房屋施工中的混凝土裂缝处理及施工技术分析

时间:2022-10-24 07:47:52

房屋施工中的混凝土裂缝处理及施工技术分析

摘要:本文对房屋建筑结构施工中的裂缝、地基不均匀沉降(裂缝)以及屋面(板)的裂缝的特点和成因进行了分析,提出有效预防和处理裂缝的具体措施。

关键词:房屋施工 混凝土结构 裂缝处理 施工技术

为了防止混凝土结构裂缝的发生几率,房屋建筑工程施工中应在基础和主体的结构设计,采取加强结构整体性的方案。在抗震设防地区,建筑工程的场地选择、液化土和软土地基的处理;建筑基础的选型应考虑上部结构重力荷载引起的沉降及可能的不均匀沉降 ;当新建工程附近存在已有建筑物时,建筑工程的平、立面布置应整齐、规则;房屋工程施工进行楼(屋)盖设计时,应考虑到温度变化、混凝土收缩对构件和结构变形、开裂的影响。建筑工程屋盖设计时有必要进行热工性能计算;确保避免发生结构裂缝发生几率。

一、房屋建筑结构施工中的裂缝及处理措施

为控制混凝土裂缝的产生,应妥善选择混凝土的组成材料和配合比,以使混凝土除符合设计和施工要求外,还具有良好的抗裂性能。对于抗裂性要求较高的混凝土,其组成材料和配合比除应符合相应的标准要求外,还宜根据抗裂性试验和评价方法进行原材料的选择和配合比的优化。

1、混凝土配合比主要参数的选择

在满足混凝土强度要求的情况下,宜尽量降低水泥用量。普通强度等级的混凝土水泥用量宜为270~450 kg/m3,高强混凝土中水泥及掺合料总量应不大于550kg/m3。混凝土的水胶比过小或过大,都会劣化混凝土的抗裂性能。混凝土的水胶比宜为0.4~0.55。在满足混凝土工作性要求的前提下,宜降低砂率。特别是流动性和大流动性混凝土,应适当控制砂率,以防止混凝土抗裂性能的劣化。混凝土中宜加入水泥用量20%~30%的Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰。当须掺入磨细矿渣时,宜与粉煤灰双掺。在满足施工要求的条件下,宜采用较小的混凝土坍落度,以防止混凝土的离析和泌水导致混凝土表面产生裂缝。

抗裂混凝土配合比优化设计方法可以通过:最小水泥(胶凝材料)用量原则、 最大骨料堆积密度原则、最适当水胶比原则以及最佳配合比的验证性试验确定,从而使混凝土在保证强度要求的同时具有良好的和易性和抗裂性。

2、控制混凝土结构裂缝设计措施

混凝土结构应按设计规范的规定,根据荷载效应验算构件的抗裂性能及裂缝宽度,并符合有关裂缝控制的要求。混凝土结构应按设计规范的要求设置伸缩缝,其最大间距应符合有关规定。处于不利条件下的混凝土结构应当减小伸缩缝间距。当采取可靠措施后,也可适当放宽伸缩缝间距。在设计时合理设置后浇带可适当增大伸缩缝间距,但后浇带不能代替伸缩缝。后浇带间距不大于30m,浇灌混凝土的间距时间2个月以上,且宜用膨胀混凝土浇筑。采用预制构件(特别是预应力构件)的装配式结构及叠合结构,具有较好的裂缝控制性能,但应通过有效的构造措施消除拼接裂缝并增强结构的整体性。混凝土结构设计时应充分考虑下列偶然作用和非设计工况所引起的效应,并在相关部位采取合理的防裂构造措施。建筑物的结构单元长度过长或宽度较宽(超过规范规定的伸缩缝最大间距较多)时,除设置后浇带外,未采取其他可靠措施。关于增大建筑物伸缩缝间距的措施,除了设置后浇带外,其他主要措施是:采用收缩小的水泥、减少水泥用量和水灰比、保湿养护,采用膨胀剂补偿混凝土收缩、局部加强配筋、施加预应力、加强保温隔热措施、设置滑移层解除约束、在建筑物顶部留局部伸缩缝。

另外,要注意的是墙体、屋面结构工程在夏季完工时结构处于尺寸最大状态。到冬季,砌体结构外墙混凝土圈梁有可能因收缩应力而产生裂缝。冬季完工时结构尺寸处于最小状态。到夏季,砌体结构外墙有可能因混凝土圈梁膨胀而使砌体产生裂缝。春、秋季完工时结构尺寸处于中间状态,无论到冬季还是夏季,结构的温度变形量都不会太大,有利于裂缝控制。

二、房屋施工中地基不均匀沉降(裂缝)及处理措施

房屋施工时,不仅要考虑上部结构还应考虑上部结构与地基的共同作用。采用天然地基和人工处理地基的建筑,除应进行持力层承载力的验算外,尚应进行软弱下卧层及地基变形的验算。复合地基除应做复合地基静载荷试验外,尚应进行增强体强度的检验。采用天然地基和人工处理地基的建筑以及按规范规定需进行变形观测的房屋建筑,一定要进行沉降监测。

房屋地基施工应根据地基土层的构成及特性,以及对房屋整体结构的设计要求,选用最佳适合的处理措施,以达到提高地基承载力以及减少变形和不均匀沉降的的目的。在满足房屋建筑结构使用和其他要求的前提下,建筑物的体型应力求简单。在满足使用和其他要求的前提下,对于砌体结构或内框架建筑,应采用较小的长高比。软弱地基上建筑物的下列部位,宜设置沉降缝:相邻建筑物基础间的净距,应符合有关规范的规定。应根据可能产生的不均匀沉降,采取相应措施调整建筑物各组成部分的标高。房屋施工中,不同季节下施工还应保持地基土的原状结构措施。在雨季进行施工时,当基槽开挖后要严禁雨水浸泡基底;在冬季进行施工时,要做好基底土的防冻害措施;当地基土已被扰动时,可采用先铺一层中粗砂,再铺卵石或块石,予以压实处理。

三、房屋施工中屋面(板)的裂缝及处理措施

混凝土的设置应考虑板中受力钢筋间距,在现浇简支板的支座部位,宜配适量的负弯矩板面钢筋。处于温度-收缩应力较大区域的混凝土连续板,其板底伸入支座正弯矩钢筋的锚固。当现浇板的受力钢筋与梁平行时,应沿梁长度方向配置间距不大于200mm且与梁垂直的上部构造钢筋。其直径不宜小于8mm,对与支承结构整体浇筑或与混凝土墙整体浇注的混凝土板,应在板边上部设置垂直于板边的不少于8mm直径,间距200mm的构造钢筋。嵌固在砌体墙内的现浇混凝土板,其上部与板边垂直的构造钢筋应不少于8mm直径,间距不大于200mm。现浇混凝土板的角部的上部构造钢筋可沿两个垂直方向布置,也可按方向斜向布置。在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm,并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。基础筏板当厚度大于2m时,除在板的顶面、底面应布置纵横钢筋以外,尚宜在板厚方向设置与板面平行的构造钢筋网片。

1、影响房屋温度裂缝的因素

增大构造柱截面和圈梁截面尺寸能起到降低约束墙体温度应力的作用,但这一作用比较有限;适当提高砌体砂浆强度等级,对抵抗温度裂缝的发生和发展有着较明显的作用;墙体增设水平配筋后,使墙体的抗拉强度提高,对抵抗温度裂缝的效果较为明显;顶板与墙体相对温度影响,若属于屋面楼板由于有保温层使其上、下板面的温差不大;外墙如无外保温等导致墙体内外层温差比较大,当这种温度接近或大于20℃时,则墙体的温度应力增长很快,是产生温度裂缝很重要的原因。

2、减少和防治温度裂缝的措施

加强屋面的保温隔热性能,包括挑檐板的保温隔热,减少温度应力对屋盖和顶层墙体的影响,建议将房屋保温层厚度和刚度适当进行提高,并注意做好屋面的防水,防止因屋面漏水造成屋面保温层效果下降。对于炎热和寒冷地区,建议设置架空屋面板等有效的保温隔热措施。另外,要适当提高顶层圈梁的厚度和配筋,顶层圈梁对于增强房屋的整体性和减少楼板温度应力对墙体的影响起着重要作用。除此之外,应在纵横墙交接处内纵墙沿墙高一定范围内在墙体顶部设置抗裂构造钢筋,配筋范围沿墙长方向通长。控制内外纵墙的开洞率,横、纵墙的局部尺寸应满足要求,应尽量作外墙外保温,使外墙温度常年接近室温。

参考文献:

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