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楼板结构裂缝分析和防治措施

更新时间:2025-01-12 工作计划 版权反馈
【摘要】:张敏现浇钢筋混凝土楼板结构的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,特别是住宅工程楼板结构的裂缝发生后,往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。虽然楼板斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。

张 敏

现浇钢筋混凝土楼板结构的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,特别是住宅工程楼板结构的裂缝发生后,往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。分析楼板结构裂缝的原因主要应从设计、材料、施工三大方面改进和防治,现结合实践经验,谈几点现浇钢筋混凝土楼板结构裂缝防治的具体措施,供大家参考:

(一)设计中的重点加强部位

从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹口房屋阳角处)的房间在离开阳角1m左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45°左右的楼板面斜角裂缝,此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑物中都普遍存在。其原因主要是混凝土的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近楼盖顶层屋面处的楼板裂缝往往愈大。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横两个方向剪切力或刚度相对较大的楼板梁约束,限制了楼板混凝土的自由变形,因此在温差和混凝土收缩变化时,混凝土板在配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处)首先开裂,产生45°左右的斜角裂缝。虽然楼板斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。根据上面的原因分析,建议设计单位对四周的阳角处楼板配筋进行加强,负弯矩钢筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密加粗(即按照技术导则一的第6条中的前半条文采用)。多年来的实践充分证明,凡采纳或按上述设计的房屋,基本上不再发生45°斜角裂缝,已能较满意地解决好现浇楼板裂缝中数量最多的主要矛盾,效果显著。

对于外墙转角处的放射形钢筋,其原因是放射形钢筋的长度一般不大(约1.2m),当阳角处的房间在不按双层双向钢筋加密加强而仍按分离式设置构造负弯矩短筋时,45°的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的末端或外侧,而当采用了双层双向钢筋加密加强后,纵、横两个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45°斜角裂缝的发生和转移,并且放射形钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在楼板纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将楼板的负弯矩钢筋下压,减少了楼板负弯矩钢筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头(即拐脚)容易翘起造成平仓困堆,所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。

(二)商品混凝土的性能改善

目前已普遍采用泵送商品混凝土进行浇筑,但受剧烈的市场竞争,导致各商品混凝土厂商以大粉煤灰掺量,低价位、低性能的混凝土外掺剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。控制好原材料质量,选用高效优质混凝土外掺剂,改善和减小混凝土的收缩值,是保证混凝土质量的重要因素。

(三)施工中应采取的主要技术措施

现浇楼板裂缝的发生除以阳角45°斜角裂缝为主外,其他还有较常见的两类:一类是预埋线管及线管集散处,另一类为施工荷载过早出现震动了正在增长强度的混凝土结构和及材料装卸堆放区域。现从施工角度进行综合分析,并分别采取以下几项主要技术措施。

1.重点加强楼现浇板结构钢筋混凝土保护层的措施

钢筋在楼板结构中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中,楼板结构的受力钢筋在受到混凝土垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制。但当垫块间距放大到1.5m时,受力钢筋的合理保护层厚度就无法保障,所以纵横向的垫块间距应控制在1m左右。

与此相反,楼板结构支座钢筋的保护层有效控制,一直是施工中的一大较难问题。其原因为:

(1)板的支座用钢筋一般直径较小,受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠。

(2)支座钢筋距模板的距离较大,无法受到模板的依托保护。

(3)各工种交叉作业,造成施工人员众多,行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏。

(4)支座钢筋的钢筋小撑马设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。

在上述4个原因中,前两条是客观存在,不可能也难于提出措施加以改进(否则楼板结构支座钢筋用钢筋量将大大增加,造成浪费)。但后两个原因却在施工中必须大大加以改进,对于最后一个原因,根据大量的施工实践,建议楼板结构双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小撑马,其纵横向间距不应大于700mm(即每平方米不得少于2只),特别是对于φ10以下直径小的钢筋,小撑马的间距应控制在600mm以内(即每平方米不得少于3只),才能取得较良好的效果。对于第三条原因,可采取下列综合措施加以解决:

(1)尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在楼板受力钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少楼板结构钢筋绑扎后的作业人员数量。(www.xing528.com)

(2)在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。

(3)加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护楼板结构支座钢筋的正确位置,必须行走时,应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。

(4)安排足够数量的钢筋工(一般应不少于2人)在混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼板裂缝最容易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间等)应重点整修。

(5)混凝土在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免支座钢筋受到重新踩踏变形。

2.预埋线管处的裂缝防治措施

预埋线管,特别是多根线管的集散处使截面混凝土受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重于(即垂直于)混凝土的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又重合于(即垂直于)混凝土的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼板裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集散处,应按技术导则三的第4条要求增设垂直于线管的短钢筋网加强。建议增设的抗裂短钢筋采用φ6~8,间距≤150mm,两端的锚固长度应不小于300mm。

线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处可按技术导则三的第4条采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的混凝土灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量较多,使集散口的结构截面大量削弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2φ12的“井”字形抗裂构造钢筋。

3.材料存放区域的楼板裂缝防治措施

目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5~7天一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼板混凝土浇筑完毕后满足不了规范要求的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间“雪上加霜”。除了大小开间的混凝土总收缩值相差较大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击震动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,将会给工程埋下质量隐患,应针对这类裂缝采取必要的防治措施。

(1)主体结构阶段的楼层施工速度不能强求过快,一般控制在6~7天一层为宜,楼层混凝土养护时间不得小于36h,以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。

(2)科学安排楼层施工作业计划,在楼板混凝土浇筑完毕的24h后,可限于做测量、定位、弹线以及构造柱钢筋绑扎安装等准备工作,不允许吊卸堆放大宗材料及砌体施工,避免冲击震动。36h以后,可分批吊卸,按规范规定堆放一些施工材料,做到轻卸、轻放,以控制和减小冲击震动力。第3天方可开始从事上一层施工工序的正常施工。

(3)在模板安装时,吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就位(要求堆放在靠近支座处),不得过多地集中在楼板跨中堆放,以减少楼面荷重和震动。

(4)对计划中的临时大开间面积材料吊卸、堆放区域部位(一般约40m2)的模板支柱在搭设前,就预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800mm)和搁栅增加模板支柱刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击震动荷载,并按规定在模板支柱下端通铺设架板以减轻和扩散应力,进一步防止楼板裂缝的发生。

4.加强对现浇楼板混凝土的养护

混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生。但实际施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此现浇楼板混凝土往往缺乏较充分和较足够的浇水养护。为此,施工中必须坚持覆盖塑料薄膜或麻袋进行养护,使混凝土保持湿润状态不少于7昼夜。

(四)对裂缝的弥补处理

在采取了上述综合性防治措施后,由于各种原因仍可能有少量的楼板结构裂缝发生。当这些楼板结构裂缝发生,应在楼地面和天棚粉刷之前预先做好妥善的裂缝处理工作,然后再进行装修。住宅楼地面的细石混凝土或水泥砂浆找平层较厚,可以通过在找平层中增设钢筋网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强,并且上部常被木地板等装饰面层所遮盖,问题相对较小。但板底则粉刷层较薄,并且通常无吊顶遮盖,更易暴露裂缝,影响美观并引起投诉,所以板底更应妥善处理。板底裂缝处理宜委托专业加固单位采用复合增强纤维等材料对裂缝做粘贴加强处理(当遇到裂缝较宽、结构受力较大等特殊情况时,建议采用专用结构胶密嵌处理)。复合增强纤维的粘贴宽度以350~400mm为宜,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰效果,是目前较理想的裂缝处理措施。

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