钢筋混凝土现浇楼板裂缝成因及控制方法

钢筋混凝土现浇楼板裂缝成因及控制方法

中建二局第三建筑工程有限公司北京100070

摘要:裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,加快混凝土的碳化,降低耐久性。本文对混凝土程中常见的一些楼板裂缝问题进行了认真研究、探讨分析,从钢筋混凝土现浇楼板裂缝的种类和形式,分析裂缝成因及控制。随着我国经济发展,人民生活水平提高,人们对住宅的质量要求也在不断提高,混凝土现浇板的裂缝问题也越来越成为人们关注的焦点,在施工中应采取有效预的防措施控制裂缝的产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。

关键词:钢筋混凝土现浇楼板;裂缝;

随着施工技术的进步和对楼盖整体性要求的提高,现浇钢筋混凝土楼板得到广泛的应用,在实际施工中及使用中,楼板裂缝问题越来越被人重视。现浇钢筋混凝土楼面板的裂缝,是目前难克服的质量通病之一,特别是商品住宅楼面出现裂缝,会引起业主的投诉以及索赔要求等。业主作为消费者及实际投资者,对裂缝问题反应非常敏感,对裂缝处理要求苛刻,使楼板裂缝及其产生的使用功能和外观质量问题成了矛盾的焦点。大量的住户对住宅建筑裂缝缺乏相应的知识,担心因裂缝而导致坍塌,投诉意愿非常强烈,住宅质量问题已经可以影响社会稳定。《混凝土结构设计规范》GB50010中允许普通钢筋混凝土结构构件带裂缝工作,但要对裂缝开展宽度进行控制;《住宅建筑规范》GB50368中指出“住宅结构不应产生影响结构安全的裂缝”。因此无论考虑市场还是规范,都应对混凝土楼板裂缝采取有效的控制和预防措施。对现浇砼楼板裂缝的成因分析,研究控制对策,将在相当长的一段时间内使住宅工程的施工、材料、管理体系更严密更科学。本文结合设计、施工实践中的经验与教训,从施工方面,浅谈现浇钢筋混凝土楼板开裂原因及控制预防措施。

混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉降等原因引起的裂缝;由外荷载作用引起的裂缝;由养护环境不当引起的裂缝等等。在实际工程施工中要区别对待,如何有效预防裂缝的产生是我们需解决的问题。

根据现场施工情况了解,裂缝可归结成两大类:荷载裂缝和变形裂缝。根据调查资料表明:变形裂缝占主导,约占结构物总裂缝的80%;荷载裂缝约占20%。

1.钢筋混凝土楼板裂缝的分类及特征

1.1裂缝特征

现浇砼楼板裂缝是现阶段混凝土施工普通的质量通病,裂缝的发生部位和走向大都带有一定的规律性,据大量的工程实践表明,现浇钢筋混凝土楼板裂缝主要发生在以下部位:

1.1.1现浇板角部,并与边缘约成45°角,顶层最为常见,斜向发展;

1.1.2预埋线管及线管集中处,沿管线走向出现表面裂缝,这种裂缝出现在混凝土上表面或者下表面;

1.1.3现浇板的跨中或板面周边,近似直线型发展;

1.1.4发生在现浇楼板后浇带界面上,沿差后浇混凝土和先前浇注的混凝土交接界面上,也可能发生沿楼板的厚度贯穿性裂缝;

1.1.5不规则裂缝。

2.从施工原材料角度对混凝土裂缝原因分析及预防措施

2.1由原材料原因引起的裂缝种类:

(1)混凝土收缩引起的裂缝;

(2)碱骨料反应引起的裂缝;

(3)温度变化引起的裂缝:

2.2现浇砼楼板裂缝的材料原因分析

影响砼收缩主要因素有:用水量、水泥的品种、细度和用量、骨料质量、砂的细度、砂率、粗骨料的品种,骨料的级配、外加剂、掺合料、砼坍落度等。

2.3现浇砼楼板裂缝在材料方面的控制措施

现浇砼楼板裂缝产生的原因是多方面的,可以从提高砼抗拉强度和减小砼收缩两方面着手,施工阶段可采取的措施有:严格控制浇筑混凝土时严禁加水、严格控制砼坍落度、采取添加纤维等措施增加砼的抗拉强度。

3.施工中常见的楼板裂缝分类及原因分析与控制措施

3.1施工中常见的楼板裂缝

根据施工现场统计及调研情况,楼板裂缝基本分为以下几种情况:

(1)板四角裂缝,裂缝方面与板边几乎成45°角。

(2)板跨中裂缝,裂缝多出现在板底,垂直于受力钢筋。

(3)板底平行于短跨受力钢筋方面的裂缝。

(4)板面龟裂,裂缝是板面规则裂缝,深度一般为3-5mm,裂缝宽度<0.3mm。

(5)板底不规则裂缝,无一定的位置。

(6)内隔墙下裂缝。

(7)预埋管线裂缝,裂缝出现在预埋管线的板面或板底。

3.2裂缝原因分析

3.2.1模板支撑原因

(1)模板支撑未经计算或计算不符合要求、水平,竖向杆件设置不合理,未充分估足装修荷载、使用荷载及施工荷载等因素,对于模板支撑架体的计算未考虑周全,导致模板支撑架体的变形量超过预期,导致楼板变形而开裂。

(2)《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定,混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏和安装模板及支架。楼面荷载或冲击荷载过大或上荷过早的影响,混凝土强度尚未达到一定值时,导致模板支撑变形,使混凝土楼板中间下沉,产生超值挠曲引起裂缝。

(2)由于工期短及抢工,出现非预期的早拆模,拆模后混凝土强度并未达到规范要求,导致挠曲增大,引起裂缝。

(3)当模板架体立杆支承在回填土上时,回填土夯实不满足要求、未采取有效防变形措施,混凝土浇捣后回填土下沉,模板支撑随着下沉,使混凝土楼板产生超值挠曲引起裂缝。

3.2.2钢筋施工原因

(1)楼板四周耳朵支座钢筋,放射筋未按要求设置等情况引起的板上部无良好约束力引发的板上部支座处裂缝;

(2)钢筋绑扎位置不正确,马镫设置不规范,引起的钢筋间距过大或者保护层过大,导致钢筋对混凝土的约束力不足,引起裂缝;

(3)浇筑振捣混凝土时,未设置人行通道,操作人员踩踏钢筋导致的上部保护层过大或者下部保护层过小,板的有效厚度减小,使板受力时产生裂缝。

3.2.3混凝土施工原因

(1)楼板混凝土浇筑时,无控制板厚的工具,也未做有效的标高标记,无法保证板的厚度符合设计要求,使其受力不满足要求,容易导致出现裂缝。

(2)混凝土浇筑完成后,终凝前未压抹以增加混凝土表面抗裂能力,容易出现板面龟裂。

(3)混凝土浇捣后,没有及时浇水养护或没有保证养护期,也没有采取有效措施,导致混凝土的收缩加快,造成楼板裂缝,尤其是金属模板及导热性较好的模板,易产生收缩裂缝。

(4)混凝土浇捣后,没有经过规定的养护期,混凝土强度尚未达到规定的值时,就进行下道工序施工,或吊运重物冲击楼板,早期的冲切荷载使其出现不规则裂缝。

(5)保湿养护是控制混凝土变形裂缝的关键步骤。在夏季,如果是夜间施工气温比较低,保湿养护可在混凝土浇筑后混凝土达到初凝时(2~3h)进行。在一般的天气里,雨雾保湿养护应在混凝土浇筑后1~1.5h进行,保湿养护要持续至少24h。经过这样的保湿养护,在混凝土的表面可以有效避免收缩变形裂缝。如果不能及时保湿养护,待混凝土终凝后才进行,此时裂缝已产生,浇水已法达到预期效果。

(6)冬期施工的防冻融措施,保温养护措施,及防暴晒措施不到位导致的裂缝。

3.2.4现场施工管理方面的原因

(1)质量技术管理责任制不落实,监督检查不到位。

(2)技术交底、过程控制不到位,工人不了解施工工艺。

(3)操作人员技术素质不能胜任。

(4)进度计划安排时,未考虑混凝土的养护期或混凝土养护条件不能满足要求。

3.2.5其他方面原因

(1)内墙设计为直接砌筑在楼板上施工时由下而上逐层完成,当上一层内隔墙砌筑完后,其墙体自重作用在楼板上,楼板由此增大变形,部份荷载传递到下层楼板。每往上砌一层,下层楼板的荷载逐渐增加,使下层楼板在内隔墙处板底出现裂缝。

(2)预埋管位置处理不当,模板安装完后,下层钢筋尚未绑扎就在模板上铺设管线,或钢筋管线交叉重叠,管线上表接近混凝土表面上面又未加钢筋网,因此在管线上或下表面出现裂缝。

3.3施工控制措施

针对上述的裂缝分类及原因分析以及本项目实施心得体会,列出如下几点控制措施:

3.3.1模板工程措施

(1)保证模板的刚度,模板支撑选用必须经过计算,除满足强度要求外,不定期必须有足够的刚度和稳定性,支撑立杆的间距一般不宜大于1500mm,并且有良好的主次龙骨体系,并且主次龙骨满足刚度要求。

(2)在回填上的模板支撑,填土应分层夯实,支撑下应加设足够厚度及宽度的垫板,并有较好的排水措施。

(3)根据工期要求,配置足够数量的模板保证足够的养护期。

(4)对有特殊要求的模板支撑架体,或者板厚过大的架体,应增设水平及竖向剪刀撑。

(5)对于跨度较大,开间较大的房间,中部支撑架体立杆宜加密并适当起拱。

3.3.2钢筋工程措施

(1)对于板周边支座处的负弯距钢筋、放射形钢筋和阳台板钢筋,绑扎时位置正确,同时必须设置内侧及外侧马镫,将上述钢筋牢固架设,支架的间距宜≤700mm。

(2)混凝土浇捣前,已绑扎完成的钢筋范围内搭设操作人行通道,供操作人员站立。

(3)严格保证钢筋位置。固定后的钢筋与模板之间必须严格按规范规定放置保护层垫块,垫块的厚度应与保护层厚度相一致,可以采用砂浆预制垫块固定在主筋位置。

3.3.3混凝土工程措施

(1)保证楼板有效厚度,应严格按设计和规范要求控制楼板混凝土厚度。在浇筑混凝土前应在柱筋上作标记,并核查模板标高是否符合设计要求,浇筑施工时操作人员应严格依据标记拉通线控制板顶标高以控制板厚。

(2)在混凝土挠捣时,必须在规定的坍落度条件下施工,不得加水,以防混凝土离折度过大,影响强度。

(3)混凝土终凝前必须两次抹平,混凝土浇捣后,在终凝前须用进行压抹处理,以提高混凝土表面的抗裂能力。

(4)混凝土施工完成后,12小时内应对混凝土加以塑料薄膜覆盖且浇水湿润,浇水养护时间一般不得少于7天,对掺用终凝型外加剂的混凝土不得少于14天,施工现场必须安装供浇水养护的水管。

(5)保证连续浇水养护不受影响,当不能保证浇水养护时,必须在混凝土表面覆盖棉毡等保水措施。

(6)混凝土强度未终凝时,不得进行后续工序的施工,混凝土强度未达到一定程度,不得在未达到强度的楼板上吊运堆放重物,后续施工吊运重物时应采取有效措施,减轻对楼板的冲击影响,堆放重物时应分散,不得集中堆放,尽量堆放在有结构支撑的部位,以减小对楼板的荷载。

3.3.4现场施工管理措施

(1)按要求建立质量保证体系,落实岗位职责,确保质量技术人员的数量及水平,加强过程控制,做好在控制裂缝方面的技术交底及监督工作。

(2)在施工图纸设计交底时,就钢筋混凝土现浇楼板在设计方面可能会出现裂缝的问题,如简支梁板式楼板L/H≥35,连续双向楼板L/H≥50,如果楼板厚度不够,钢筋间距过大,直径过小等,与业主、设计、监理研讨,取得有利控制裂缝的一致意见,并形成会议记录,特别注意有动力机械作用的楼板。

(3)合理设定工期,既要保证施工的连续性,更要保持前期施工结构的刚度、强度均达到规范允许强度后才继续进行下一层结构施工。

4.结束语

现浇板的微观裂缝是不可避免的,一定程度宏观裂缝也是不可避免的,但其有害程度是可以控制的。科学的要求应是将其有害程度控制在某一有效范围之内。控制裂缝应该防患于未然,尽量避免由于施工因素而产生的裂缝,将结构裂缝这种常见现象控制在最小范围内。只要精心施工、严格认真执行施工工艺要求、考虑周全并严格落实,就能减小裂缝概率,把裂缝控制在无害范围内,并将无害裂缝减少到最低限度。

参考文献:

[1]王铁梦《工程结构裂缝控制》北京:中国建筑工业出版社,1998

[2]冯乃谦主编《实用混凝土大全北京》科学出版社,2001

[3]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ32002

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[5]汪文忠《楼板混凝土裂缝控制与防治》施工技术,2001

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[7]刘丽丽.《混凝土结构表面质量的控制》,2004

[8]《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》化学工业出版社韩素芳等主编2006年第二版

[9]吴庆《混凝土框架梁的收缩分析及处理》2003

[10]汪声述《谈现浇混凝土楼板的裂缝问题》2003

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