王建紅
(云南西南咨詢有限公司,云南 昆明 650000)
就現代城市中的建筑工程中,大多都是使用鋼筋、混凝土等的材料實現樓層建筑的。隨著鋼筋、混凝土等材料在我國的廣泛推廣,其弊端也逐漸被人們所發現,例如,樓面出現的裂縫,這種建筑問題出現的概率也會隨著城市建筑的增加而增多,因此也受到了大家的廣泛關注。樓面裂縫的產生原因較為復雜,且受到多種因素單方面或多方面的綜合影響。如施工過程中的使用材料、施工天氣的影響、樓面設計不足等各種因素。但在實際生活中,有些出現裂縫的原因并沒有引起施工人員的重視,甚至有些施工人員忽略裂縫的存在,為之后人民的人身安全埋下隱患。為此,要求建筑企業對建筑工程施工技術、材料等方面進行有效控制,有效避免樓面裂縫等常見質量通病的出現。
在工程實際中,不同建筑的樓面裂縫表現形式與產生原因存在一定的差異。建筑樓面裂縫問題多發于全現澆鋼筋混凝土和預制板拼接處,在施工過程中,預制板安裝與拼接作業未能以設計圖紙為標準,存在板縫過小或空隙過大問題,在外載的作用下,樓板混凝土極易出現開裂現象,影響建筑整體質量。建筑樓面裂縫還存在于樓面板與支座連接處,在樓板使用荷載超標情況下,預制板或現澆板設計出現問題,樓屋面板產生貫穿力,致使樓板出現橫向裂縫。
建筑樓面裂縫產生的原因是多方面的,具體表現在以下5 個方面:①建筑工程實際施工期間,由于現澆樓板中的混凝土水灰配比不良,在混凝土定型后,出現收縮下沉現象,導致鋼筋保護層厚度不足,沿鋼筋分布位置出現均勻、規則的裂縫。②若是建筑主結構中受力筋出現錯位,導致混凝土截面降低,模板進行拆卸作業后,容易產生裂縫。③建筑施工中,對混凝土進行澆筑時,由于模板剛度較小或是支撐力不足,出現變形或脫落等情況,致使混凝土受到震蕩,尚未凝固的混凝土出現裂縫問題。④建筑主體結構出現不均勻沉降現象,致使樓板受力不均勻,引發樓面、外墻、柱子等位置出現裂縫。⑤施工期間,混凝土進行澆筑后,由于后期保養工作不到位,板面出現干縮進而失去水分,導致貫穿型裂縫[1]。
立足建筑結構設計,斷面突變這一現象很常見,勢必引發混凝土結構應力集中現象,引發結構裂縫的出現。究其原因,主要是在樓板內布線以及配筋設計不合理的問題。基于此,要重視設計問題,充分考慮水電管線的科學排布。在設計之中,水電管線交叉或集中分布現象十分常見,一旦出現樓板截面不足的情況,勢必引發樓板過度收縮,線狀裂縫不可避免。另外,在設計中,忽視混凝土構件的收縮變形情況,尤其是針對支座等特殊部位的設計,一般采用常規標準配設負筋,忽略配筋在中部面板的使用,很難實現對混凝土收縮應力的有效約束,導致出現嚴重的裂縫病害。
針對建筑樓面,其材料類型為混凝土、鋼筋以及樓板等材料,如果出現質量不達標問題,勢必引發后期裂縫的出現。從原因角度分析,主要是原材料質量與設計要求不符,一般涉及外加劑和材料配比兩個方面。首先,外加劑影響較大。對于施工人員,要重視混凝土的膨脹率,即對UEA 膨脹劑的摻量嚴加控制。但是,設計人員缺乏對混凝土限制膨脹率的規定,只是給出膨脹劑的品種和摻量范圍,使得膨脹劑的使用存在隨意性,缺乏嚴謹性,很難達到對實際需求的有效控制。此外,針對UEA 的使用,在完成添加之后,需要待其完成充分的水化反應后才能有效發揮相應的膨脹效應,過早的養護施工將導致UEA 膨脹劑有效補償混凝土的收縮性能降低。另外,在配比方面,忽視施工方案的具體要求,未進行配比例的有效核算與控制,使得含砂率、粉煤灰用量等不合理,較高的含砂率和過多的粉煤灰用量將導致混凝土早期強度受到影響,進而導致產生混凝土結構裂縫。
對于混凝土材料而言,其與外界環境因素息息相關,很可能出現性能變化,主要涉及外界溫度、外界濕度等。一旦上述因素變化較大,會引發混凝土結構的收縮現象。從因素較多分析,主要涉及晝夜溫差、天氣變化溫差等,當溫度出現變化,勢必導致混凝土內外溫差較大,使得應力增大。另外,在住宅建筑樓面施工中,更多使用的是鋼筋混凝土現澆板,一旦鋼筋材料出現銹蝕,整體板材性能也會降低,造成相應裂縫的出現。
從建筑結構設計角度出發,設計人員在綜合考慮混凝土收縮特性的基礎上,按照現行建筑結構設計規范與設計標準,將溫度、環境與強度等因素納入設計體系中,對配筋量進行有效控制,在一定程度上降低樓面剪力墻或主梁對樓板縱橫截面的約束作用,在溫度環境變化情況下,樓板混凝土不受具體形狀限制,基本不會出現收縮干裂現象,對建筑板面配筋及主梁結構中薄弱位置起到有效的保護作用[2]。同時,建筑設計與施工單位對建筑結構設計圖紙進行嚴格的審查,重點關注建筑樓面及主體結構配筋問題,按照建筑實際結構設置情況,對結構配筋進行適當加密加粗鋪設,解決建筑樓面裂縫問題,保證建筑整體施工質量。而對于設計人員而言,要嚴格遵循樓面裂縫防治標準,構建科學設計方案,將材料性能等因素涵蓋其中,強化配筋的科學設計。具體講,要做好原材料配比的科學管控,結合配筋標準與要求,對混凝土材料的水灰比進行嚴格控制。其次,在設計進程中,關注核心部位管控,加強配筋設計,尤其關注四周陽角處,在處理負筋時,不采用分離式切斷方式,而應采用沿房間全長配置,并根據結構的實際情況適當加密加粗。
建筑裂縫問題與混凝土材料質量有直接關系,要求建筑工程施工單位對商品混凝土質量與性能進行全面控制。當前,建筑行業市場競爭日益激烈,部分建材生產廠商在進行商品混凝土生產與制造工作期間,將粉煤灰、細砂等不具備高強度、強抗彎折度的材料摻入商品混凝土中,以此降低商品混凝土生產成本,建材廠商以獲取不正當的經濟效益。由于商品混凝土使用性能不佳,建筑工程施工混凝土整體性能不達標,直接引發建筑樓面出現裂縫,嚴重還將對建筑主體支承結構的穩定性造成影響。為改善上述狀況,有關部門必須對商品混凝土銷售市場進行有效的監督與管理,由工商管理或市場監督部門牽頭,組建建材市場監管小組,對商品混凝土生產廠商進行宣傳教育,促使其轉變觀念,提高商品混凝土生產質量。同時,建筑工程施工企業也要對商品混凝土等建設材料質量進行檢驗,在商品混凝土作為主要建材進場前期,施工企業相關人員要對材料采購環節進行有效控制,推動建立統一的工程施工建材質量優選標準,合理選用優質的商品混凝土外摻劑,改善混凝土收縮干裂情況,提升建筑施工材料的整體使用性能,確保建筑樓面施工質量,有效防止和減少出現混凝土干裂或鋼筋裂縫問題,提升建筑整體美觀性與實用性。另外,還要對膨脹劑進行合理選擇,保證用量科學,尤其是在設計方案中,歸檔混凝土限制膨脹率的參數。對于施工企業,要重視落實試驗比對,也就是說,結合差異化的UEA 摻量和齡期,結合限定條件,明確膨脹劑摻量,以達到實現對其最佳限制[3]。同時,要做好養護時間控制工作,有效進行延長,以便為UEA膨脹劑的充分水化提供充足時間,確保其收縮補償作用能夠正常發揮出來。合理降低混凝土強度等級,并按照要求選擇混凝土坍落度,盡量降低水泥用量,并將一定量的聚丙烯纖維摻入其中,盡量避免出現收縮裂縫。
樓面混凝土的養護工作若得到妥善實施,對提升混凝土強度、避免樓面裂縫的出現、提升建筑的綜合質量有著較大的作用。混凝土養護通過避免樓面混凝土在初期因表層脫水導致的微型結構裂縫,減少后期外部墻面裂縫出現的隱患。但在實際建筑實施過程中,因可能的工期影響,實施混凝土養護時的噴水作業會影響施工放線同步與施工人員的其他作業,因而被一直忽視。樓面混凝土也因此一直缺乏全面而充分的澆水作業進行實際養護。為保證成品建筑質量,避免因缺乏混凝土養護工作導致的裂縫問題,應保證在建筑過程中進行為時至少一周的混凝土保濕與養護作業,通過覆蓋麻袋或草墊等保證水分充足,部分工程可根據具體情況自行選擇混凝土養護液,加快養護進程進而減小或避免養護工作對工期的影響。
建筑工程施工期間,由于建筑樓面裂縫位置與具體成因存在較強的復雜性,加之影響建筑樓面整體施工質量的因素不唯一,需要采取相應的施工技術措施,對建筑工程混凝土模板預制、混凝土澆筑等具體施工環節進行控制,全面提升建筑施工質量,提高工程施工技術水平。
2.4.1 混凝土入模溫度
混凝土在澆筑完成后硬化的過程中水泥會產生大量的熱量,導致其內部溫度不斷升高。雖然混凝土大面積澆筑過程是溫度對裂縫產生影響的主要因素,但混凝土表面、上下和內部溫差的影響同樣不可忽視。實際測量表明,在常規養護情況下,150mm 厚高溫天氣澆筑的混凝土樓面其表面溫差高達15~20℃,這會產生較大的溫度應力差,容易導致混凝土開裂。但是因為施工人員素質不高、安全意識不強、施工工期短等原因,澆筑過程中難以充分考慮入模溫度的影響,較少采取相關措施,尤其是在夏季高溫的情況下容易產生溫度裂縫[4]。
2.4.2 預埋管處裂縫防治措施
建筑工程施工過程中,要重點關注預埋管設置問題,針對預埋管截面混凝土受到的集中應力問題,對預埋線管直徑大小進行控制。一方面在進行預埋線管安裝與鋪設作業期間,要采用交叉布線的形式,形成放射形線管集散布局結構;另一方面要按照嚴格的線管設置標準,對預埋工作預留孔洞,使預埋線管呈井字型抗裂構造鋼筋,有效防止預埋管處混凝土開裂。同時,在對建筑主體結構施工期間,要對澆筑后的混凝土進行適當養護處理,在混凝土達到標準強度和抗彎強度之前,盡量避免進行大型吊裝作業,減少沖擊與振動效應,防止建筑樓面混凝土出現裂縫。
2.4.3 加強模板施工控制,穩固模板體系
要依據梁板定位和定型角度,將模板施工落實到位。具體講,要積極構建科學嚴密的模板支撐系統,做好計算分析,同時,準確判定模板支撐體系強度和穩固性,保證選擇的模板支撐系統支撐面穩固不沉降。在搭接階段,要保證接縫密實,防止出現模板漏漿現象。同時,要做好材料周轉控制,保持供應順暢。最后,落實試塊養護、試壓工作,保證混凝土強度達到標準強度值后才能進行拆模操作。
2.4.4 重點關注特殊部位處理工作
首先,要將預埋線作為核心部位進行處理。對于施工人員,要合理布線,避免管線交叉。一旦存在較粗的管線或出現多根線集散這一現象,要合理增設垂直于管線的短鋼筋網。其次,做好材料吊卸區的處理。結合工程進度要求,合理進行施工速度的調整,尤其是在澆筑完樓層混凝土后,要確保養護時長達標。在樓面完成澆筑24h 內,避免大宗材料的吊卸,且不得進行鋼筋綁扎施工[5]。針對現場模板材料,要分散堆放。一旦樓面位于大開間處,則要先使用加密立桿,后搭設模板支架,同時要對已澆筑樓面進行木模的鋪設,盡量減少裂縫出現的次數。
2.4.5 落實鋼筋網層保護工作
首先,要對鋼筋網的縱橫向間距進行控制,促使其處于1m 左右的范圍內。其次,針對常見的上層鋼筋網鋼筋小撐馬設置間距過大的問題,要對現場進行勘察,結合樓面鋼筋情況,合理進行鋼筋小撐馬設置間距的具體計算。一旦存在雙層雙向鋼筋,需要合理設置鋼筋小撐馬,間距要控制在小于700mm 的范圍內。針對較細小的樓面鋼筋,在進行鋼筋小撐馬設計的時候,要促使其間距處于600mm 的范圍內。
綜上所述,建筑樓面裂縫發生的原因及表現形式具有多樣化特征,需要建筑工程施工團隊對建筑主體結構進行優化設計,通過控制鋼筋、混凝土等建設材料質量、強化建筑樓面鋼筋網保護、防范預埋管裂縫等具體措施,減少建筑樓面裂縫現象,提升建筑整體結構的穩定性。