潘 強 高健亞 楊小龍 徐雅倩 鮑 偉(中國建筑第五工程局有限公司)
對現澆夾芯板全混凝土墻體而言,受混凝土自身收縮、溫差及沉降等因素影響,混凝土裂縫較為普遍,而夾芯板兩側混凝土只有50mm 左右,施工過程中難以振搗密實,更容易產生裂縫。裂縫會讓混凝土的耐久性降低,對于有防水要求的部位,裂縫不及時處理不僅會造成滲漏問題,嚴重時還會影響使用[1-2]。
使用新型墻體不僅能減輕建筑物自重、削減結構構件的斷面尺寸,而且能減少其單位容量,優化結構設計,具備更優的經濟效果,因此,其在高層建筑上的應用越來越廣泛。但是,若外墻質量達不到設計要求,裂縫很可能造成滲漏問題從而影響墻體的使用,并在很大程度上增加后期維修的成本。提高大面積外墻施工質量,從根本上預防裂縫的產生,減少在材料、人員等方面的投入量,提高經濟效益,實現集約化發展的目標[3]。
為掌握現澆夾芯板全混凝土墻體在施工中所表現的質量問題特征,本文以南京六合區NO.2019G19 地塊工程為例,成立QC 小組并分四個小組進行了調查研究,經收集數據統計共采集500 點,其中不合格點58 點,占總檢查數的11.6%,合格率達到88.4%,調查結果分析如表1 所示。
⑴板縫間存在通脹裂縫,此現象的出現與夾芯板安裝方法不當有關,即過度重視其與頂板、地面、端墻的聯結關系,未注意板和板的聯結,甚至有些部位在安裝時對兩塊相鄰夾芯板鋼絲網的接縫只用細鐵絲隨便綁扎,未形成整體。

表1 現狀調查分析
⑵通常情況下,夾芯板與磚墻(或混凝土墻)連接處陰、陽角位置存在一定程度的裂縫。該裂縫的成因較為復雜,但主要與夾芯板、磚墻兩部分結構的材料性質有關。一方面,兩者的吸水率和體積收縮率均存在差別,無法實現同步變化;另一方面,兩者的線膨脹系數存在較大差異,從而導致正常使用階段的夾芯板與磚墻(或混凝土墻)因環境溫度變化造成脹縮裂縫。
⑶混凝土收縮。通過對裂縫的觀察可知,不乏有大量的收縮性裂縫,其誘發因素體現在水泥用量過多、粉煤灰摻入量偏大、管理不到位等方面。
⑷設計的局限性。根據要求,在現澆鋼筋混凝土墻施工期間,其施工縫的最大間距在露天環境下不宜超過20m,在室內環境中不宜超過30m,但受墻體尺寸的限制,極容易超出上限,由此加大裂縫的發生概率。
⑸環境因素。混凝土對溫度較為敏感,受日夜溫差的影響,加之水泥自身的水化熱作用,均容易加大內外部溫差,由此形成溫差裂縫。此外,加之濕度等環境因素的促進作用,再次推進裂縫的發生與發展進程。
⑹混凝土質量及施工方法。混凝土是以配合比為基準,通過對各類原材料的充分攪拌后所形成的混合物,若某類材料的質量不達標或用量不合理,均會對混合料的整體性質造成影響,例如水泥用量過多、材料的配比失衡(偏離設計配合比的要求)、攪拌不充分等。從現場施工的角度來看,夾芯板兩側50mm 的振搗難度較大,若缺乏精細化的振搗措施易導致該處的混凝土形成大量的空隙,加大裂縫的發生概率[4]。除此之外,諸如回填土不及時、溫度控制不合理等均容易引發夾芯板裂縫問題。
隨著行業技術的發展,針對混凝土墻裂縫的處理方法逐步豐富,此處則對業內較為主流的幾種方法展開分析:
⑴灌漿法。細分為兩種形式:①以低壓灌入器為主要裝置,取適量環氧樹脂漿液并將其注入裂縫內,實現對裂縫的封閉處理,其應用優勢在于無明顯的修補痕跡,表觀質量較佳;②壓力灌漿,材料可選擇環氧樹脂類、甲基丙烯酸甲酯等,注漿壓力以4MPa 為宜。通常甲基丙烯酸甲酯為應用較為廣泛的材料,原因在于其粘度低、擴散能力強,可有效進入裂縫的各區域,在縫寬>0.05mm 的處理中具有可行性。
⑵充填法。首先以切割圓盤或風鎬為主要施工工具,根據現狀裂縫的實際情況適度擴大,使其呈V 形或梯形的槽;隨后清理槽內堆積的雜物,以便后續施工;最后向槽內壓抹環氧砂漿或瀝青油膏等材料,有效密封裂縫。裂縫處理過程中,若存在特定的結構強度要求,可將環氧砂漿作為填充材料[5]。
⑶環氧樹脂膠料+玻璃絲布的方法。在裂縫處理過程中,首先清理待處理的墻體,使其保持潔凈、干燥的狀態,涂抹環氧打底料,檢查是否存在平整度不足的問題,若確有存在則用膩子料補平,待其達到固化狀態后粘貼1~3 層玻璃絲布。
⑷表面涂抹法。較為常見的材料有環氧樹脂類、聚氨酯類等,其操作較為便捷,但必須建立在混凝土表面堅實、潔凈的前提下,否則易由于雜質的存在而影響涂抹材料的性能。
⑴嚴格以項目所提出的要求為準,精準控制縮縫的最大間距,使其維持在合理的區間內。根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010-2010)可知,若項目所在區域具有干燥、炎熱及頻繁發生暴雨的氣候特征,結構將長期處于相對高溫的環境中,此時應當適當減小伸縮縫的間距,同時在合適的時間完成覆土的回填作業。
⑵適時設置后澆帶,此舉目的在于降低混凝土的收縮應力,減小對結構的影響。
⑶合理配置水平鋼筋:①防裂鋼筋的間距不宜過大,較為合適的是小直徑鋼筋和小間距的搭配方式;②充分關注溫度對結構的影響,適當增加配筋量;③在布設水平鋼筋時,較為適宜的是將其設置在豎向鋼筋的外側。
⑴水泥為基礎材料,應具有低水化熱、細度及礦渣量適中的特點,不可存在大范圍的收縮現象,否則將加大墻板裂縫的控制難度,由此誘發裂縫等質量問題。此外,應謹慎使用高強度等級的早強水泥,否則也將加大裂縫的發生概率。
⑵中粗砂的含泥量不宜超過2%,碎石或卵石應具有連續級配、含泥量≤1%的特點。含泥量為關鍵的控制指標,若該指標超出合理的范圍將加快混凝土的收縮,同時混凝土成型后其抗拉強度也偏低,易出現墻體裂縫。為確保混凝土的密度具有合理性,需加強對石子質量的控制,保證其最大粒徑和粗細集料級配均具有合理性,在剪力墻結構中,配筋數量較為豐富、布設密度較大,若石子粒徑超過標準則容易卡在鋼筋中間。從砂漿性能的角度來看,其收縮速率普遍超過混凝土,若缺乏控制拆模后鋼筋下方將形成裂縫。
⑶摻入適量減水劑,通過此舉減少混凝土生產期間的用水量。
⑷摻入適量的微膨脹劑,形成性能良好的補償收縮混凝土。
⑸取用適量的粉煤灰,用于替代部分水泥,由此達到抑制水化熱的效果,以免出現混凝土大幅度溫升的情況。
⑴在氣溫變化劇烈的季節以及冬季不應該使用鋼性模板,因混凝土墻體中對外露面積較大,應選用木質模板,在使用前全面清理模板的雜物并充分潤濕,提高其保濕、散熱的能力。
⑵加強對混凝土施工全流程的質量管控,按設計配合比生產混凝土,保證各類材料的用量均具有合理性,裝料后采取防護措施,運輸車輛勻速行駛。在混凝土澆筑施工期間應避免離析現象,同時充分振搗,提高混凝土的密實性,以免因墻內出現薄弱面而引發裂縫。
⑶根據要求合理設置施工縫,盡可能減少分層縫以及冷縫的數量,以提高墻體結構的完整性。
⑷混凝土內外部溫差不宜超過25℃,施工期間應由專員加強對溫度的檢測與控制,選擇合適的時間展開拆模作業。拆模過程中應加強防護,以免與混凝土發生磕碰現象;拆模后加強覆蓋與養護,檢測混凝土表面與環境的溫度,兩者的差值不宜超過15℃。
⑸盡可能較早地完成覆土、回槽土回填兩項工作。
⑹混凝土墊塊上面的預留鋼筋與夾芯板墻體水平筋、擠塑板進行固定,防止擠塑板偏位,造成混凝土厚度過薄,難以澆筑密實。此外采用專用的微型混凝土震動棒,在澆筑夾芯板墻體混凝土時進行嚴密振搗,確保混凝土密實。
⑺夾芯板墻與混凝土墻形成連接關系,從而產生陰、陽角,該部分可設置寬度為300mm 的鋼絲網帶,取適量22 號細鐵絲將其穩定綁扎在夾芯板及混凝土墻體外層的鋼筋上,組成完整的結構體系。
⑻在夾芯板內暗敷管線時應加強對管徑的控制,該值不宜超過25mm,準確掌握管線、插座及開關盒各自的布設區域,再用適量的水泥釘和細鐵絲加以固定,使其維持穩定;在管線外加蓋鐵絲網帶,寬度至少達到200mm,并用細鐵絲綁扎,以免形成裂縫。
綜上所述,夾芯板裂縫主要是由夾芯板在安裝抹灰過程中存在的一些問題造成的,只要施工人員尊重科學,在發現問題時及時釆取適當的措施,精心施工,夾芯板的裂縫是完全可以解決的。