李萬茂 馬海峰
1鄭州測繪學校(450015) 2鄭州市鄭東新區建設環保局(450000)
根據以往的工程實例,鋼筋混凝土現澆板的裂縫位置、形態特征大致有以下幾種:
1)裂縫出現在現澆板角部,并與現澆板邊緣約成45°角近似斜向發展。2)裂縫出現在現澆板跨中,近似直線發展。3)裂縫出現在現澆板邊緣,近似直線發展。4)裂縫在現澆板出現的位置不固定,裂縫走向不規則或呈網狀。
現澆板裂縫可分為結構性裂縫和非結構性裂縫,裂縫成因可能是一種,也可能是幾種原因的綜合作用。一般來講,可從原材料、施工、設計三個方面進行分析。
1)使用安定性不合格的水泥或混凝土中氯離子含量超標,導致混凝土開裂。2)泵送混凝土中粗骨料用量的減少和粒徑的減小使得混凝土的體積穩定性下降,混凝土收縮增大導致開裂。3)商品混凝土中粉劑摻合料摻量過大或使用低性能外加劑,混凝土收縮增大導致開裂。
1)混凝土強度或鋼筋配置未達到設計要求,因承載力不足導致現澆板開裂。2)施工時過分振搗,混凝土離析產生表面較厚浮漿層,因混凝土干縮導致現澆板開裂。3)施工時未采取保護措施,支座處負筋下陷導致現澆板表面開裂,特別是負筋沒有通長配置時,裂縫往往會出現在負筋末端,沿板邊近似成直線發展。4)未按規范或設計要求合理留置施工縫,因溫度應力過大或應力集中造成現澆板開裂。5)拆模過早、混凝土未達到終凝時間就上荷載或施工材料過分集中堆放,導致現澆板開裂。6)混凝土澆注后未按要求進行養護,因混凝土干縮導致現澆板開裂。7)現澆板內鋪設的暗裝水管、電線套管位置不當,保護層厚度不足造成板面沿管線開裂。
1)設計中選用不恰當的基礎形式,因基礎不均勻沉降造成應力集中導致現澆板開裂。2)在建筑設計中只注重建筑功能而忽視結構問題。如建筑平面不規則,而結構設計時又沒有采取加強措施,在凹凸角處易產生溫度應力和收縮應力集中,從而導致現澆板開裂。3)結構設計時僅考慮了現澆板承載力驗算,忽視了正常使用極限狀態的撓度及裂縫寬度的驗算,造成現澆板在正常使用荷載下撓度或裂縫寬度超過規范限值。4)設備專業特別是電氣專業所需的管線直接敷設于現澆板中,對現澆板厚度削弱過大,從而造成現澆板沿管線開裂。
現澆樓板裂縫的防治應貫徹在整個工程項目的實施階段,包括設計、施工和使用階段。
結構工程師應始終以結構設計規范為依據,嚴格執行強制性條文,特別是對于抗震結構除了進行必要的結構強度計算外,還應重視構造設計,減少質量通病的發生。
1)通過調整基礎的選型來對樓房沉降和沉降差進行控制,避免因基礎不均勻沉降造成現澆板開裂。2)結構平面布置宜規則、對稱,具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變在薄弱部位產生過大的應力或塑性變形集中。結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近,合理設置伸縮縫或后澆帶。3)在保證結構延性的前提下,現澆板內配筋均采用細筋、密配的方法,并適當提高配筋率,在應力突變或應力集中部位應配置一定數量的構造鋼筋。4)適當增加現澆板的厚度,增加現澆板的剛度,提高現澆板的早期承載力。5)優先選用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋,混凝土強度等級不宜高于C30,也不宜低于C20。
施工階段應該是全面預防和控制現澆板混凝土裂縫的關鍵階段。從原材料進場、施工工序、施工措施、隱蔽驗收,到后期養護等各方面均應加強管理,予以防治和控制。
1)施工中應嚴格控制混凝土原材料的質量,優先選用普通硅酸鹽水泥和極配良好的砂石,盡量減小水灰比,嚴格控制坍落度,并可適當選用高效混凝土膨脹劑,泵送混凝土應嚴格控制粉煤灰摻量。2)認真做好隱蔽工程的驗收,除了對樓板鋼筋按規格、長度、位置、間距按設計圖紙驗收外,還應滿足施工規范要求,在必要的位置增設構造鋼筋,并保證鋼筋的錨固、搭接長度,控制好鋼筋的保護層厚度,確保樓板的有效截面高度。3)按照規范及設計要求正確留置施工縫。4)模板支撐體系應有足夠的強度、剛度和穩定性,混凝土澆筑前對模板內的雜物和鋼筋上的油污等應清理干凈,澆筑時避免漏振或過振。5)加強混凝土早期養護,防止早期混凝土強度較低時產生較大的收縮變形,出現干縮裂縫。6)嚴格控制拆模時間,當施工荷載所產生的效應比使用荷載的效應更為不利時,必須經過驗算,滿足要求后方可拆除模板。
工程竣工交付使用后,業主不能因裝飾需要或使用功能的更改在現澆板上隨心所欲開槽、打洞、鉆孔,盡量避免裝飾施工中的振動、沖擊荷載對現澆板產生不利影響,裝修材料等重物不宜集中堆放在樓板中央,確保現澆板良好的工作性能。
當混凝土現澆板出現裂縫后,首先應確定裂縫性質及開裂狀況,據此確定處理方案,確保修補后裂縫不再繼續發展。現澆混凝土板裂縫問題,應重在預防,補救乃是下策。下面介紹幾種主要的裂縫處理方法:1)對于現澆板表面的龜裂,先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環氧樹脂漿液灌縫或用表面涂刷封閉。2)對非結構性裂縫,為防止裂縫處鋼筋受空氣侵蝕,可采用灌封膠進行壓力灌注。當裂縫較寬時,可沿裂縫方向鑿V形凹槽,沖洗干凈后用環氧樹脂膠泥嵌補。3)當現澆板頂面裂縫較多時,可將板面鑿毛并沖洗干凈,鋪設一層φ4@150鋼絲網,再附澆一層厚40~50 mm細石混凝土,以增強現澆板的整體性。4)對貫通的結構性裂縫,裂縫寬度超過規范限值時,應先對裂縫進行壓力灌漿處理,再采用粘貼碳纖維布或粘鋼的方法進行結構補強。
鋼筋混凝土現澆板裂縫是目前較為常見的質量問題。工程實踐表明,設計、施工時加強防范,采取合理措施,裂縫問題就能得到有效控制,這就要求設計、施工單位對現澆板裂縫問題要有足夠的重視,通過技術創新,預防和控制現澆板裂縫的發生。
