【摘 要】本文主要論述現澆鋼筋砼樓板裂縫的成因及預防措施。只有嚴格按照建筑工程施工及驗收規范和上述有關要求施工,就可以使磚混結構砼現澆樓板裂縫得到有效的控制。
【關鍵詞】現澆鋼筋砼樓板裂縫;成因;預防措施
In-situ reinforced concrete slab cracks causes and preventive measures
Lu Jin-mei
(Qichun Water Resources Institute of Architectural Design Qichun Hubei 435300)
【Abstract】This paper discusses the in-situ reinforced concrete slab cracks causes and preventive measures. Only in strict accordance with building construction and acceptance of norms and requirements of the above construction, we can make the concrete floor slab cracks in brick and concrete structure to be effectively controlled.
【Key words】In-situ reinforced concrete slab cracks;Causes;Prevention measures
1. 概述
隨著我國各個地區抗震設防烈度的提高,磚混結構住宅的樓板設計也由預應力空心板改為現澆鋼筋砼板,該措施加強了磚混結構的整體剛度,提高了磚混房屋的抗震能力,但隨之卻帶來現澆鋼筋砼樓板開裂的問題。
樓板裂縫輕者影響美觀,重者破壞房屋結構的安全性,降低房屋的抗震能力和影響房屋的正常使用。據對黃岡地區一些住宅小區現澆樓板裂縫問題的調查情況來看:現澆樓板裂縫大都發生在樓板上表面,有的是表層裂縫,有的是砼自身的裂縫。除常見的板四角斜向裂縫外,還有許多橫向、縱向及雜亂的裂縫,寬度約0.05mm~015mm之間,有上、下貫通的,有不貫通的,較雜亂無章。這些裂縫僅出現在現澆樓板上,而墻、柱、梁上均未見。近幾年磚混結構住宅現澆樓板裂縫的產生帶有普遍性,成為困擾設計、施工、開發商及住戶的一個問題。
2. 現澆鋼筋砼樓板產生裂縫的原因
2.1 設計方面。
目前的磚混結構住宅普遍存在房間面積過大,有的單塊板尺寸達4.5m×5.4m,板厚達12~15cm,客廳與餐廳相連近40m 2;有的陽臺外挑達2.1m,有縱向墻體開設過大窗洞。這些過大的房間、陽臺、門窗洞口使得磚混結構墻體這個主要承重構件布置不足或嚴重削弱。現澆樓板邊端約束,受此影響發生改變,有的地方約束強,有的地方約束弱,使樓板整體變形不一致。冷軋帶肋鋼筋在鋼筋砼現澆板中的使用,在滿足樓板及板最小配筋率的情況下節約了大量鋼材,但與普通鋼筋相比卻降低了板的配筋含量,同時冷軋帶肋鋼筋較常規筋細,特別是板負彎矩筋,在施工中易受彎變形和移位。
單塊板面積過大的現澆鋼筋砼板變形較大,受溫度、干縮、板端約束以及施工等影響較敏感。其板邊端約束以及溫度收縮影響而產生角拉應力引起斜向裂縫產生較嚴重,當角拉應力很大時,將導致裂縫產生并貫通板厚。對此,設計人員依然按照常規方法對大跨及面積較大、較厚板進行設計,而對其變形及抗裂未予重視,僅通過引用國家標準或標準圖集的構造措施,更很少單獨提出有關防裂的要求和措施,更沒有對這些措施的可行性進行調查和總結。
現階段的磚混結構設計,考慮房屋整體強度的抗震設計措施較多,對鋼筋砼現澆模板與承重磚墻體這兩種不同材料溫度應變的變形協調問題未予考慮,控制溫度變形的措施較少,加劇了現澆板裂縫的產生。
2.2 施工方面:
隨著新工藝、新材料、新設備的使用,工程建設的工期得以縮短,三五天建一層樓房的例子屢見不鮮,商品砼的使用,加快了砼的澆灌速度,但帶來的問題卻是水灰比過大,澆筑中水分蒸發過快,砼成型容易開裂;粗骨料較常規小且棱角小;輸送泵輸送出的砼不均勻,離析現象嚴重,砼拌合物的粘聚力變差,對砼的強度與耐久性產生一定的影響。另外,施工措施不當,輸送泵輸出的砼直接作用于綁扎好的板鋼筋上,容易使板負彎矩筋彎曲變形與移位,造成砼成型后產生較大的收縮和開裂,而鋼筋彎曲變形、移位,會使鋼筋保護層過大,相應減小了現澆樓板砼的有交截面高度,使砼樓板出現裂縫。
人們在把主要精力用于如何加快施工速度以提高經濟效益的同時,很少在砼構件的養護措施方面下工夫。施工現場的砼大多數采用直接澆水養護,很少采有覆蓋草席澆水養護,其結果使砼早期失水嚴重,在強度生成期不能時時處于濕潤環境,即砼凝固因早期失水過快而導致開裂,砼硬化后因干縮和溫度過大而引起的收縮裂縫,這些裂縫往往出現在板中部附近,且裂縫不規則數量較大。
現澆鋼筋砼樓板過早地承受施工荷載的作用,對其強度生成損害較大。現在的施工現場往往是樓板砼剛澆筑完,第二天即開始放線,第三天即在其上堆放磚、砂漿,搭設砌筑腳手架并砌筑上一層的磚墻體,這對于剛處于硬化期和強度增長期的砼極易因外力的作用和震動而產生下沉和變形,在砼樓板表面產生裂縫。
另外,模板剛度不足或支撐下沉變形,以及過早地拆除模板支撐也是造成現澆鋼筋砼板開裂的又一原因。
3. 解決現澆鋼筋樓板裂縫的措施
在實際工作中,規范是允許結構上出現與拉應力方向垂直裂縫的,但對裂縫寬度作了限制。由于裂縫的存在,在潮濕的環境中會引起鋼筋的銹蝕,在重復荷載的作用下會導致疲勞破壞。因此對裂縫問題應引起重視,特別是對一些異狀裂縫,更應加強分析,搞清其產生的原因并加強控制,否則,其危害將會很嚴重,為此,通過上述裂縫成因的分析,提出了下列各項預防措施。
3.1 設計方面應采取的措施。
(1)在黃岡地區的磚混結構設計中,考慮加強磚混結構抗震構造措施較多,而對控制溫度應力的措施考慮較少。設計規范雖對溫度應力的未明確規定計算方法,設計人員如憑此認為可不考慮也不計算是錯誤的。抗震構造柱的設置不能只考慮符合抗震設計規范的要求,還應考慮實際已存在的溫度應力;對單塊面積過大或厚度過大的板,不應只按常規板的設計方法計算板配筋,還應考慮抵抗溫度變形的措施(如采用雙層配筋加設板抗裂鋼筋等)。
(2)現澆鋼筋砼樓板角區板的常規配筋方法(見圖1),其特點是鋼筋砼樓蓋,在使用荷載作用下,角區的負彎矩分布范圍比較大,而被梁分割成的角區板所配的支座負筋相對偏短,致使角區板存在一無負筋卻需承受一定負彎矩的區域,使角區板容易開裂。因此應通過改變常規的配筋方法,將角區板存在的支座負彎矩筋全跨貫通(見圖2)以解決此問題。
(3)磚混住宅結構現澆樓板,在滿足板自身剛度和構造要求的前提下,應盡量采用小直徑鋼筋,適當提高樓板的配筋率,以提高砼的板極限拉伸應變。
3.2 施工方面采取的措施。
(1)施工單位應嚴格按照《混凝土結構工程施工及驗收規范》的要求進行施工,對建筑構件的養護措施予以重視和落實。嚴格控制商品砼的配合比及攪拌質量,通過摻入優質粉煤灰和高效減水劑,改善商品砼的和易性,重視砂石質量要連續級配的碎石(含泥量<1%),細骨料細度模數宜控制在2.6~3.2之間(含泥量<2%),如骨料棱角少,則應增加骨料——瓜子石。
(2)鋼筋綁扎間距要均勻,保證板負彎矩位置的支撐間距不大于1000mm,盡量使用焊接鋼筋網片,以提高板的護裂度。在澆筑樓板砼時,應做好鋼筋工程的成品保護,對于砼輸送泵管應有可靠的支撐,以避免泵管因澆筑砼時前后振動損失樓板鋼筋及新澆砼,在澆筑過程中,應設值班鋼筋工,對有損壞、變形的移位的鋼筋應及時修復處理。
(3)在澆筑砼前要彈出樓板厚度標志線,并在樓板鋼筋上每隔1000mm焊一根標志砼厚度的短筋,作為面層平整時的基準,以確保樓板厚度,樓板砼澆筑時必須振搗密實,嚴格控制不漏振,不少振,掌握“快插慢拔”的原則。以確保砼的澆筑質量。在砼終凝前,應用鐵抹子抹壓一遍,以減少砼塑性收縮裂縫的產生。
(4)加強對現澆砼構件的養護,特別是覆蓋草席和定時澆水養護是保證砼強度生成和避免裂縫產生的最有效的經濟方法,在工程建設速度越來越快的情況下,更應按照客觀規律辦事,合理確定建設工程,保證新澆灌砼在初齡期七天內不受任何施工荷載和震動的影響。
(5)應正確掌握拆除模板的時間,嚴格執行《砼結構工程施工與驗收規范》中規定的砼強度和工程設計要求。嚴禁砼構件尚未達到規定的強度就拆除措施,以防裂縫產生。
3.3 對外部環境應采取的措施。
(1)建筑物從開工建設到工程竣工,住戶人住,房屋逐漸由潮濕環境向干燥環境過渡,為此,在工程竣工后,住房應盡快投入使用,如一時不用,應盡量交房間門窗打開以增加空氣流通,使房內溫度與室外溫度相接近,避免空置房間因門窗緊閉而出現與室外溫差過大。
(2)對季節性變化應制定相應的措施:雨季施工應做好材料保護工作,避免被污染,作好防雨措施。嚴防雨水直接沖刷新澆筑的砼而出現漿影響質量的現象發生。冬季應做好砼的保暖措施,若溫度較低應注意防止砼表面凍害而降低其強度。
4. 結束語
磚混結構現澆鋼筋砼樓板裂縫的產生,除了設計,施工措施及砼構件養護、保養不當外,也與商品砼自身性能有關,隨著技術進步和質量的改進,其不利因素將得到克服。在目前的情況下,只要我們認真遵循ISO9000系列標準,嚴格按照建筑工程施工及驗收規范和上述有關要求施工,就可以使磚混結構砼現澆樓板裂縫得到有效的控制。
[文章編號]1619-2737(2011)11-03-317
[作者簡介] 盧錦美(1975-9),男,職稱:工程師,國家二級注冊結構師,主要從事建筑,水利結構設計及監理工作。