现浇钢筋混凝土楼面板裂缝成因分析及其对策

发表时间:2020/11/19   来源:《建筑实践》2020年7月第19期   作者:黄胜勇 张文富 高超
[导读] 现浇钢筋混凝土楼板应用十分广泛,但其裂缝问题始终是工程中最为
        黄胜勇 张文富 高超
        中建二局第一建筑工程有限公司 100176
        
        摘要:现浇钢筋混凝土楼板应用十分广泛,但其裂缝问题始终是工程中最为严重的问题。从设计、施工、材料等众多方面,全面分析了现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因,并在此基础上详细阐述了裂缝的防治措施。
        关键词:现浇钢筋;裂缝成因;对策
        
        
        前言:现浇钢筋混凝土楼板不仅具有防渗漏性和抗震性,而且还具有整体性、防火性等特点,在民用建筑中的运用越来越普遍。但是,由于混凝土施工质量和材料的原因,很难避免裂缝的出现。
        1 分析楼屋面板裂缝现象及其特点  
        现浇钢筋混凝土楼板裂缝是建筑工程中较为常见的病害,新建住宅楼楼板是房间中部和房间转角处裂缝的高危部位,尤其是住宅工程楼板出现裂缝后,投诉、纠纷和索赔事件时有发生。一般的楼板裂缝往往拥有以下特点:楼板混凝土浇筑8个月至1年后出现裂缝;楼板所采用的混凝土一般为商品混凝土;房间中部的裂缝一般较长,有时等于房间的深度,平行于横墙,为贯通裂缝;房间转角处的裂缝与横墙一般成45°角并,延伸至墙体,为贯通裂缝;裂缝宽度不大,一般在1 mm以内;一旦出现裂缝,不会闭合消失;楼板钢筋和混凝土都达到了设计要求。
        2 裂缝产生的原因
        2.1设计原因
        混凝土裂缝的成因主要分为两类:一类是荷载变化诱发的裂缝;另一类是变形导致的裂缝。其原因异常复杂,影响因素众多,如温湿度变化、地基不均匀沉降以及混凝土膨胀等。在设计阶段,普遍存在的问题是对二次变更引起的附加应力重视不足。具体设计期间,现浇钢筋混凝土楼板厚度不符合规范要求或工程强度要求。如果厚度过小,极易造成楼板强度不足,引起楼板裂缝;设计中未详细计算混凝土强度等级,混凝土强度一旦超出标准,极易使楼板出现收缩裂缝。忽视混凝土配合比设计,设计不当必然会影响混凝土的收缩和裂缝。另外,设计中采用负弯矩钢筋单独配筋,楼板内管道铺设过多,未采取合理可行的措施,孔洞内无钢筋可导致楼板裂缝。
        2.2 材料原因
        钢筋和混凝土是现浇钢筋混凝土的主要材料,其质量是形成裂纹的主要原因。钢筋质量不合格主要表现在延性、韧性和焊接性差,可见,这些参数非常影响钢筋的抗拉强度,成型后的钢筋混凝土容易产生裂缝;对于混凝土来说,水泥和骨料是最重要的成分。水泥质量优劣是混凝土收缩的关键,不同水泥品种的C3A、SO3、石膏和水泥细度的含量不同,其收缩值也依赖于此。当水泥中氧化镁、三氧化硫和游离氧化钙含量一旦超出标准,水泥安定性将不稳定。这些组分在水化后会出现体积膨胀,容易引起水泥的异常凝结或膨胀,进而诱发裂缝。集料(砂岩)的质量主要体现在级配、含泥量和含泥量上。集料级配不佳,会导致空隙大,密实度低。混凝土生产需要更多的细骨料和胶凝材料,导致混凝土强度下降,收缩增大。另外,水、水泥、外加剂溶液的计量偏差在一定程度上,决定了混凝土强度。然而,粉砂含量高的混凝土不但收缩大,而且抗拉强度低,进而因塑性收缩而开裂。
        2.3 施工原因
        钢筋、楼板厚度、模板工程、防护措施等是施工质量影响现浇混凝土裂缝形成的表现。具体施工过程中,由于施工管理不当等人为因素,无法按设计要求和有关规范进行施工,进而造成钢筋位置错误,钢筋间距大,楼板浇筑厚度控制达不到设计要求,浇筑振动不密实,浇筑后楼板易出现裂缝;模板支撑未计算,支护刚度不足,在与板缘平行的跨度中部产生局部支护裂缝的过大变形,模板支撑的地基不够密实,从而使混凝土浇筑后发生沉降;导致支架不均匀沉降,楼板开裂;混凝土强度达不到规范要求,模板过早拆除,导致楼板开裂。泵送混凝土在运输过程中控制不够严格,致使混凝土运至施工现场超出初凝时间,或现场混凝土供应不够连续,最终导致浇捣停顿时间超出标准,造成施工冷缝进而发生裂缝。如果混凝土不密实或局部振捣时间太长,极易出现蜂窝、空腔或使粗骨料下沉,导致下部胶凝材料不够,强度降低,导致开裂,而上部浮浆收缩易产生裂缝。在混凝土施工中,如果模板和垫层土太过干燥,浇筑混凝土之间的水分不足,模板的吸水率会很大,从而导致混凝土的塑性收缩,出现裂缝。如果防护措施落实不到位,混凝土未按要求养护或养护不及时,容易导致养护初期混凝土会出现脱水、冻结等一系列问题,进而使楼板收缩开裂。


        3混凝土板表面裂缝的控制措施
        3.1站在设计角度进行控制
        1.地基的不均匀沉降可以通过调整基础类型来加以控制,如通过使用深基础和桩基础等方法来有效降低和避免裂缝出现。
        2.板角处加辐射筋。结果表明,板角处加筋能有效地抑制板角处的裂缝,使其与板角处的应力方向保持一致。
        3.2站在材料角度进行控制
        1.加大混凝土原材料质量控制力度,严格控制原材料采购,认真检查,严格把控砂的粒径和含泥量,切实做好各项试验工作。
        2.合理把控混凝土施工配合比,按照混凝土强度等级、质量检验和混凝土和易性相关要求进一步确定配合比,科学把控水、水泥用量,选用级配良好的石料,有效降低孔隙率和砂率,从而降低收缩量,不断提升混凝土的抗裂性。
        3.严格把控原材料质量,采用高效优质外加剂,这样可以最大限度减少和优化混凝土收缩值。
        4.重点考察和抽查混凝土站场的现场,认真检查每车商品混凝土的坍落度,严禁浇筑不合格产品。
        3.3站在施工方面加以控制
        1.顶板混凝土施工过程中,在楼梯、通道等经常需要的通道处设置临时简易通道,从而方便施工人员通行。
        2.切实加大教育和管理力度,使所有操作人员时刻注意板面负筋的合适位置。行走时,自觉沿着钢凳的支撑点行走,不要踩在钢筋中间。
        3.混凝土浇筑前及浇筑过程中,应安排足够数量的钢筋工及时修补,尤其是在支座端部应力最大处和楼板面时最容易出现裂缝的地方,必须着重检查和修复。
        4.在浇筑过程中,混凝土工应在易开裂部位和负弯矩钢筋最大应力处铺设临时活动跳板,以拓宽接触面,达到分散应力的目的,同时还能尽量避免上部钢筋变形。
        5科学规划各工种交叉作业时间,板底钢筋绑扎完毕后,应及时预埋钢管,以降低板面钢筋绑扎后的操作人员数量。
        6.主体结构施工速度不宜过快,必须保证楼面浇筑后的必要养护(一般不少于24小时);主体结构阶段施工速度应把控在6-7天内。
        7.楼层施工布局要科学,混凝土终凝后,可分批运输少量暗柱和剪力墙钢筋完成相应绑扎活动,实现轻卸轻放,进而有效控制和减小冲击力和振动力。第三天开始钢管等散装材料的吊装和地、墙、楼板的正常支模。
        8.安装模板时,吊运或运送的材料需要尽可能完成分散,不得集中堆放,以降低楼板上的集中荷载。
        9.在规划的临时大开间材料吊装堆放区支模前,应事先考虑加固措施,通过加密立杆和搁栅,不断提高模板支撑架的刚度,以提高该区域的刚度,减少变形,从而切实增强模板支撑架的强度冲击该区域的振动荷载,避免裂缝出现。
        10.混凝土的养护对混凝土强度的增长和各项性能的改善至关重要,尤其是早期养护可以有效防止混凝土表面的脱水,减少混凝土的初始膨胀裂缝。施工过程中,需要用麻袋或塑料薄膜覆盖养护7天左右,并由专人负责跟踪检查。
        结束语:
        综上所述,现浇混凝土楼板裂缝影响因素众多,这在一定程度上,决定了混凝土裂缝的普遍性。所以,混凝土楼板裂缝问题在实际工程中很难杜绝。但在实际工程中,必须结合工程现场具体情况,采取合理有效的措施,防止混凝土出现裂缝,同时消除有害裂缝。对于混凝土裂缝问题,首先要结合裂缝的分布特点、形状和发展,进一步确定裂缝性质,在恰当的时机,及时选择适合的处理方法,从而达到结构要求,功能要求以及使用要求。
        参考文献
        [1]《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006 ) .
        [2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002 ,2011 版) .
        [3]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010 )
       
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