突變;樓板的剛度相對于剪力墻與梁而言是最小的,當(dāng)平面有凹口或形狀不規(guī)則時(shí),如果未采取加強(qiáng)措施,因各類因素引起的水平向收縮變形均集中到板上的薄弱處,容易引起裂縫。
⑵樓板設(shè)計(jì)未考慮抵抗裂縫 :設(shè)計(jì)時(shí)一般按多跨連續(xù)板進(jìn)行配筋計(jì)算,側(cè)重于滿足結(jié)構(gòu)安全,樓板厚度較小,跨高比偏大,其剛度對裂縫控制很不利。建議現(xiàn)澆樓板厚度不小于120mm(陽臺、廚房、廁浴等板厚不小于100mm),且單向板厚不小于L/30(L為板跨度)、雙向板厚不小于L/35 (L為板短向跨度)為宜。
、桥浣钤O(shè)計(jì)僅考慮承載力:受力鋼筋采用三級鋼,常常是按構(gòu)造配筋就夠了,間距比較大,雖然滿足承載能力,但抵抗樓板的抗裂能力卻不夠充分;設(shè)計(jì)在支座處按常規(guī)配設(shè)負(fù)筋,在中部板面不配鋼筋,當(dāng)板面出現(xiàn)溫度變形和混凝土收縮變形時(shí),因無構(gòu)造鋼筋約束,板面較容易出現(xiàn)裂縫。
⑷樓板內(nèi)管線布線隨意 :預(yù)埋管線的走向一般僅考慮最近距離,經(jīng)常出現(xiàn)層層疊加,電線、電纜導(dǎo)管直徑大于20mm甚至25mm時(shí)仍然采用塑料管;多根管線緊密排列,對樓板剛度削弱較大且容易形成空洞 ;當(dāng)樓板收縮應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí),即在管線表面的混凝土出現(xiàn)裂縫。
4.防治裂縫的主要技術(shù)措施
根據(jù)以上分析,建議采取以下技術(shù)措施來控制裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展:
4.1 嚴(yán)格控制現(xiàn)澆樓板厚度。出于控制造價(jià)等原因,當(dāng)前設(shè)計(jì)未充分考慮樓板的抗裂能力,因此更需要在澆筑混凝土?xí)r保證設(shè)計(jì)的厚度。在澆筑混凝土前做好現(xiàn)澆板厚度的控制標(biāo)識,可在每個(gè)房間的四周及板中各設(shè)置一處。實(shí)際在后期樓板的板厚抽查中發(fā)現(xiàn),許多樓板的中間部位往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。究其原因是因?yàn)橹胁康哪0逵衅鸸,因此對有預(yù)起拱要求的現(xiàn)澆樓板,在澆筑混凝土?xí)r必須注意與模板起拱相一致。
4.2 在預(yù)算允許的條件下,可適當(dāng)增加樓板的剛度,同時(shí)在屋面、建筑物兩端和變形縫二側(cè)開間樓板、廚房、衛(wèi)生間樓板這些部位加強(qiáng)配筋,必要時(shí)設(shè)置雙層雙向通長鋼筋,對混凝土因干縮而產(chǎn)生的裂縫有很有效的控制。
4.3 預(yù)埋管線時(shí),應(yīng)布置在板上、下兩層鋼筋中的中和軸附近,與鋼筋成斜交布置,在管線集中處設(shè)加強(qiáng)鋼筋網(wǎng),嚴(yán)禁三層及三層以上管線交錯疊放。電線、電纜導(dǎo)管直徑大于20mm時(shí)應(yīng)采用金屬導(dǎo)管,固定間距不宜大于1米。
4.4 重視房屋外圍的保溫節(jié)能設(shè)計(jì)與施工,使房屋具有良好的保溫性能,可有效減少因溫差變形而引起的裂縫。
4.5 控制早期施工荷載。已澆筑好的混凝土未達(dá)到1.2Mpa的強(qiáng)度時(shí)不得踩踏,澆筑完畢24h后才能進(jìn)行施工放樣等輕微活動,樓板最早加荷時(shí)間不得早于樓板混凝土澆筑完畢后72小時(shí)。
5.結(jié)束語
綜上所述,現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫是多樣和復(fù)雜的。由于混凝土的特性,想要完全沒有裂縫是不必要也不可能的。但我們可以根據(jù)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)規(guī)程,從設(shè)計(jì)到施工的各個(gè)環(huán)節(jié)都采取有針對性的技術(shù)及措施加以綜合控制,以大大減少肉眼可見的裂縫數(shù)量和控制裂縫的寬度,提高工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]王鐵夢,工程結(jié)構(gòu)裂縫控制,中國建筑工業(yè)出版社,2007
[2]韓素芳,耿維恕, 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南, 化學(xué)工業(yè)出版社,2006