張建 高小明 周博 趙相勝 王佑燦
中建八局第四建設有限公司
摘要:本文通過實際工程案例對大跨度現澆混凝土樓板的防裂控制進行詳細分析。
關鍵詞:大跨度;現澆混凝土樓板;防裂控制
近年來,建筑工程尤其以廠房等大跨度結構形式,因設計及施工因素等導致的混凝土樓板裂縫問題,因發(fā)生的普遍性和難以預防性,已經成為了一種建筑質量通病,對工程質量及安全造成一定的影響。只要認真分析產生原因,并采取有效的防治措施,加強過程質量控制,減少樓板裂縫的問題可以實現。現就現澆混凝土樓板裂縫產生的原因及預防與處理措施進行探討。
一、工程簡介
本工程主要建設三座倉庫,總建筑面積約33389.3平方米,新建地上建筑面積32621.85㎡,其中A#倉庫7333.25㎡,B#倉庫9030.5㎡,C#倉庫9790.92㎡,二層平臺(含地塊內連接啟泰部分)面積5283.99㎡,坡道面積1035.90㎡,發(fā)電機房面積118.79㎡,東門衛(wèi)面積9㎡,消防樓梯19.5㎡,地下面積767.45㎡(其中消防泵房86㎡,消防水池681.45㎡)。最大高度約20m。結構形式為框架結構,部分屋頂為輕鋼結構。
本項目2019年5月10號開始主體結構工程施工。施工前,項目工程部已針對主體施工中鋼筋、模板、混凝土分項工程對各施工班組進行針對性技術交底,并制定了質量管理制度,規(guī)范了施工操作工藝。
主體施工過程中,經檢查部分樓板存在細微開裂現象,施工質量未能達到預期。
為確保本項目主體結構工程觀感質量優(yōu)良,現就現澆混凝土樓板裂縫問題進行探討、治理。
二、混凝土裂縫原因分析
因本工程(以C庫為例)東西跨度120米,僅有兩條后澆帶,C3施工段東西跨度37m,南北跨度39.4m,梁板混泥土用量大,易產生樓板裂縫的部位較多。通過項目研究,結合混凝土性能和施工工藝進行綜合分析.得出現澆混凝土樓板裂縫產生的主要原因如下:
(一)材料特性
1、混凝土收縮變形。
混凝土作為由砂石骨料、水泥以及水拌和而成的脆性材料,在施工技術后隨著水分的大量蒸發(fā),混凝土體積勢必隨之收縮產生變形。但是由于現澆混凝土樓板受到梁、柱、墻等周邊支座的約束力,并不能自由收縮變形。當約束應力超過混凝土的極限承受能力時,就會造成現澆混凝土樓板的開裂。這樣的裂縫通常出現在板角等應力相對較為集中區(qū)域。
2、混凝土溫度裂縫。
鋼筋混凝土樓板澆筑初凝過程中,由于水化熱的作用會導致鋼筋混凝土內部溫度較高,根據相關監(jiān)測數據發(fā)現溫度差最高可達50℃以上。在養(yǎng)護期14 天內,混凝土內外溫差一般處于較大水平。混凝土樓板表面由于具有較好的熱量散失條件溫度基本相對較低,現澆鋼筋混凝土樓板的內外溫差導致溫度應力的產生,當溫度應力超過混凝土的極限抗拉強度時,便會導致裂縫的產生。
(二)鋼筋混凝土施工工藝控制不完善
1、模板支撐體系施工措施不當
在現澆鋼筋混凝土樓板施工過程中,模板施工不滿足設計規(guī)范要求也是導致現澆混凝土樓板開裂的主要原因。支模過程中模板龍骨的間距過大,上下層之間的支撐不垂直,垂直支撐面與現澆樓板接觸位置松動等等都會造成模板支撐體系變形,使混凝土樓板內產生過大的應力變形,造成裂縫的發(fā)生。此外,拆除模板過早,由于現澆鋼筋混凝土尚未達到設計承載能力,在荷載的作用下樓板結構受荷超過承載能力也會造成樓板的開裂。
2、管線埋設處理不當
現階段現澆混凝土預埋的電暖等各類管線在一定程度上導致了混凝土樓板內的有效截面減小,而各類管線與混凝土兩種材料的線性膨脹系數差別較大,粘結力不強,造成現澆鋼筋混凝土的密實度不足,極易導致由于應力集中而造成的樓板開裂。
3、混凝土泵送澆搗施工存在質量問題
現澆鋼筋混凝土一般采取泵送的方式,這就要求混凝土的坍落度在120-220 之間,水泥用量以及水灰比均較大。同時為了緩解運輸過程中出現初凝,部分混凝土中還摻加了緩凝劑,極易導致在泵送以及澆搗過程中出現浮漿,造成澆筑混凝土的均勻性較差,表面收縮量增加,因而出現裂縫。
(三)鋼筋混凝土養(yǎng)護措施不規(guī)范
規(guī)范合理的養(yǎng)護措施可以有效降低混凝土的收縮量,試驗研究表明混凝土保濕養(yǎng)生兩周相比于不足一周的養(yǎng)護時間,收縮量可以降低25%左右,這對于控制混凝土現澆樓板的裂縫具有重要的作用。但是部分施工單位對于混凝土澆筑結束后的保濕養(yǎng)護重視不足,難以按照相關規(guī)范要求進行養(yǎng)護,造成現澆鋼筋混凝土裂縫的出現。
三、混凝土抗裂的控制措施
(一)原材料及配合比
要給混凝土提供良好的質量基礎,關鍵要注意控制好原材料的配合比,確保其符合相關標準,滿足施工質量要求。在具體施工過程中,應在施工單位、混凝土供應商和監(jiān)理單位等各方面的密切配合下共同監(jiān)管原材料質量,一方面掌握骨料的實際含水情況,另一方面通過試驗確定用水量,保證混凝土的和配比滿足相關要求。
(二)管理措施
1、 強化質量管理,加強質量教育,進一步提高全員質量理念和意識。
2、加強混凝土施工過程中的質量把控,施工中要嚴格執(zhí)行國家相關規(guī)范標準和地方的有關規(guī)定和要求。落實職責,各級職能人員要認真履行質量職責,進一步加強過程控制,防止樓板裂縫再次發(fā)生。
(三)技術措施
1、 要認真做好混凝土檢測。做好混凝土坍落度檢測,每車必檢。坍落度不符合要求立即退場,不得使用。要觀察混凝土和易性,如發(fā)現離析現象不得使用。要按標準要求留置混凝土試塊,并做好養(yǎng)護。
2、混凝土澆筑前要做好充分準備,混凝土進場后馬上進行澆注,不要積壓車輛過多,這樣不僅會損失混凝土坍落度,還會影響混凝土強度。經在運輸和澆筑過程中嚴禁隨意加水。
3、為保證模板支撐體系穩(wěn)定性,本項目全部采用盤扣腳手架。
4、現澆板內預埋管線要位于上下兩層鋼筋網片之間,僅下部有網片,管線上部要加設網片,要避免管線主體交叉,禁止三根管線交于一點。管線集中處,要隔一吊一,懸吊管固定于此處上層鋼筋網片下皮,盡量加大管線間距,使混凝土能夠正常包裹線管,避免此處產生裂縫。混凝土預留洞口超過300mm,按圖配置加強筋。
5、振搗要合理
在現澆混凝土樓板澆筑過程中,不要集中布料,應采用分散布料,然后用鐵耙子將混凝土基本摟平,接著采用梅花式振搗,振搗棒插入的點與點之間,應相距40cm左右,振搗時間不宜超過15s,并以觀察粗骨料在混凝土的各個層面上能均布為基準。
6、 要進行合理抹壓
在第一次混凝土振搗后,要立即用木抹子碾壓一遍(也可采用平板振動器)。然后根據天氣環(huán)境和混凝土表面塑性緊縮變形的情況,在混凝土初凝時,再進行一次全面抹壓,最后在混凝土終凝前,再進行有選擇的抹壓,徹底消除塑性緊縮產生的裂縫。
7、保溫養(yǎng)護
保溫養(yǎng)護是徹底消除混凝土變形裂縫的關鍵步驟。在混凝土表面最后抹壓時,要隨即鋪貼塑料薄膜,在混凝土澆12小時內,要設專人進行澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不得少于7天,其間應連續(xù)保證混凝土表面保持濕潤狀態(tài)。
8、現澆樓板澆筑24小時內禁止上人踩踏,48小時內不得在現澆板上吊運、堆放重物。吊放材料時必須鋪設墊板或方木,輕吊輕放,防止直接沖擊板面混凝土。材料應分散就位,不得集中堆放,每次吊運不得超過150公斤,預留孔、周邊反線管集中處禁止堆積建筑材料。
9、項目部各職能人員要及時對現澆樓板進行專項檢查,一旦發(fā)現裂縫,要立即告知相關負責人員,并進行原因分析,制定治理方案,及時消除由于樓板裂縫給主體結構帶來的隱患,確保主體建筑結構的安全性,耐久性和使用功能
四、結語:
混凝土裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會造成鋼筋銹蝕,混凝土碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。因此嚴格按規(guī)范及設計要求施工,嚴格控制過程質量,防患于未然。在施工中通過加強對混凝土原材的質量控制、管理措施、技術措施等防止或降低混凝土裂縫的出現,保證建筑物和構件的結構安全。
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