摘要:住宅樓中鋼筋混凝土現澆板的裂縫是常見現象之一,現澆板產生裂縫有多種原因,本文主要分析了施工過程中拆模過早、預埋電線管不當、后期溫差變化等原因對現澆板產生裂縫的影響,提出了裂縫處治措施。
關鍵詞:現澆板裂縫 成因分析 處治措施
改革開放三十多年來,隨著我國經濟的高速發展,全國各地的商品住宅樓建設規模在逐年增加。就我們泰州市而言,2010年的商品住宅樓開工面積就達1185萬平方米。本人也有幸參加了部分商品住宅樓的建設,發現房屋施工過程中,會出現各種質量問題,其中鋼筋混凝土現澆板裂縫是一種最常見現象之一,也是住宅樓交付給廣大業主后,成為購房戶投訴的一大熱點,要完全解決這樣的投訴確實是比較棘手的。現就泰州市某小區住宅樓的現澆板裂縫產生的原因淺作分析,并提出相應的處治措施。
1 工程概況
泰州市某小區住宅樓為18+1層高層建筑,地下設一層人防地下室,三個單元,共計108戶。房屋長度68.6米,寬度11.8米,沒有設置伸縮縫。該工程基礎采用?覫500PHC預應力管樁,框架剪力墻結構,砼設計強度等級C35及C40,全部采用泵送預拌商品混凝土,現澆板內配筋均為?覫8-10鋼筋。
該工程上部主體結構施工期間為2009年12月—2010年4月,采用分層施工法,每層中不再分施工段。主體每層施工的時間為6-7天,只是在2010年春節期間停工20天,其它時間沒有間斷。
2 裂縫分布情況描述
2.1 整個主體工程在施工期間只發現1條板縫。當時情況是二層樓面結構混凝土澆筑完畢后第10天,施工單位在立四層現澆面模板時,因缺少部分模板支撐,在沒有拆模報告的情況下,就拆除二層樓面下南房間的現澆板支撐。工程監理人員在檢查時發現了此情況,立即制止了施工單位的這一違規行為,并要求將已經拆除的6個軸線段上豎支撐全部立好。結果四層樓面混凝土澆筑后一個星期,待二層樓面下模板全部拆除后,監理工程師組織施工單位檢查時,發現原先拆除的6個軸線段上有1個南側房間中部出現了一條平行于橫軸線的板底裂縫,縫長1.2m,縫寬0.5-1.0mm。
2.2 工程竣工分戶驗收時,在二層中單元南房間現澆板的上部預埋電線管處有兩個房間出現平行于橫軸線的板面裂縫,縫長約2.5m,縫寬為0.5-1.0mm,但此部位板底未見裂縫。
2.3 住宅房交付前物業公司進場后,組織相關人員對該工程室內進行復查時,發現在18層中單元南房間也出現了2條板縫,其癥狀與二層雷同。
3 裂縫產生原因的調查與分析
上述裂縫發生后,在不同階段施工項目部、項目監理機構、建設單位工程部均非常重視。成立調查小組,查閱現場相關資料、調查施工及監理相關人員,初步認定上述裂縫的主要原因如下:
3.1 對于“2.1條”主體施工期間二層現澆板底出現的裂縫,調查小組經分析后認為其主要原因是施工單位未按照施工操作規程要求擅自過早拆模所致。二層樓面混凝土施工時,正值12月份室外環境氣溫較低,混凝土澆筑后,水泥在低溫環境下水化反應速度慢,導致混凝土強度增長速度也比較緩慢,此時混凝土與鋼筋的握裹力小,尤其現澆板跨中彎矩最大處更是其薄弱部位。施工單位擅自過早拆模后,雖在監理人員的要求下采取了補救措施,但其在混凝土未達到拆模強度時就卸掉其下面的支撐,較大影響了后期混凝土與鋼筋握裹力的產生及其共同作用。所以在二~四層樓面自重、施工人員及設備荷載、澆搗混凝土的沖擊力等多種荷載組合效應下,當此多種作用所產生的組合效應超過鋼筋混凝土現澆板早期所能承受的最大拉力時,必然在其板中最薄弱的部位產生裂縫。裂縫一旦產生,就會在應力集中機理的作用下,沿著混凝土構件內部的薄弱部位延伸、擴展。
3.2 對于“2.2及2.3條”竣工交付前二層及十八層出現的板上面裂縫,調查小組人員研究分析主要原因有以下幾點:
3.2.1 由于該工程混凝土強度等級較高,并且采用預拌商品混凝土澆筑。商品混凝土中采用了較多的水泥和粉煤灰摻合料等膠結材料、較大的水灰比和坍落度、較細粒徑的粗骨料,使得混凝土澆筑后收縮體積較大,尤其對于厚度較薄的混凝土現澆板,混凝土在其強度增長過程中在現澆板內部產生較大的收縮應力沒有得到釋放。
3.2.2 施工過程中預埋電線管的區域未采取有效補強措施是導致裂縫產生的另一重要原因。由于預埋的電線管均安裝在房間的中部,且呈南北向布置,而樓面中上部受壓區設計時未配置受壓鋼筋,且施工單位雖按圖集要求在管線上方扎制了鋼筋加強網片,但鋼筋的間距、長度、覆蓋范圍均沒有嚴格按照圖集的要求,導致這部分混凝土收縮時較其它部位的混凝土約束力差。
3.2.3 施工單位施工時預埋電線管位置不符合要求。施工中預埋電線管混凝土的保護層正常情況下不應小于30mm,而經對現場裂縫處混凝土剔除檢查發現,預埋電線管處混凝土的保護層均不足20mm。這是因為預埋電線管時未用鐵絲將電線管與板底鋼筋有效固定,在澆筑混凝土布料時,在樓面底模的阻擋作用下,混凝土產生了一個向上的沖擊力,使得電線管上浮,從而導致電線管頂部混凝土的保護層厚度不足。
3.2.4 后期室外環境、溫度的高低變化也是現澆板產生裂縫的原因。因為商品混凝土在后期硬化過程中具有快硬、高強、水化熱大的特點,混凝土澆筑后因施工單位趕進度,均未對成型后的混凝土采取有效養護措施。混凝土在失水情況下收縮,產生大量的水化熱,而又未及時得到水分的補充,勢必導致水泥水化不充分,產生內部溫度應力。后期室外環境、溫度的高低變化也導致混凝土內部應力的增加,同時該房屋長度大于50.0米,未設置伸縮縫,房屋的縱向自由伸縮小,不利于內部應力的釋放,當這些因素產生的累積拉應力大于混凝土的抗拉強度時,在最薄弱的部位裂縫就出現了。
4 裂縫的處治措施
針對鋼筋混凝土現澆板在施工或使用過程中存在裂縫這一缺陷問題,對于不同的情況可以區分對待,采取相應的措施:
4.1 表面處理法,其主要適用于板面寬度不大于0.5mm、深度不大于20mm淺而細的裂縫。首先將裂縫處混凝土表面清洗出來后,用手持切割機沿縫隙處將裂縫切開一點并處理干凈,用針筒注射器將環氧樹脂注入裂縫處直至注滿。隔日用801膠水+32.5級水泥拌成的膠漿將80mm寬的防裂纖維布粘貼于縫隙處,并在上面滿批二遍膠漿并灑水養護不少于7天。
4.2 當板面裂縫寬度達到0.5mm以上且未上下貫通時,可沿裂縫伸展方向用切割機將此處現澆板切成上寬下窄的八字型凹槽,沖冼干凈后沿裂縫方向每間隔300mm就植入一個注膠嘴,注膠嘴與輸膠高壓管及空壓機相連,用空壓機及高壓氣罐的高壓力注入環氧樹脂,直至灌滿整個裂縫。
4.3 當裂縫寬度較寬且為上下貫通的結構性縫時,可在板面上方用環氧樹脂注漿法,板下方沿裂縫采用300mm寬碳纖維布加固(縫兩側各為150mm)。碳纖維加固前先用鏨子和小鍾將混凝土表面的原有砂漿層剔除,并用磨光機對表面劣化的混凝土進行處理,露出致密結實的混凝土結構層,不平處可用環氧樹脂砂漿將表面修復平整,然后用專用膠粘貼碳纖維布,并用滾筒順纖維布方向多次滾壓,使碳纖維布平直延展,粘合劑充分滲透。