文/于吉輝 萬玉建 宋冬冬,河南海納建設管理有限公司
試述房屋建筑現澆混凝土施工中裂縫原因及技術控制策略
文/于吉輝 萬玉建 宋冬冬,河南海納建設管理有限公司
鑒于現澆混凝土施工中裂縫對建筑整體的不利影響,我們現階段已經加大了對混凝土裂縫的重視程度。本文根據工作實踐經驗對房屋建筑現澆混凝土施工中裂縫原因及技術控制策略進行了分析探討。
房屋建筑;現澆混凝土;施工;裂縫;控制
該建筑工程為某小區住宅,每一樓層高度為3.2m,建筑面積為12354m2,共7棟樓,樓層為28層.為了保證建筑的整體美觀性,同時考慮混凝土裂縫問題,整個結構設計中采取形狀規則法,避免出現較多復雜結構。除此之外,施工中應用合理措施預防裂縫的發生。
建筑結構設計中,要求平面布局要合理規則,堅決避免平面線條、形狀發生較大變化。如果平面存在凹口時,要在凹口位置設計拉梁,對于其周圍的樓板,可進行加厚設計,以提高承載力,或者加強配筋。在建設中嚴格按照設計長度施工,如果房屋長度超過規定,可以在中部設置一個收縮后澆帶。對于后澆帶,通常設置間距為30m,具體位置一般在樓板和梁的1/3跨處,設置寬度范圍在800~1000mm內。在設計后澆帶時,要將板、墻、梁完全分隔開,按照要求連續配置鋼筋,如果房屋長度超過規定數值,要設計出一個變形縫。除此之外,如果主樓和裙樓有很大高度差時,在主樓和裙樓之間設計后澆帶和沉降縫,有效控制基礎發生沉降導致的裂縫的出現,影響建筑的美觀和質量。
為了確保施工后不影響鋼筋耐久性和錨固,必須限制現澆筑構件的厚度,正常情況下規定厚度小于L/30~L/35(L為構件長度),對于民用建筑而言,構件的最小厚度要控制在100mm,在此基礎上要對樓板中的管線直徑問題進行考慮,避免二者相互影響,導致不符合標準。根據工程實踐經驗得知,如果使用板厚度不達標,尤其是比較薄的時候,現澆混凝土容易出現裂縫。針對構件的不同要結合工程要求合理限制,保證最終質量。
一般情況下混凝土強度等級越高,使用的水泥用量越多,如果水灰比大,那么出現裂縫的概率也就越大。對于現澆板而言,平面尺寸大,因此在工程設計中強度等級要大于C30,而現澆梁和樓板的混凝土強度是相同的,如果墻、柱混凝土強度等級比板、梁高的時候,要求節點的核心位置其強度和柱、墻一致。
進行配筋設計時要考慮對混凝土的影響,結合工程實踐經驗得知,當構件的配筋率得到提高后,能有效控制裂縫的發生。對于梁和板構件其配筋率都有明確規定,在對受力鋼筋進行配置時,遵循間距密、直徑小的原則,這樣就能有效控制發生的裂縫,由此可見,嚴格控制配筋率可以有效控制裂縫。建筑的屋面傳熱系數一般在1.0W/(m2·K)范圍內,在對屋面板施工中,結構配筋時可以使用雙層雙向的配筋模式,對于沒有負筋的板面,可以將板的支座負筋拉通,或者在沒有負筋的位置上設計出雙向鋼筋網,科學和板負筋進行搭接保障操作質量。對于4邊都進行嵌固的現澆樓板,在2個方向上同時對板收縮有影響,實踐證實在4大角差中容易出現45°的裂縫,在板的中間位置容易出現貫穿裂縫,針對這些情況,在設計的時候,可以在屋面板應力比較集中的位置設置雙層雙向配筋,配筋的間距為100mm,設置的面積達到1/4的板跨度即可發揮其作用,除此之外,還可以設置5準10mm的放射鋼筋。
由于水泥材料在接受水化作用之后,會產生大量的熱量,導致大體積混凝土結構的內外溫差不斷增加,進而引發開裂情況,所以一定要對水泥材料進行嚴格的管控,降低由此產生的開裂情況。就此可以通過替代品以減少水泥用量或者是降低絕熱升溫。水泥材料可以說是混凝土材料中必不可少的一部分,大體積混凝土材料也不例外,在混凝土材料之中水泥充當著非常重要的膠凝材料,可以凝合各個混凝土原材料,所以在對混凝土材料進行配置時,應當科學添加以及拌合水泥材料、砂石材料以及水等。由于水泥材料在和水混混合之后往往會出現一定的熱量,同時在開展大體積混凝土結構施工作業時,需要使用大量的混凝土,若是由水泥材料導致的熱量不能夠在短時間之內排除,則會導致大體積混凝土結構出現熱量上升問題,若是能夠使用其他的材料在不影響混凝土質量的前提下,替換一部分水泥材料,即可以降低大體積混凝土結構的熱量,防止由于內外溫差過大所導致的大體積混凝土結構開裂問題。通過一系列的試驗之后發現,可以使用粉煤塵材料來代替一部分水泥材料,一般粉煤塵的使用量需要控制在百分之三十左右,其需要替換同等容積的水泥材料,這樣就可以在保證大體積混凝土結構質量不變的前提下,降低一部分水化熱。選用粉煤塵材料的主要原因是其組成成分和水泥材料類似,并且其有低熱容這一優點,再加上粉煤塵材料是煤燃燒之后的一種廢棄物,屬于塵狀物體的一種,使用粉煤塵材料可以降低一部分施工作業成本,也有利于環境的保護。
考慮到大體積混凝土整體性能要求較高,應盡可能采取一次性、連續性澆筑,依據項目特點、澆筑面大小、商混供應能力采用分層澆筑的施工方式,將澆筑面散熱性能充分利用,避免或減少裂縫在施工過程的出現。
大體積混凝土澆筑完成后,養護是防止混凝土開裂的重要手段,養護是混凝土施工必不可少的步驟,能有效保障混凝土成型質量、強度等特性,同時避免或減少出現混凝土裂縫。大體積混凝土養護的關鍵在于保持適宜的溫度和濕度,盡量控制混凝土內外部存在的溫差,促進混凝土強度的良性發展,防止混凝土裂縫的產生、發展。
通過對建筑結構設計中的現澆混凝土裂縫控制措施分析,在設計中合理使用“放與抗”的原則,就可以避免結構中出現裂縫。保證建筑平面的規則性,避免設計結構復雜,不利于澆筑混凝土,而且質量也很難控制。
[1]王國安.淺析混凝土收縮裂縫的產生原因及預防控制措施[J].黑龍江科技信息,2016(12):56-58.
[2]趙均棟.芻議當前我國常見的混凝土裂縫控制技術的應用現狀[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2016(04):32-33.