【摘要】 住宅現澆板裂縫產生的原因進行了分析,針對具體情況提出了防治措施。
【關鍵詞】 裂縫類型;原因分析;防治措施
一、前言
隨著我國經濟的不斷發展和人民群眾生活水平的日益提高,住宅建設的規模越來越大,與此同時,人們對住宅質量的要求也越來越高。住宅建筑從裝配式結構體系轉化為現澆鋼筋混凝土結構體系,這種新的體系不僅提高了多層房屋的平面剛度和抗震性能,也提高了樓屋面的抗滲漏性能。然而美中不足的是房屋樓屋面的整體現澆仍然杜絕不了裂縫的出現,大多數消費者對樓板裂縫缺乏必要的常識,擔心裂縫會引起結構上的破壞甚至倒塌,從而成為近年來社會關注的熱點問題,有資料表明,有關裂縫的投訴占房屋工程質量投訴的30%以上。這牽涉了房地產開發企業及施工企業大量人力、物力及財力,甚至影響房地產企業后續住宅的開發建設。
二、裂縫類型與原因分析
1、裂縫類型
(1)縱橫向裂縫。這種裂縫常出現在跨中,負彎矩筋端部及電線暗管敷埋處。
(2)斜裂縫。這種裂縫一般出現在外墻陽角,特別是端開間南向房間,呈45度形狀。
(3)不規則裂縫。裂縫出現部位形狀無規則,一般在兩端單元的頂層容易出現。
2、裂縫原因
對用戶反映的現澆板裂縫,經多次會同設計、監理、施工等部門進行實地查勘。首先進行了沉降觀測和圖紙復查,均符合規范和標準。因而根據上述裂縫狀況并結合其成因作如下分析。
(1)混凝土的收縮
眾所周知,混凝土在硬化過程中,由于水分蒸發,體積逐漸縮小,產生收縮,而板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展。而當混凝土的收縮所引起板的約束應力超過一定程度時,必然引起現澆板的開裂,開裂的部位往往產生在應力相對集中的地方,所以板的裂縫絕大多數產生在板角處,其走向與板的對角線相垂直 。
(2)溫度裂縫
因水泥具有快硬、高強、水化熱大的特點,再加上該房屋的主體施工發生在夏季,混凝土澆搗后又未及時澆水養護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大 ,而又未及時得到水分的補充,因而在硬化過程中,現澆板受到支座的約束,勢必產生溫度應力而出現裂縫,這些裂縫也首先產生在較薄弱的部位,即板角處。另外,室內外溫差變化較大,也要引起一定的裂縫。在調查中發現房屋西邊及頂層的裂縫居多。事實上許多裂縫往往是混凝土收縮及溫度變化綜合引發的。
(3)結構體型突變及未設置必要的伸縮縫
開發商為了提高土地的利用率,房屋長度過長, 而又未考慮設置伸縮縫,當房屋的自由伸縮達到應設置伸縮縫要求的間距時,就要引起裂縫的產生。另外,平面布局凹凸較多,即轉角也越多,這些轉角處由于應力集中形成薄弱部位 ,一受到混凝土收縮及溫差變化易于產生裂縫。
(4)支座處負筋下沉產生裂縫
在施工過程中由于施工工藝不當,致使支座處負筋下陷,保護層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產生裂縫。
三、設計方面現澆板裂縫分析
⑴ 建筑長度過長,甚至超過了規范規定,當溫差變化較大時,易產生收縮裂縫。
⑵受地形限制,住宅的建筑平面不規則,如樓板凸角,樓板在相臨板跨連接處厚度相差過于懸殊,局部開洞、錯層等情況下,都會產生應力集中現象。
⑶端開間及轉角單元在山墻與縱墻交角處,因溫度變形會導致板角產生較大的主拉應力而產生裂縫。
⑷混凝土收縮和溫度變化在現澆板內引起約束拉應力,導致裂縫,此類裂縫較嚴重。
⑸樓板設計厚度過薄,則樓板剛度小,易變形,且不能滿足建筑物正常使用功能要求。再加上板內預埋管線,更大程度減弱板的抗彎性能,導致樓板裂縫。
⑹混凝土強度等級高,水泥用量和用水量增加,導致現澆板后期收縮加大,使板產生裂縫。
混凝土結構本身是允許帶裂縫工作的結構,其安全工作性是可以保證的。國家的《混凝土結構設計規范》中對結構裂縫作了計算規定,對不同結構的裂縫寬度也作了限制。但對于住宅而言,微小的裂縫也會引起業主的強烈不滿,所以房地產開發企業對住宅樓板的裂縫必須杜絕。
四、裂縫的防治
上述裂縫雖屬非結構受力因素所引起的,但現澆板裂縫既影響美觀,又容易使住戶產生心理上的不安,而且裂縫不僅會影響抗滲效果,也易造成水分侵蝕鋼筋,影響使用耐久性。因此,針對上述裂縫產生的原因,提出了一些防治措施,并在開發另一小區中重點加強管理,起到了一定的效果。
(1)加強現澆板澆搗后的養護。混凝土養護是整個施工過程中必不可少的一個環節,忽視對混凝土的養護,既會降低混凝土的強度,又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產生裂縫,尤其在高溫下施工,更應經常澆水養護,這樣既可減少溫度產生的裂縫,也可降低由于混凝土的收縮而產生的約束應力,有效控制裂縫。
(2)嚴格控制砂的粒徑及含泥量。混凝土用砂應采用中粗砂,如砂粒過細,砂的含泥量超過標準,不僅降低強度,也會使混凝土產生裂縫,這是因為泥的膨脹性大于水泥膨脹性的緣故。
(3)平面布置上盡量減少凹凸現象和設置必要的伸縮縫。平面轉角過多,即薄弱部位越多,而這些部位由于應力集中,往往是裂縫的多發區。
(4)嚴格控制板面負筋的保護層厚度。現澆板負筋一般放置在支座梁鋼筋上面,與梁筋應綁扎在一起,另外,采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負筋的位置,保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉,從而可有效控制保護層,避免支座處因負筋下沉,保護層厚度變大而產生裂縫,板的保護層厚度不應大于1.5cm。
(5)建筑物的長度應適當控制,多層住宅長度不宜過長,應控制在不大于50m內,高層控制在不大于45m為宜。超過此長度時,應采取構造措施,設置伸縮縫,超長量不大時,可以預留后澆帶但同時對板應采用雙層雙向配筋及在混凝土中摻微膨脹劑、特別加強養護等措施,避免混凝土的收縮裂縫。
(6)住宅的建筑平面應規則,避免平面形狀突變。當平面有凹口時,凹口周邊樓板配筋應適當加強。當樓板平面形狀不規則時,宜設置梁,使之形成較規則的平面。另外,房屋的寬高比、寬長比、長高比,要滿足現行設計規范。
(7)建筑兩端端開間及變形縫兩側的現澆板應配置雙層雙向鋼筋,直徑不應小于8mm,間距不應大于100mm,其余部位未配筋表面應設溫度收縮鋼筋。在外墻陽角處應設置放射形鋼筋,鋼筋數不小于7Φ10,長度應大于板跨的1/3,且不應小于2m;屋面現澆板宜雙層雙向配筋。
(8)在現澆板板寬急劇變化及大開洞等削弱處的鋼筋直徑不應小于8mm,間距不應大于100mm,并應在板的上表面增設縱橫兩個方向的溫度收縮鋼筋。
(9) 現澆板厚度不小于跨度的1/35,且設計厚度不宜小于120mm,尤其是板內有管線交叉時,廚房、衛生間、陽臺板厚不應小于90mm,加大樓板的厚度能保證混凝土的有效截面高度。嚴格控制找平層及貼面磚時粘結層厚度超厚,最適宜的做法是澆搗樓板混凝土時,隨澆隨抹平整。
五、結束語
對于現澆板容易出現的一些非結構性裂縫現象,在設計過程中我們應當針對各種影響因素考慮全面、細致,嚴格遵守現行設計規范及地方關于防治質量通病的標準,要徹底消除裂縫現象,尚有待不斷提高施工技術和不斷積累施工經驗,采用更為科學的解決方法。
參考文獻:
[1]《混凝土結構設計規范》GB50010-2002
[2]唐海兵,預防住宅現澆板裂縫的設計要點[J],2006