现浇楼屋面裂缝的原因分析及防治措施论文_潘培芳

现浇楼屋面裂缝的原因分析及防治措施论文_潘培芳

潘培芳

长兴县国家建设项目审计中心 313000

一、楼屋面裂缝的危害

现浇混凝土楼盖或屋盖出现了贯穿裂缝,就容易导致渗漏,特别是屋盖或厨卫等经常处于潮湿环境下的楼板,会因渗漏而引起钢筋锈蚀,降低结构刚度和耐久性,时间长了甚至可能造成钢筋锈断,对结构产生隐患。如果没有及时发现并消除裂缝,还会因渗漏水而破坏下一层天花板或墙面的装饰层,产生霉斑、水渍、褪色变质等现象,甚至污染室内其它设施,影响居住。

导致楼屋面现浇板产生裂缝的原因很多,摸清裂缝形成的机理并采取针对性的预防措施,才能最大限度地防止裂缝的产生和限制它对工程质量的危害。

二、楼屋面裂缝产生的原因分析

总体上讲,混凝土是脆性材料,其特性是抗压强度高而抗拉强度低,在受力状态下受拉区较易开裂,因而必须通过配筋来改变。但在通过配筋并满足设计计算要求的前提下,裂缝照样还会出现,其原因是比较复杂的。本文把常见裂缝大致分成四类分别阐述如下:

(一)干缩裂缝产生的原因分析

1、楼屋面现浇板混凝土成型后,未及时覆盖养护和防风防晒,表面水分散失过快,体积收缩较大,而板内部湿度变化相对很小,收缩也小,表面收缩变形受到内部约束,产生拉应力,由于混凝土早期强度低,不能抵抗变形应力,引起表面开裂。

2、楼板浇捣后终凝前没有及时用抹子进行收水、抹实。

3、水泥细度较大、安定性差、用量过多,或者粉煤灰掺量过多,都会导致混凝土收缩而开裂。

4、配制混凝土的细骨料含泥量大、粒径偏小,如采用泥质大的粉细砂。

5、混凝土水灰比和坍落度偏大、硬化过程中游离水太多。

6、混凝土过振引起离析,砼表面形成水泥含量较多的砂浆层。

(二)温度裂缝产生的原因分析

1、夏季施工,楼屋盖浇捣后不久,保护措施不当,大面积曝晒,砼表面温度剧增,与楼板内部形成温差,板面伸展受到内部混凝土的约束,产生压应力,而早期强度尚低,不足以抵抗变形而开裂。养护措施不当,夏季楼盖暴晒后骤然浇水养护,也易产生温度裂缝。

2、冬季施工,楼屋盖浇后不久,同样因保护措施不力,夜间砼表面降温幅度很大,特别是受到寒潮袭击时,而板内部由于水化热的作用降温较缓慢,形成温差,板面收缩受约束,产生拉应力,致使开裂。

3、南侧房间一般受气温影响较大,特别是阳角(即转角)部位,由于应力集中多属薄弱部位,在太阳曝晒下,外部墙体与室内楼板之间存在温差,两翼墙体受热伸展受到楼板的约束,楼板在拉应力作用下就会被拉裂,特别当楼板龄期较短强度尚低时更容易被拉裂;反之,当楼板强度足够大时则容易使墙体产生裂缝。温度裂缝也是现浇屋面的建筑在交付使用后仍产生屋面渗漏的重要原因之一。

(三)构造裂缝产生的原因分析

1、设计方面

楼板厚度较小,刚满足设计计算要求,没有考虑其它不利因素,特别是楼板中设计线管较多时,楼板的有效截面厚度就大为减小;采用单层钢筋分离式配筋,虽然满足设计计算要求,但支座处配置的负弯矩钢筋,其施工质量一般很不理想,位置很难固定,又极易踩踏变形;建筑物平面布局不规则,转角多,特别是住宅楼容易出现纵向布局过长的弊端,伸缩缝或后浇带设置不合理。

2、施工方面

最常见的情况有2种:

(1)浇楼板混凝土时,局部负筋遭作业人员的踩踏而变形或移位至板截面中下部,楼板有效截面达不到设计要求,甚至造成负筋基本不发生抵抗负弯矩的作用。

(2)在梁柱交接处,梁端上部的钢筋比较密集,振动棒难以插入,局部负筋被强行挤向一边,但最后没有及时加以恢复,容易形成局部板面实际上无负筋的情况。

(四)施工裂缝产生的原因分析

上述三种裂缝尚不足以囊括全部情况,为便于说明,将主要由施工原因引起的裂缝单列一类,称作施工裂缝。施工裂缝与上述三类裂缝有时存在交集。

1、模板工程方面

(1)采用木模系统的工程,在浇捣楼盖前,木模未经浇水湿透,或者隔离剂涂抹太少近乎失效,混凝土与模板粘结成一体。混凝土板成型后,模板大量吸收混凝土中的水分而发生膨胀,而此时的砼强度太低不足以抵抗模板的拉应力,混凝土板常常在梁柱角或边部位置被拉裂。

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(2)有些承包人为节省模板投入,只准备了两层模板,这就使得第三层楼板支模前必须先给第一层拆模,这就实际上使上面二层的荷载全部由强度尚不够的第一层来承受,导致一层楼板产生裂缝。按照现时的施工技术水平,完成一个楼层的结构施工一般只需7、8天。考虑到流水施工,第三层梁板的最早支模时间距第一层梁板的最后浇捣时间也仅8天左右,也即第一层梁板混凝土在龄期8天时就开始拆模了。如果按日平均气温15~20℃、使用强度等级32.5的普通水泥考虑,此时第一层梁板的混凝土强度大约在60%~63%左右,低于规范关于拆除梁板承重模板应满足混凝土达到75%强度的规定,气温低则强度还要更低。过早拆模容易导致楼板过早受力而开裂。

2、混凝土工程方面

(1)材料问题,如水泥安定性较差,体积变化不均匀;采用粉细砂;粗细骨料含泥率高;粉煤灰掺量过多;水灰比过大,用水过多等。前文已有论及。

(2)操作原因,如过振引起离析,砼表面形成砂浆层;过振造成板筋移位;负筋被踏掉以及板内线管过于集中等。预埋线管不论是焊接管还是硬塑管,因表面光滑都与混凝土结合不良,当位置过于偏上偏下时都于结构不利,易开裂;当过于集中敷设时(有的甚至总直径超过板厚的1/3~1/2),则造成板的有效截面大大降低,加上这些部位往往振捣不良,极易产生裂缝。特别是悬臂板,固定端的负筋位置不正确,轻则开裂,重则倾覆。

3、后继作业方面

(1)混凝土养护措施不当,浇捣后未覆盖养护致使表面水分散失过快,或高温季节灼烫的砼表面裸露浇水。

(2)楼盖混凝土龄期很短,但后续施工已经紧紧跟上。砖块、钢筋、脚手架钢管等过早集中堆放到楼板上,楼板受到撞击或局部集中荷载过大,都是导致楼板开裂或内伤的原因。楼层结构第一天才浇好,次日已全面展开砌墙,梁板混凝土在持续硬化过程中其伸缩受墙体约束,导致楼板开裂,这在砖混结构施工最常见。框架结构施工中利用墙体作为砖底模也会出现这种情况。

三、楼屋面裂缝的防治措施

(一)熟悉图纸,及时纠正可能引起裂缝的设计缺陷。建议现浇板尽量采用双层双向配筋,至少首层和屋盖如此。同样满足计算要求的情况下,钢筋等级、钢筋面积相同时,应选择直径较小间距较密即细而密的楼板配筋方案,而不宜选择粗而稀的方案。建筑平面应尽量规整,避免平面突变;凹口状部位周边楼板配筋应适当加强;平面不规则时,应设梁分割使之规则化。纵向长度较长时,应按规范合理设置伸缩缝、后浇带。

(二)认真检查,充分做好开盘浇捣前的准备工作。衬好保护层垫块和足够数量的钢筋支撑(马凳),确保钢筋位置正确和有效截面厚度;合理敷设预埋线管,避免过于集中或交叉敷设,薄弱部位应增设钢筋网片加强或适当增加楼板厚度;清除施工垃圾,防止产生隔渣或隔断现象;充分湿润模板。

(三)把好材料关,准确控制混凝土配合比(按现场拌制混凝土考虑)。水泥进场前要通过安定性检测;粉细砂以及泥质多的砂子、碎石不得进场;浇捣前务必根据混凝土配合比进行现场试配,合理控制水灰比和坍落度,控制用水量,必要时,可掺减水剂等外加剂;粉煤灰的掺量一般不宜超过水泥用量的10%~15%;严格控制水泥用量。

(四)把好人员关,细致控制混凝土浇捣质量。挑选有经验的熟练工人负责振捣,不漏振,也不过振、不蛮振,对于因踩踏、挤插等原因移位的钢筋及时予以复位。当楼板留置施工缝时,在已浇混凝土强度达到1.2MPa(15℃、32.5级普通水泥配制的混凝土浇捣后大约需要24h)后才能接着浇捣,如果在先浇混凝土终凝不久强度过低时续浇,则在振动效应下极易造成开裂。

(五)采用补偿收缩砼屋盖。必要时屋盖可考虑掺膨胀剂配制成补偿收缩混凝土,抵消混凝土在凝结初期因分泌游离水及体积收缩而形成的微裂,提高屋盖混凝土的致密性和抗渗性。

(六)落实专人科学养护。混凝土楼盖成型后,应根据当时的气温情况采用覆盖法及时养护。夏天用草袋覆盖并保持草包湿润,可防止混凝土表面温度剧增和骤干骤湿;冬天用塑料薄膜覆盖后加盖草袋,可收到养护和防冻两种功效。

(七)合理控制技术间歇和紧后工序。楼盖结构完成后禁止未经合理的间歇就大量集中堆放建筑材料,进行砌墙等紧后作业。根据经验,在不拆模状态下,一般应在混凝土强度达到设计的30%以上(15℃、32.5级普通水泥配制的混凝土浇捣后3d)时才可以进行较大荷载的后续施工作业,并且材料应尽量放在支座处,不得集中堆放和倾倒,防止撞击。工期允许时,可延迟技术间歇时间。

(八)增加模板投入合理安排时间。禁止通过加速模板周转即提前拆模的方法赶进度。应至少准备3层模板,既可保证适宜的拆模时间,又可防止下层楼板过早单独承受上部结构荷载和施工荷载而出现裂缝。尽量避开高温或严寒季节浇捣混凝土楼屋盖。

论文作者:潘培芳

论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿

论文发表时间:2015/12/22

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