探析民用建筑现浇混凝土楼板裂缝预防措施

时间:2022-10-11 02:09:37

探析民用建筑现浇混凝土楼板裂缝预防措施

摘要:民用建筑现浇混凝土楼板裂缝,是目前较难克服的质量通病,已成为商品房质量纠纷、投诉的热点问题,工程质量监督部门长期监控的重点。现结合自己在多年工程施工管理实践中的经验和教训作如下探讨。

关键词裂缝 隐患预防过程控制

中图分类号: TU377文献标识码:A

一 、地基基础过程的控制

地基基础是保证建筑物安全和满足使用要求的关键部位之一。在建筑物与构筑物施工完成前后,地基基础都会产生不均匀沉降导致筑物与构筑物同时出现各种不同形状的裂缝。例如:水平裂缝、楼地面表层裂缝、屋面温差裂缝(鸡爪裂缝) 等等各种不同形状的裂缝。以上各种裂缝,由于地基基础不均匀沉降,常常会导致楼地面或板面开裂,对建筑物、构筑物使用造成危害,影响了建筑物、构筑物的外观形象,造成视觉和观感差,轻者影响外形美观、重者造成漏水、漏雨现象,同时影响使用功能、损害结构整体性、降低工程使用寿命,严重者会导至建筑物失去使用价值,有效地控制裂缝 是“以预防为主,以治理为辅”。

由于地基土质软弱在加之土质复杂多变,造成建筑物、构筑物沿降不均匀,如地下存在暗沟,洞穴,基坑、古墓、等不容探到的,土质软硬差异大,受压后产生过大的不均匀沉降,例如膨胀土(不容发现特点),当发现后隐患已经产生。如某商城为普通(六层)建筑面积2万平方米,设计半框架结构,基础为条形硁基础,原设计基础深度3.5-4.5米,1992年开工建设,由于当时本地还没有科学的堪探设备,业主未采用科学钎探,又没有请堪探部门堪探,在地质不清、观钎点不准确、地下深度不知,评经验简挖探点时没有发现任何水、沙,也没有观察到任何异常现象。业主就请设计单位按当地平时的经验数据、按一般规范设计。开挖基础时,有一段基槽在挖到到4.2米时,发现基槽底部条基有水、有沙,基底达不到设计要求,有关部门协商后续挖,结果是,出现古河道、后来通过质监部门招集责任方、设计、施工等单位协商处理,采用本地活[木松树]制成木桩打到基槽内,直到达到设计要求为止,直到如今该商城未发生任何裂缝或安全隐患。

建筑荷载对地基产生较大的附加应力,对承载力低、变形大的软弱地基,应进行加固处理,以提高地基承载力。基础设计根据上部荷载与地基土质情况,考虑地基与基础共同用合理使用基础形式。地质周围环境某些变化是设计及相关技术部门应严把关,把工程隐患放在产品成形前处理,不留隐患于成品中。选好每个工程的建筑物场地,多了解现场地质、地貌情况,或地上地下管道渗漏,地表水渗入建筑地基,长期浸泡,土质软化甚至冲刷掏空,导致不均匀沉降;防止建筑物使用不当,不得随意改变房屋用途,增大荷载,在施工时随意在室内地面堆放超设计要求的大面积荷载,使地基附加应力剧增,导致建筑物不均匀沉降。

(一)基槽开挖预防措施

对于较复杂的地基在基槽开挖后应严格按照基土钎探工艺标准进行钎探,探出的软弱部位会同设计单位共同确定处理方案进行加固处理后,方可进行基础施工;合理设置沉降缝,凡不同荷载高差悬殊的房屋、长度过大、平面几何形状较为复杂,同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分设置沉降缝使其各自沉降以减少或防止裂缝产生;沉降缝应有足够的宽度,操作中应防止浇筑圈梁时将断开处浇在一起或砖头、砂浆等硬杂物落入缝内以防房屋不能自由沉降而发生墙体拉裂现象,加强上部结构的刚度,提高墙体抗剪强度。

积极做好地基的验槽工作,核对基槽尺寸是否与设计尺寸相符,实际的地质构造是否与地质报告提供的地质构造相符,有无古墓、洞穴等。设计中是否做好地基的沉降量预估,在施工图中标注沉降观测点,注明沉降观测的要求。如果地基是在湿陷性黄土地区,一定按规范要求设计处理地基,并做好检漏防水的措施,防止由于漏水造成地基的不均匀沉降而引起的裂缝。

总之,如果是一般性裂缝,观察若干年后不发展如表面裂缝,认为不影响结构安全使用,此类裂缝可采用填缝修补或灌浆修补方法。如果不会影响结构的安全和使用,采用表面处理,即采取砂浆堵抹即可。对于不均匀沉降仍在发展,裂缝较严重且在继续开展的情况,要会同有关部门重新审阅分析地质资料,并及时做好地基处理预防隐患,用最科学的办法提供最科学的处理方案。应本着先加固裂缝后处理裂缝的原则进行。依据不同部位做采用的处理方法,例如:基础沿降产生的裂缝可用以下方法外理,采用桩基托换加固方法来加固基础,同时沿基础两侧布置灌注桩,上设抬梁,将原基础圈梁托起,防止地基继续下沉,加大基边同仁称‘牛腿’基础。

二 、设计过程应注意的几个问题

在建筑设计中,一般人由于不了解结构,常常按照自己的用途需求,要求设计单位满足他的愿望,人为的因素会导致结构的处理不当,造成裂缝生成。只注重建筑功能而忽视结构问题是不实际的,如果建筑平面不规则,而结构设计时又没有采取加强措施,在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中,而造成板开裂。在设计时也要注意平面布置的规范性,避免形状突变,在凹面处周边应增强配筋,来弥补和平衡。如果楼板配筋间距偏大,特别是板面抵抗负弯矩的钢筋未通长设置,致使在靠近板边缘处沿负弯矩筋端部出现裂缝。在房屋转角部的板角处,由于收缩是双向的,又没有配置足够的构造钢筋,因此产生45 度斜裂缝。控制措施,如果长度超过了40米,应设置后浇带,其两边应设加强筋,提高后浇混凝土与钢筋咬合力,合增设放射钢筋。如果楼板厚度不足板件过薄,板的刚度势必减弱,受拉钢筋和受压混凝土应力增大,板因此开裂。一般情况下板厚要控制在规范及强制性标准规定范围内。例如:一般板厚不德小于120毫米以上,厨、厕间不得小于90毫米。

在结构设计过程中,虽然梁板的承载力和挠度均在规范允许之内,但相对承载力较小,挠度较大,这种情况容易引起因为挠度偏大而产生的结构裂缝。这种情况须加大梁截面或板厚、提高结构配筋率以提高结构的强度储备来控制裂缝的产生。

从耐久性看,由于混凝土自身随时间的强度劣化和环境对混凝土的风化和侵蚀,混凝土结构的承载力会逐渐降低;由于承载力的降低会引起混凝土的开裂。因此,混凝土结构设计时,还要考虑到混凝土的劣化,混凝土强度必须有一定安全储备,才能保证结构有足够的安全性和耐久性。

三 、施工过程的预防控制

要控制混凝土的开裂,从原材料的选择必不可少,原材料选择的正确与否,直接影响到混凝土的开裂。由于混凝土自身的特性,水灰比过大,水泥用量多,外掺剂保水性差,粗骨料少,用水量大,振捣不良,环境气温高,表面失水大,拆出不当等等都会导致塑性收缩表面开裂。

混凝土的配合比正确合理与否直接影响楼板裂缝发生的概率,特别要对水泥的含量、性能、强度等级、适用性、稳定性、添加剂的性能、比例砂、石等骨料粒径的粗细、含泥量的多少对所使用的材料都要进行验证取样复验合格后方可使用。搅拌砼的投料必须严格控制重量比严禁采用体积比。混凝土拌合物的坍落度应控制在13—14cm之间。

气候、环境、温度等的影响可掺加适量的早强剂和缓凝剂把混凝土的初凝时间控制在2.7—3.6h之间终凝时间控制在7—9h之间。原材料的控制中首要因素是水泥,应根据季节、温度、温差要求正确选用不同型号水泥,避免一年到头一成不变地使用一种水泥。

(一)浇筑前期准备过程控制。

模板的支设其标高、起拱应正确支撑体系要牢固、稳定、拼缝要严密。模板不得有局部翘起现象,必须与龙骨紧密结合以防漏浆和混凝土中水分流失过快现象的发生。根据钢筋混凝土施工方案对水平施工缝处理的技术要求,做好剔凿清理工作并用水冲洗干净,在混凝土浇筑前要铺一层20毫米厚的高一强度等级的水泥砂浆。楼板钢筋网片的上下砼保护层要控制正确,对于板厚大于100毫米的楼板上部无贯通纵筋的要加设防裂钢筋网片。对预留、预埋的多根线管必须保证管净间距不小于32毫米,预埋线管要置于楼板板厚的中间部位,在无上层钢筋网片的部位应加设钢筋网片且设置范围应大于管外边200mm。在楼板混凝土浇筑前要搭设操作平台,严禁直接在钢筋网片上踩踏、行走和施工操作。浇筑时要采用后退施工法,随浇筑砼随向后移动操作平台确保钢筋网片在混凝土中的位置正确。对所有模板上的杂物要清理干净并要浇水湿润,在对模板工程预检验收和钢筋工程隐藏验收合格后方可进入下道工序施工。

(二)浇筑过程的控制

预拌混凝土进场后,首先要检查配合比及使用部位等各种报验资料是否齐全实测混凝土的坍落度是否符合技术要求坍落度达到要求后在整个混凝土的施工过程中应严格控制混凝土中的含水量。在浇筑混凝土时首先要浇筑梁内混凝土、待浇筑至规定高度后再按顺序浇筑楼板混凝土混凝土不能堆积在一起,让其随流淌在浇筑混凝土之后先采用插入式振动棒振捣梁内混凝土在板厚不小于200mm时可直接采用插入式振动棒振捣一遍再用平板振动器振捣。在板厚小200mm时可直接采用平板振动器振捣纵横各两遍振捣必须密实到位。根据标高水平线和起拱位置的高控制点确定满足楼板的厚度要求先用2m的铝合金刮杠初步刮平再用3m的铝合金刮杠刮至标准高度,再用木抹子把楼面抹平。混凝土的浇筑要连续进行尽可能减少间歇时间间歇,时间过长楼板会产生施工缝,导致前后混凝土连接不好易发生裂缝和渗水。在混凝土终凝前对楼板混凝土需用木抹子压实抹平一遍,这一遍是减少裂缝发生的关键工序必须认真对待。要随时关注混凝土的凝结情况在楼板混凝土达到终凝之前施工人员进入施工时要特别注意不得穿雨鞋进入这样踩踏会影响混凝土的平整度可垫上面积较大的木板,增大与混凝土的接触面积这样就不会破坏楼面的平整度然后在墙柱根部两侧200mm范围内用木抹子压光提高平整度以便支设竖向模板再对整楼块板表面压实、压平一遍。根据天气情况决定是否覆盖,覆盖时要满足防止水分蒸发过快和防冻保暖的需要。如处理不当在楼板面层会产生表面裂缝,所为的‘鸡爪’ 裂缝。

(三)混凝土楼板的养护,混凝土在浇筑完成12小时内根据天气情况和混凝土终凝时间决定养护的时间采取定人定时浇水保湿养护。为防止混凝土水分蒸发过快可采用建筑用的毯子覆盖使混凝土处于经常湿润状态,普通砼养护时间不少于7d对有抗渗要求和掺加缓凝剂的混凝土养护时间不能少于14d。还要注意第一次养护时间的控制和浇水养护方法的正确性,在砼基本发白以后才可以保湿养护第一次养护不得使用水管直接冲浇楼面应采用洒水的方法进行湿养护直接冲浇楼面可能会破坏混凝土的面层。混凝土强度达到1.2mpa前不得在其上踩踏,不得进行下道工序的施工。在允许进行下道工序施工后要严格控制施工中产生的集中荷载,要分散布置各种材料施工操作过程中要避免重物冲击楼面减少因施工荷载产生的裂缝。养护可确保混凝土强度正常增长也是防止楼板产生裂缝的一个重要因素。

(四)模板拆除时间的控制

模板拆除的时间要符合混凝土施工验收规范标准和混凝土施工方案的要求依据混凝土试块试压报告提出拆模申请由技术部门审批最后决定拆模时间。特别是跨度大于8m的梁板、以及悬挑构件混凝土强度标准值要达到100%后方可拆除模板。拆除模板过早也是楼板产生裂缝的原因之一。在模板拆除后要及时采取支撑回顶措施这样可以避免楼板因拆除模板较早而发生的裂缝。

四 普通常用的几种裂缝补救方法

采取了上述综合性防治措施后,由于各种复杂地质因素的共同作用有可能还会出现少量的楼面裂缝,根据多年经验,必须具体问题具体分析,称对不同的裂缝,采取不同的修补方法,以下几种方法用得比较普遍:

(一)结构加固法:当裂缝影响到混凝土结构的性能时就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法加大混凝土结构的截面面积在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

(二)混凝土置换法:混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法此方法是先将损坏的混凝土剔除然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

(三)表面修补法:表面修补法是一种简单、常见的修补方法它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

(四)灌浆法:主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。 嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

综上所述,正确的施工方案合理的设计布置是工程成功的前提,过硬的施工队伍是保证工程质量的关键,科学、严格的监督管理是工程顺利进行的技术保障。加强对原材料的控制做好浇筑前的准备工作严格按施工规范要求进行浇筑施工,控制好养护的时间和模板拆除的时间,思想重视、措施落实到位、检查验收到位就能减小裂缝概率,把裂缝控制在无害范围内,把工程隐患消除在萌芽状态,将有害裂缝减少到最低限度。

参考文献:

1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002

2、《建筑工程质量通病防治手册》第四版 彭圣浩

3、《中华人民共和国行业标准.建筑地基基础处理技术规范》(JG79-2002)[S] 北京:中国建筑工业出版社2002

4、中华人民共和国工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)(2013年版)00002

5、《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83

6、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

7、《建筑地面工程施工质量验收规范》 GB50209—2002

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