略論住宅現澆砼板裂縫原因及設計施工預防方案

時間:2022-06-07 06:40:00

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略論住宅現澆砼板裂縫原因及設計施工預防方案

摘要:本文從混凝土材料本身、設計、施工三方面全面分析混凝土板開裂原因,并提出預防措施。以便引起設計和施工人員的重視,避免事故發(fā)生,造成不必要的經濟損失和生命財產損失。

關鍵詞:裂縫類型;原因;預防

1住宅現澆混凝土樓板裂縫的類型

1.1板底跨中

1)縱向裂縫:即沿建筑物縱向方向的裂縫,個別上下貫通。

2)橫向裂縫:即在跨中1/3范圍內,沿建筑物橫向方向的裂縫,個別上下貫通。

3)順著預埋電線管方向產生的裂縫。

1.2板面支座

1)角部裂縫:在房間的四角出現的斜裂縫。

2)樓板根部的橫向裂縫:距支座在30cm內產生的裂縫。

1.3不規(guī)則裂縫:分布及走向均無規(guī)則的裂縫。

2樓板產生裂縫的原因

樓板開裂大體上有三方面原因:混凝土自身,設計不合理,施工方法不當。

2.1混凝土原因

現在工程幾乎都用商品混凝土,大大方便了施工,加快了工程進度,同時也帶來了一系列質量問題。水灰比大,水泥用量大。混凝土的逐漸散熱和硬化過程引起的收縮應力,超過當時的混凝土極限抗拉強度,就會在混凝土中產生收縮裂縫。商品混凝土都是泵送的,高效緩凝劑用量過大,在未凝固前石子下沉,產生沉縮裂縫,常發(fā)生在梁板交接處。

2.2設計方面

1)設計結構時安全儲備偏小,配筋不足或截面較小,使梁板成型后剛度差,整體撓度偏大,引起板四角裂縫。最近這兩年板筋采用冷拔鋼筋,此種鋼筋內似于HRB335鋼筋,強度大延性小,經濟效益明顯。同時板的裂縫也經常出現,筆者認為主要是設計人員考慮不完善。設計人員只注重強度方面了,忽略了最小配筋率的控制和鋼筋直徑的要求。設計中出現了直徑為6mm的冷拔鋼筋,更有甚者出現直徑為4mm,施工時鋼筋位置不能很好保證,同時鋼筋過細不能和混凝土很好結合共同工作。我們設計時應采用直徑8mm以上鋼筋,不僅滿足強度要求同時也要適當提高最小配筋率。

2)設計板厚不夠,又不做撓度驗算,整體撓度偏大,引起板四角裂縫。這一般出現在大跨度大開間板的板比較多,設計時按構造要求取板厚,經過計算發(fā)現配筋都是按最小配筋率配筋或者計算配筋量很小,然后就一味地減小板厚,最后滿足不了構造要求,對板的繞度沒有控制或控制不嚴,最后建成滿負荷使用出現了裂縫。

3)房屋較長時未設置伸縮縫,在薄弱環(huán)節(jié)產生收縮裂縫。雖然規(guī)范規(guī)定磚混結構最長50m,混凝土結構55m,設計時只要不超過規(guī)范就沒問題了。事實上美國混凝土學會的資料認為混凝土有干縮和溫度變形兩種,干縮變形每30.48m約收縮19mm,溫度變化引起的變形為37℃的溫度變化每30.48m收縮或延長19mm左右。國內有人認為40m長的樓板因硬化凝固產生的縱向收縮量為8-20mm。設計要求應嚴于國家規(guī)范,對于接近規(guī)范指標的設計應采取加強措施,原計算配筋加大,鋪抗裂鋼筋網,設后澆帶等。

4)基礎設計處理不當,引起不均勻沉降,使上部結構產生附加應力,導致樓板裂縫,此現象多出現在變形縫兩側。某小區(qū)6層加躍層磚混住宅樓,超長中間有一道變形縫,設計時只是對變形縫處條形基礎進行強度設計,沒有進行沉降驗算。建成使用后結果緊鄰變形縫兩層的縱墻和板面從底到上出現斜裂縫,其原因就是基礎沉降不均造成的。

5)工程變動造成。對于一般設計樓層板沒有鋪抗裂鋼筋,只有屋面進行抗裂設計,滿鋪鋼筋抗裂。因某些原因,施工時屋面沒有施工或以后施工。結果把樓面當屋面使用,板出現板面裂縫。施工時設計應相應調整,并進行抗裂設計。

6)施工時沒有考慮施工荷載。此種情況一般出現在大跨度大空間公用結構中,普通住宅一般層高3米左右,開間和進深都不大。盡管如此我們設計在滿足荷載規(guī)范要求情況下應適當考慮施工過程中施工荷載,同時注明施工要求和注意事項。

2.3施工原因

有了好的材料和科學合理的設計,還要施工質量作保障。鑒于目前施工隊素質不高,有的施工技術員都沒有正規(guī)系統學習過,由于施工方面造成的裂縫原因是普遍現象。某安置小區(qū)二期工程14#15#16#三棟并排住宅樓,設計均按國家規(guī)范由同一人完成,由兩家施工單位同時開工建設,建成后同時竣工驗收。驗收發(fā)現14#15#棟幾乎每戶都有樓板開裂現象,而16#由另一施工單位建設樓板卻沒有開裂,通過對比顯然是施工原因造成樓板裂縫。施工原因主要有下面幾方面:

1)養(yǎng)護不到位,強制性規(guī)范要求混凝土養(yǎng)護要苫蓋并澆水,現在大多數不苫蓋,澆水也不能保證經常性濕潤。特別是現在使用的商品混凝土澆筑完畢后一定要帶模養(yǎng)護,待構件強度達到設計要求后拆模。

2)施工速度過快,上荷早,特別是磚混住宅樓板,前一天澆筑完樓板,第二天即上磚、走車,造成早期混凝土受損。施工荷載導致模板下沉,引起構件變形開裂。

3)施工時樓板混凝土負筋被踩彎、踩倒,保護層過厚,承載力下降。

4)施工荷載大于設計荷載,板面堆放材料超載。

5)冬夏季施工方法和養(yǎng)護方法不合理或不到位。

3預防樓板混凝土裂縫的措施

3.1混凝土攪拌

保證按設計的坍落度生產,到現場發(fā)現離析現象要進行二次攪拌。保證水泥、砂石質量保證配合比科學合理?;炷林袚饺霚p縮劑后可減少收縮裂縫。

3.2設計方面

1)設計時受力鋼筋最好選用直徑8~12鋼筋,直徑6mm只能用于構造方面。在使用小直徑鋼筋的情況下,適當提高配筋率和鋼筋間距,可提高混凝土的極限拉伸應變和抗裂能力。砼等級不宜大于C40,盡量少用水泥。

2)角部板面附加雙向抗裂鋼筋網,單向板也四面均配置負筋。

3)邊緣支座鋼筋應根據實際崁固能力適當調整。計算時只有兩種假定,一種是鉸接一種是固結。實際上梁板一起澆筑,既不是鉸接也不是固結,而是介于兩者之間。設計時按鉸接計算,邊緣鋼筋應進行加大。如果梁的剛度很大,盡量按固支設計,同時適當加大跨中鋼筋。

4)設計時適當增加板厚,板面鋼筋滿鋪。懸挑陽臺板厚不得小于90mm,室內板厚不得小于120mm。此法雖然造價偏高,但對板抗裂很有效。

5)對于超長的結構應設變形縫或后澆帶??蚣墁F澆55米,磚混現澆50m。超過規(guī)范限制最好設縫,不好設縫應設后澆帶。結構長度大于70~90m應設2米后澆帶,位置梁跨1/2處,采用高一等級膨脹混凝土后澆筑,內配1/2受力筋面積加強筋。結構長度小于70~90米應設800~1000mm后澆帶,位置梁跨1/3處,采用高一等級膨脹混凝土后澆筑,內配1/2受力筋面積加強筋。

6)施工時適當考慮施工荷載。設計時不僅要考慮使用荷載還要考慮施工過程中可能出現的不利荷載,同時注明施工要求和注意事項。

3.3施工方面

1)現澆樓板嘗試設置伸縮縫,伸縮縫的間距可取14m左右或住宅樓一個單元的縱向長度,設在樓板支座處,縫寬10mm,中間加軟體材料,混凝土斷而筋不斷。

2)鋼筋綁扎時保證間距均勻,保證負筋位置不變,澆筑混凝土時設置馬道,不踩負筋。

3)采用平板振搗器,兩次抹壓交活,第二次抹壓在終凝前進行。

4)在預埋電線管下加鋼絲網,預埋管盡量順著受力鋼筋的方向布置。

5)采用帶膜覆蓋加澆水的方法養(yǎng)護,覆蓋并澆水是強制性規(guī)范的要求,目前我們大多只澆水,不覆蓋,澆的水干后不能保證及時補充,養(yǎng)護期內不能保證混凝土處于連續(xù)濕潤狀態(tài),達不到應有的養(yǎng)護效果。模板吸收水分可以給構件補充一定水分,同時也對混凝土構件起到一定約束作用。

6)施工荷載不大于設計荷載。如果不可避免大于設計荷載時應采取加固措施或與設計人員及時溝通加大設計,確保安全后再施工。

7)工期緊施工速度過快。建設單位天天催促施工單位加快進度,早日完工投入使用;施工單位也想縮短工期減少施工成本。結果白天黑夜不停施工,原本一年的工期結果三四個月完工,造成混凝土構件各層變形不協調,導致混凝土構件開裂。因此施工工期應合理,不能盲目追求。

從以上分析可以看出,混凝土樓板產生裂縫是多種因素造成的,我們必須從設計和施工方面制定綜合的治理方案,業(yè)主、設計、施工共同行動緊密配合,才能最大限度地減少裂縫的產生,使住宅工程質量達到用戶滿意的程度。