龍憲華
(貴州省凱里市住建局貴州凱里 556000)
建筑工程鋼筋混凝土裂縫產生原因及防治
龍憲華
(貴州省凱里市住建局貴州凱里 556000)
隨著城市化進程的加快,建筑工程數量越來越多,人們對工程質量的要求也不斷提高。雖然目前建筑工程技術已經越來越先進與成熟,但是依然會存在一定的問題,例如鋼筋混凝土構件出現裂縫問題。對此,本文首先將介紹建筑工程鋼筋混凝土構件裂縫產生原因,然后根據具體的工程實例探究鋼筋混凝土裂縫的防治對策,以期促進建筑工程施工質量的提高。
建筑工程;鋼筋混凝土裂縫;防治
鋼筋混凝土是應用于建筑工程的非均質脆性材料,在施工或使用過程中,由于外力的作用,可能會發生變形,或者產生裂縫,再加上容易受到環境因素的影響,裂縫可能會逐漸擴大,最終對建筑物(構筑物)造成破壞。所以,為避免出現安全質量隱患,有必要對建筑工程鋼筋混凝土裂縫的產生進行詳細分析,探究防治對策。
從近年來房屋建筑工程建造的實際情況來看,施工過程中出現了各種工程質量問題,而這些問題一般都具有復雜性、嚴重性以及動態性等特點。其中,復雜性主要體現在質量問題的產生原因復雜多樣上,從側面增加了對問題的分析和處理難度。對于相同的工程問題,其產生的原因以及最終導致的結果都是不同的。如果憑借傳統的解決問題的措施來應對這些問題,就可能直接影響到建筑工程后續質量問題,在解決措施判斷方面出現障礙。所以,在解決鋼筋混凝土的裂縫問題時,需要深入研究,針對其表現出的特征進行科學、具體的分析。在常規房屋建筑工程當中,鋼筋保護層都是比較小的,混凝土當中Ca(OH)2與空氣中或水中的CO2反應而碳化,當碳化發展到鋼筋位置時,會嚴重影響混凝土對鋼筋堿性保護作用,導致鋼筋出現銹蝕等負面情況。因為鐵銹的產生會造成體積膨脹,使鋼筋混凝土出現裂縫,甚至產生剝落。如果鋼筋保護層比較大,那么鋼筋混凝土構件自身的有效截面高度會明顯的下降,承載力減弱之后的構件是無法滿足工程需要的,會產生裂縫甚至斷裂。
通常情況下,鋼筋混凝土構件(特別是板)上層受力鋼筋骨架剛度都是比較差的,所以在施工現場承受作業人員的踩踏以后,會出現彎曲變形或者是下墜的情況。鋼筋距離模板較遠,所以很難在常規狀態下控制鋼筋骨架的位置。建筑工程施工現場是比較雜亂的,所以必然是多工種一同工作,各種工作人員交叉作業,施工人員數量較多且行走較為頻繁,導致大量踩踏,影響鋼筋綁扎的質量。除此以外,如果上層鋼筋網片的鋼筋撐腳的設置過大,也會造成上層鋼筋變形或者下墜,從而影響其受力狀況,使構件承載力降低,最終導致裂縫的產生。
3.1 工程實例
以某花園小區某棟建筑為例,該棟樓每層約3~6戶,為剪力墻結構。進行樓板數量及位置、類型統計裂縫統計時間在主體結構施工結束、裝飾工程施工前及樓地面完成后3個月后。統計結果如表1所示。

表1 某小區一期北區樓板裂縫統計
根據統計結果進行分析,鋼筋混凝土裂縫主要分布在樓面平面的凹凸部位、板角或者板跨位置。其中,板的裂縫問題普遍存
在,在現場勘查中,裂縫一般為貫穿性裂縫。樓板跨中裂縫的分布呈隨機性,橫向、縱向裂縫較多,沿長向板負彎矩鋼筋末端出現裂縫的幾率比較大,而且裂縫一般為橫向,少數為縱向分布。縱向裂縫一般出現在連續長橫墻附近,局部板面可能會出現表面龜裂。鋼筋混凝土澆筑完成1年左右,會形成貫穿性裂縫,而且跨中及板角裂縫都會最終發展為貫穿性裂縫。
經過研究分析,該住宅小區鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因有以下幾點:
(1)本工程在設計方面,為了保證戶型、臥室和客廳都為大開間設計,衛生間和廚房都一般為空間組合異型或長寬比例不規則。因此,為了保證采光效果,樓板的拐角或者凹進凸出會比較多,因此長寬比例不規則,很容易造成應力集中的問題。另外,該建筑在設計過程中,為了控制每平方米的含鋼量,控制工程造價,對于樓板的厚度是根據規范的最低要求設置的,在大開間樓板施工完成后,有輕微的跳顫感。負筋采用冷軋帶肋鋼筋,配筋量較小、強度較低,設計角部不加放射筋,因此剪力墻與次梁對板的約束差較大。
(2)在建筑施工方面,本工程采用鋼筋混凝土,在生產過程中要確保一定的強度和澆筑坍落度,并且添加多種外加劑,鋼筋混凝土樓板的強度等級為C30,但是對于坍落度的控制卻不夠嚴格,因此,為了確保可塑性,可以將坍落度控制在180~200mm。為了符合施工要求,可以采用高水灰比、高砂率的配比方案,由于摻合料的質量良莠不齊,因此混凝土結構的伸縮值比較大。施工單位為了盡快完成建設任務,一般會抓緊施工進度,在建筑結構施工階段,模板周轉較快,鋼筋混凝土澆筑完成1d后,其強度遠未能達到其可拆模時的設計強度,當人踩上去不會有很深的腳印時,這樣就在其上進行放線施工,導致澆筑樓板的荷載增加過早,還有鋼筋混凝土養護跟不上。很多縱向鋼筋在安裝時間距不均勻,而且支撐體系一般為鋼管腳手架,彈性較大,在二次受荷后,裂縫會不斷擴大,變得不可恢復。
(3)在鋼筋混凝土的鋼筋構造方面,設計單位一般會以樓板的承載力為主要因素進行計算,而忽視了對于角部加設抗裂的構造放射鋼筋。大跨度板面負筋因采用冷軋帶肋鋼筋,鋼筋強度高,減小配筋率相應減小,鋼筋間距偏大,導致混凝土產生徐邊,抗裂能力差,當時施工過程中質量控制不嚴格,就很容易導致鋼筋混凝土產生變形。
(4)地暖混凝土墊層的裂縫主要出現在建筑的陰陽角部位,根據一般裝修要求,混凝土厚度通常為50mm厚,其中地暖管直徑通常為25~30mm,因此,地暖管上部混凝土厚度就只有20mm,管道上部覆蓋的鋼絲網片的保護層不夠,不能保證鋼絲與混凝土一起工作,另鋼絲直徑較小,不能夠有效抵消混凝土結構的收縮應力,就會導致混凝土產生裂縫。另外,地暖地面底部絕熱保溫層采用聚苯板等彈性材料使混凝土干濕變化不勻,混凝土地面完成后反復抹壓提漿收面,造成微裂縫,且不能覆蓋保濕養護,也會導致裂縫的不斷發展。
另外,非荷載變形也是導致鋼筋混凝土結構產生裂縫的主要原因,鋼筋混凝土結構受到約束產生的拉應力的作用會超過其現階段的抗拉強度或極限應變。該小區一期建筑樓板中部為縱橫向裂縫,基本可以排除溫度應力影響,主要是由于樓板混凝土收縮時受到橫向或縱向剪力墻的較強約束影響而產生的拉應力向樓板中心集中疊加。通常情況下,樓板的布置一般隨各類房間平面形狀而定,而樓板厚度隨房間的大小定,所以在同一樓層內各塊板之間的剛度不均勻,變化較多,很容易產生應力集中的問題,增加裂縫發生部位。
3.2 防治對策
由于該小區建筑存在鋼筋混凝土裂縫問題,因此建設單位在交房前進行分戶驗收時,遇到很大的困難,投訴裂縫問題的占所有問題的77%,其余建筑一般為水電不通、屋面防水、開關不靈等問題。由于裂縫問題涉及結構安全,因此很容易激化住戶和建設單位的矛盾。另外,在二期建設中,施工單位將裂縫控制作為質量問題的主要內容來抓。
該小區二期工程施工完成后,對裂縫進行統計分析發現防治效果顯著。雖然還是有一定的鋼筋混凝土裂縫問題,但是在裂縫數量、質量、性質的控制上已經取得了很大的進步。其中,板角45°斜向裂縫、橫向板負筋末端裂縫仍然是主要問題,盡管在設計階段以及施工階段已經采取了很多措施,但是依然不能徹底消除鋼筋混凝土裂縫問題。
鋼筋混凝土結構施工的技術要求比較高,需要專業的技術人員在設計和施工全過程中進行嚴格把關。我國建筑技術雖而已經取得了很大的進步,對于鋼筋混凝土方面的研究已經取得了一定的成績,但是建筑工程中鋼筋混凝土裂縫問題依然存在。未來,必須不斷加強探索和研究,妥善解決建筑工程中的鋼筋混凝土裂縫問題。
[1]劉洋.淺談建筑工程鋼筋混凝土裂縫產生原因及防治[J].房地產導刊:中,2014(11):401.
[2]趙永寧.房屋建筑工程鋼筋混凝土裂縫原因及防治技術[J].華夏地理,2015(09):13~14.
[3]楊明尊,謝麗華.房屋建筑工程鋼筋混凝土裂縫原因及防治技術[J].城市建設理論研究:電子版,2015(03):165~166.
TU755
A
1673-0038(2015)47-0036-02
2015-11-10