浅析钢筋混凝土现浇楼板裂缝的成因及防治措施
摘要: 钢筋混凝土楼板结构出现裂缝原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面的问题。现主要从施工中遇到的问题,对楼板的裂缝进行综合分析,提出有效的预防措施。
关键词:楼板裂缝;成因;防治措施
Abstract: the reinforced concrete floor structure crack reason complex materials, the temperature change wait for a reason, also have design, construction, use, etc. We mainly from the problems encountered in construction, the comprehensive analysis of the floor cracks, and puts forward effective measures.
Keywords: floor crack; Cause; Prevention and control measures
引言 当前常见的房屋裂缝问题,已引起有关单位及居民的重视。房屋裂缝不仅影响结构的美观,也会降低结构混凝土的强度,影响结构的使用性能和使用寿命,给人们的生活、生产带来不便。因此,需要对引发混凝土裂缝的成因进行分析、归纳及采取有效措施进行预防。结合工程中存在的裂缝问题,作如下分析。
1、裂缝表现形式及产生的原因
1.1表现形式:现浇板易产生贯通性裂缝或上表面裂缝:最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝;现浇板外角部位易产生斜裂缝;现浇板沿预埋线管易产生裂缝。
2.1分析产生的原因
裂缝产生的主要原因是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且越靠近屋面处的楼层裂缝往往越大.虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但易发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。
2.1.2钢筋混凝土现浇板跨中裂缝,如果地基不均匀沉降,将使钢筋混凝土现浇板单边下沉而其他边又受到支座的约束,这样会导致在混凝土现浇板内部产生拉应力,而且,跨中多是施工缝的留置处,按照规范的要求:施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。所以,板在其他支座的约束下,由于混凝土内部的拉应力的作用,加上混凝土现浇板受温差作用的影响,混凝土内部产生的拉应力在周围支座的约束下,要求在现浇板的最薄弱位置释放能量,于是在板跨中产生裂缝。
2.2.2砌体结构中的混凝土相对于其他结构更容易产生干缩裂缝。因为在砌体结构当中,混凝土在空气中硬化时,其中的水分更容易逐渐蒸发, 使毛细
孔中形成负压,随着空气湿度的降低,负压逐渐增大,产生收缩力,当收缩受限制产生的拉应力超过其本身的抗拉强度时混凝土就会开裂而产生干缩裂缝。此类裂缝,无方向性,裂缝较细为0.1mm~0.3mm。平常我们看到的有些面层空鼓的斜裂缝,往往也是由于墙体面层空鼓、水泥干缩引起的。阳台栏板与砖砌体接槎处裂缝多由于混凝土二次浇筑引起。施工时未能在构造柱上留出钢筋进行搭接和焊接,导致钢筋混凝土栏板由于温度变化而使混凝土产生收缩,形成裂缝。
2.2.3楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大较难问题.其原因为:板的上层钢筋一般较细较软,受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;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;上层钢筋网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)。
2.2.4材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的砼总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振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,就难于闭合,形成永久性裂缝。
2.2.5预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预理线管的直径较小,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)砼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)砼的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。
2.2.6其他裂缝.当然裂缝的产生还与材料、施工、环境及荷载等因素有关,例如施工时,钢筋的是否调直就是现浇板产生裂缝的一个重要原因。钢筋未调直就意味着钢筋受力后达不到屈服强度,随着混凝土内部拉应力的增大,应变的增长速度超过了应力的增长速度而在板中产生微裂缝,微裂缝随荷载的增加而发展,混凝土塑性变形也逐渐增加,最后形成比较明显的裂缝。
3、施工中应采取的治理主要措施:
3.1现浇板产生的贯通性裂缝的防治.
3.1.1住宅的建筑平面宜规则,避免平面现状突变。当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋适当加强。当楼板平面形状不规则时,宜设置梁使之形成较规则的平面。在未设梁的板的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的抗裂性能。
3.1.2应加大现浇板的刚度。现浇钢筋混凝土双向板设计厚度不应小于100mm,厨房、厕浴、阳台板不得小于80mm,当埋设线管较密或线管交叉时,板厚不宜小于120mm,对于过长的单向板,设计时应进行抗裂验算,合理确定加密分布筋的配置。现浇板配筋设计宜采用热轧带肋筋细且密的配筋方案:屋面
及建筑物两端的现浇板及跨度大于4.2m的板应配制双层双向钢筋,钢筋间距不宜大于150mm,直径不应小于8mm;外墙转角处应设置放射形钢筋,钢筋的数量、规格不应少于7φ10,长度应大于板跨的1/3,且不得小于1.2m;在现浇板的板宽急剧变化处、大开洞削弱处等易引导收缩应力集中处,钢筋间距不应大于150mm,直径不应小于8mm,并应在板的上表面布置纵横两个方向的温度收缩钢筋。板的上、下表面沿纵横两个方向的配筋率均不应小于截面积的0.15%,且不小于φ6@200。
3.1.3现浇板混凝土强度等级不宜大于C30,当大于C30时,应采取抗裂措施。预拌混凝土使用单位在订购预拌混凝土前,应根据工程不同部位和环境提出对混凝土性能的明确技术要求。掺合料总掺量不应大于水泥用量的30%。对高强度、高性能和有特殊要求的混凝土,建设单位、施工总包单位和监理单位应参与配合比设计。
3.1.4剪力墙结构住宅结构长度大于45m且无变形缝时,宜在中间位置设置后浇带。后浇带处应设置双层钢筋,后浇带混凝土与两侧混凝土浇筑的间隔时间不宜小于2个月。
3.1.5模板支撑系统必须经过计算,除满足强度要求外,还必须有足够的钢度和稳定性。后浇带处应采用独立的模板支撑体系,浇筑前和浇筑后混凝土达到拆模强度之前,后浇带两侧梁板下的支撑不得拆除。
3.1.6应加强对现浇楼板负弯矩钢筋位置的控制。控制负弯矩钢筋位置应设置足够强度、刚度的通长钢筋马镫,马镫底部应有防锈措施。双层上排钢筋应设置钢筋小马镫,每平方米不得少于2只。在混凝土浇筑时,对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大区域应铺设临时性活动跳板。
3.1.7预拌混凝土在运输、浇筑过程中,严禁随意加水。现浇板浇筑时,应振捣充分,在混凝土终凝前应进行二次压抹,压抹后应及时覆盖和浇水养护。
3.1.8现浇板养护期间,当混凝土强度小于1.2MPa时,不得进行后续施工。当混凝土强度小于10MPa时,不宜在现浇板上吊板、堆放重物。吊运、堆放重物时,应采取有效措施,减轻冲击。
3.1.9主体验收前,应对现浇楼板进行检查,发现裂缝立即处理,并形成记录。
3.3 预埋线管处的裂缝防治
3.3.1对于较粗的管线或多根线管的集散处,应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-Φ8,间距≤150 mm,两端的锚固长度应不小于300 mm.线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处可采用线盒,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,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实.并且当线管数量众多,使集散口的砼截面大量削弱时,
宜按予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。
3.3.2管线应尽量布置在梁内,当楼板内需埋置管线时,管线必须布置在上下钢筋网片之间,且不宜立体交叉穿越,确需立体交叉的不应超过两层管线。线管在敷设时交叉布线处可采用线盒,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浇筑顺利且振捣密实。当两根以上管并行时,沿管方向应增加φ4@150宽500mm的钢筋网片,做到在应力集中部位有双层布筋。
3.4 材料吊卸区域的楼面裂缝防治
3.4.1主体结构的施工速度不能强求过快,楼层砼浇筑完后的必要养护(一般不宜≤24小时)必须获得保证.主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6~7 d一层为宜,以确保楼面砼获得最起码的养护时间。
3.4.2科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24小时以前,可限于做测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作,不允许吊卸大宗标材料,避免冲击振动.24小时以后,可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减小冲击振动力。第3天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。
3.4.3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,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。
3.4.4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40 m2左右)的模板支撑架在搭设前,就预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800 mm)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。
结合工程实践经验,从设计及施工的角度,较为系统的分析了裂缝产生的原因与防治的方法,对类似的加固工程提供了一定的借鉴。总而言之,只要我们在施工中加强各方面的管理、监督,裂缝的通病是可以防冶的。
参考文献:
[1] 高亮《.楼面裂缝的分析与防治》.辽宁科学技术出版社,2008
[2] 罗福午,土木工程质量缺陷事故分析及处理,中国建筑工业出版社,2008
[3] 江见鲸,建筑工程事故分析与处理,中国建筑工业出版社,2008
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
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