出云鶯
(中鐵二十二局集團第三工程有限公司, 廈門 集美 361000)
項目位于海南省文昌市高隆灣(海邊),住宅為混凝土框架結構,地上7層,無地下室,標準層高3.0m.
海南文昌屬于熱帶季風氣候和熱帶海洋性氣候,夏季平均氣溫 31℃,晴天時10:00~15:00的溫度可達35℃,夜間平均溫度23℃,遇到連續高溫天氣時10:00~15:00 的溫度可達 40℃。
調查一:夏季晝夜溫差在10℃以上且最低溫度不低于23℃。施工時間一般選擇在下午4點~6點之間進行。澆筑后3小時需進行灑水養護。施工現場一般半夜1點澆筑完,在12小時范圍內灑水養護。可白天上午,相關班組為了搶工期、提前將成品鋼筋或鋼管轉運至板面上,當處于高溫暴曬天氣下,在板面灑水后無積水時5分鐘便可將混凝土表面轉換成干燥狀態,20分鐘后裂縫由于受到溫差影響開始擴展,導致混凝土溫度變形。
調查二:澆筑過程中使用了塌落度過大的混凝土時,在振搗過后板底或者板頂就會出現泥漿過多現象,說明了水泥參量過多,水灰比超過設計要求,在無立即處理的情況下,由于水泥量過大樓板成型后在未鋪設雙層雙向的區域就會導致混凝土收縮變形增大,而出現不規則裂縫。
調查三:板面澆筑完6小時候后。混凝土板面的強度值可達到1.2N/mm2(根據圖二)或者承載達到3MPa。通過驗算荷載均處于3MPa所能承載范圍內,不會發生荷載變形,即不會產生裂縫。
調查四:14天后拆除板面模板發現鋪設單層鋼筋區域容易產生放射性裂縫,中間寬兩頭窄,向四周分散,且縫隙越來越細小,其余處均無裂縫產生。
通過調查統計大部門裂縫出現主要是由溫度變形和收縮變形產生,具體的原因還需進一步分析。
3.1.1 干燥收縮
水泥遇水后變成水泥硬化物,其絕對體積減小,每100g水泥水化后的化學縮減值為7-9mL,如果混凝土水泥用量為350kg/m3,則形成孔隙體積約25-30L/m3,這是混凝土抗壓強度低和極限拉伸變形小的根本原因,混凝土的干縮值為0.04%~0.06%,而混凝土的極限拉伸值只有0.1%~0.2%,干縮值是極限拉伸值的3倍左右,如不及時灑水養護,倍數會持續增大,故易引起干縮裂縫。
3.1.2 溫差收縮
水泥水化是個放熱過程,其水化熱為165~250J/g,隨混凝土水泥用量提高其絕熱強度可達50~80℃.晴天時,早上9點后的氣溫度可超過30℃,而板面暴曬時混凝土溫度可達50℃以上,加上水化熱反應持續放熱還會促進板面混凝土上升。當碰到一邊濕潤一邊干燥時,就容易因為溫差超過10℃而產生裂縫,且會出現多條發展型的裂縫,溫差越大裂縫也會越大且會向深處發生直到裂縫貫穿板面。
3.1.3 塑性收縮
混凝土初凝之前出現泌水和水分急劇蒸發,引起失水收縮,故稱為塑性收縮,其收縮量可達1%左右。在混凝土表面上,特別在抹壓不及時和養護不良的部位出現龜裂,寬度可達1~2mm,屬表面裂縫。水灰比過大,水泥用量大,外加劑保水性差,粗骨料少,粗細骨料含泥量大,振搗不良,環境溫度高等都能導致混凝土塑性收縮而發生表面開裂現象。
3.2.1 施工工藝方面
a 水灰比的變化對混凝土強度值的影響很大,水、水泥及外摻劑的計量偏差將直接影響混凝土強度,容易因塑性收縮而產生裂縫。
b 其次混凝土澆搗后養護不當也是造成現澆混凝土板裂縫的主要原因。
c 另外單層支座負筋下沉產生裂縫,在施工過程中由于施工工藝控制不當,致使支座處負筋下陷,使板上部沿梁支座處產生裂縫。
3.2.2 施工管理方面
a 混凝土供應不及時,需臨時留置施工縫,留置時間超過1小時后,新舊混凝土未及時結合而出現裂縫。為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力,必須在1小時內澆筑1米寬混凝土接茬,便于施工縫結合而不產生收縮變形縫,實際中,梁板混凝土振搗后會流淌5米~10米遠斜坡搓,當1.5小時后在澆筑時,混凝土由于高溫天氣已經達到了凝期,當與新澆筑的混凝土結合時就會有裂縫。
b 在主梁與次梁交接處,高度不一,模板與澆筑的混凝土之間灑水就會出現低洼處一直有水侵泡。高處模板經過1個小時暴曬后呈現干燥狀態。導致模板吸水呈現兩種現象,一個在會泌水,一個會吸水。這樣的現象就會引起混凝土的塑性收縮不一致產生裂縫。
降低結構約束,配筋按照細筋密布原則,在易產生裂縫的單層鋼筋網片區域配置雙層雙向鋼筋網構造,提高配筋率,如臥室、公共走廊區域等,能有效防止樓板中間單層配筋區域的裂縫。
選擇合適的骨料品種,盡量選擇級配良好且粒徑盡可能小的碎石杜絕大碎石,控制粗細骨料的含泥量,粗骨料含泥量不大于1%,細骨料采用中粗砂,杜絕細砂,含泥率不大于1.5%。
a 嚴格控制現澆混凝土塌落度,發現塌落度太大則一起查看現在做的塌落度試驗結果,如不符合則立即通知返廠杜絕使用。
b 監控攪拌站外加劑使用量。
c 設計合理的澆筑順序和澆筑方法及施工縫,確保在1小時內新舊混凝土接茬。
d 混凝土澆筑后6小時派專人灑水養護,對電梯口、樓梯口等泄水口的地方增加擋水板做好蓄水措施,防止板面干燥,確保混凝土澆筑后12小時濕潤。
e 控制模板支撐系統按照方案布置,確保穩定不變形。
f 提前在柱筋上做好標高線,配置好標尺,以及尼龍線,在澆筑混凝土時定人、定方法對板面厚度及振搗時間進行監控。
g 針對單層鋼筋網片區域鋪設跳板,可承載150斤重物。
住宅板面裂縫在海南地區屬于頻繁發生的一般質量問題,如果不正確養護,將在有水的情況會通過縫隙滲透到下一層,發生滴水、泛堿等現象,嚴重污染墻體。施工過程的控制注定了施工裂縫發生的頻率,如果養護及時就可將深處的裂縫控制成靜止裂縫,且在凝固期內產生的裂縫進行愈合修復。本文對住宅板面裂縫的原因及對策進行了諸多探索,希望能為海南地區其它類似工程提供借鑒