现浇混凝土结构楼板阳角裂纹原因分析与处理
王 斌
(五矿二十三冶建设集团有限公司,湖南 长沙 410015)
摘 要:在实际工程中,“凹口”形房屋四角现浇混凝土板开裂现象较为普遍存在。文章根据施工总结,归纳了此类现浇结构楼板阳角裂缝特征,分析了产生裂缝主要原因,同时对设计、施工及修补提出了处理措施。关键词:现浇结构楼板;阳角裂纹;原因分析;处理对策中图分类号:TU721+.2 文献标志码:A 文章编号:1006-6012(2017)06-0180-02 随着我国城镇化建设的加速,一幢幢高层住宅楼如雨后春笋般屹立于各个城市中,而在实际工程中,平面形状突变的“凹口”形房屋四角现浇混凝土楼板开裂已经成为一个质量通病。且危害严重,首先,由于楼板开裂,导致钢筋与空气和水分接触,容易引起锈蚀而造成结构安全;其实,如果住宅为毛坯交房,业主入住后装修时间不确定,往往装修施工过程中产生的施工水渗透到楼下已装修好的住户家中,导致装修损坏,引起业主的经济索赔。文章根据多年的施工总结,归纳了这种楼板阳角裂缝特征,就裂缝产生的主要原因进行了详细深入剖析,同时对设计、施工及修补提出了处理措施。
1 混凝土裂缝的特点和规律性
1.1 混凝土裂缝的普遍性
近年随着房地产行业的迅速膨胀,楼盘竣工面积成倍增加。由于混凝土裂缝而引起的投诉也是成倍增加,多数为楼板的阳角裂缝,情况严重的楼盘是层层都有,大部分裂缝为可视裂缝。1.2 混凝土裂缝所在部位的共同性
裂缝多出现在住宅楼的东、西山墙靠南、北向阳角处,且楼层越高,开裂的几率越大。楼板阳角裂缝形态分布如图1所示。
1.3 混凝土裂缝几何形状的相似性
阳角裂缝均与墙面大致呈现45°夹角如图1所示,且裂缝的长度距离大致相近,一般都在1~2m左右。
图1 楼板阳角裂缝形态分布
1.4 混凝土裂缝的贯穿性
大部分的阳角裂缝其深度均贯穿楼
板全厚,即所谓的贯穿性裂缝。
1.5 混凝土裂缝出现时期的特征一致性
裂缝出现时间多为气温变化较大时期,或者是楼房属于空置状态,房间外
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门窗一般都是紧闭的,而导致室内外温差较大的情况。
2 现浇混凝土结构楼板阳角产生裂纹的主要原因分析
2.1 混凝土自身的收缩产生的裂缝
在浇筑楼板混凝土时,其混凝土入模温度较高,在混凝土凝结固化过程中会降温,降温就会收缩,即产生收缩变形;同时混凝土在凝结固化过程中会失水,失水同样也会引起收缩变形。混凝土早期强度不高,在这种收缩变形作用下楼板极易出现裂缝。加上此类出现裂缝的房间都属于空置状态,房间的外门窗一般都是紧闭的,这样的话室内相对湿度过低,混凝土会长期处于干燥的环境中,从而造成混凝土干缩开裂。2.2 混凝土约束剪应力产生的裂缝
高层建筑结构形式大部分是采用剪力墙结构,阳角位置的楼板与剪力墙是连成整体的。通常,在施工过程中竖向剪力墙结构混凝土浇筑要先于楼板混凝土。即在楼板混凝土浇筑时,剪力墙即完成或部分完成其自身凝结收缩变形;因此,它将阻碍楼板的自由收缩,将使楼板沿接触边界AB、AD产生剪应力如图2所示,此种剪应力之合力将使楼板在EF断面上呈现拉应力如图3所示。当这种拉应力超过楼板混凝土当时的抗拉极
图2 楼板产生剪应力
图3 楼板产生拉应力
限强度时,则楼板被拉断,呈现贯穿性裂缝。否则,拉应力积聚,楼板尚未开裂。2.3 温差导致混凝土结构板被动变形产生的裂缝
一般出现楼板阳角裂缝的部位普遍为东西两头的南向阳角或北向阳角,也就是接触太阳直射面积较大的房间,因此,该部位的温差变化特别大。而楼板与剪力墙是连接在一起形成整体的,当气温升高,则剪力墙因升温势必伸长,并且会迫使毗邻的楼板共同变形——伸长。因而,在接触面AB、AD上产生剪应力,其方向与结构板凝缩变形引起的剪应力是一致的,二者是叠加的效应。由于两种剪应力的叠加,将使接触面AB、AD上的剪应力激增,从而使EF断面上的拉应力激增,以致将楼板拉裂。
3 现浇混凝土结构楼板裂缝控制及处理措施
3.1 设计措施
设计时平面布置应尽量减少尺寸突
变现象,避免结构体型突变。平面和体型突变处往往容易产生应力集中,形成薄弱部位。楼板含钢量的安全储备不足。开发商一般都要求设计单位控制每平米含钢量,设计时为了达到这个指标从而削弱了楼板钢筋用量安全储备。尤其是板跨大于3.0m的楼板,板筋配置应比计算结果适当提高1.1~1.2系数。构造钢筋设计不足或钢筋配置位置不当。对于房屋四周阳角处楼板钢筋应设置双层双向钢筋网片,且在阳角处1/4跨度范围设置双向板角构造钢筋。楼板厚度偏小。板跨较大的楼板厚度偏小则楼板整体扰度较大,加上楼板暗敷强弱电线管,更加影响到楼板有效高度。因此,设计时应适当提高楼板厚度,一般跨度大于3.0m,且楼板需暗敷线管的楼板最小厚度不得小于120mm。3.2 施工措施
钢筋绑扎时必须确保钢筋直径、间距、保护层厚度满足设计及规范要求。楼板负弯矩钢筋或面筋应设置塑料马凳或钢筋撑脚,并加强混凝土浇筑过程中的护筋工作,确保钢筋不被踩踏下沉,其位置满足设计及规范要求。当楼板内暗敷强弱电线管较密时,应顺着线管位置上下设置加强钢筋网片,且线管敷设尽量楼板受力钢筋平行设置。加强对楼板混凝土水灰比控制,泵送混凝土水灰比一般控制在14~16cm左右。楼板混
2017年6月下
凝土浇注过程中护筋人员必须到位,将踩踏的钢筋重新绑扎好,并控制好钢筋保护层厚度。混凝土的养护应采取覆盖加水的方法进行养护,从而确保养护期内混凝土不因失水而产生裂缝。3.3 修补处理措施
裂缝修补工艺流程:钻灌浆孔→孔槽清理→安装注浆针,闭缝→配灌浆料→裂缝灌浆→成品保护→面层修补。
钻灌浆孔。先顺着裂缝采用电锤钻注浆孔,孔距300mm,孔深h一般为楼板厚度的2/3左右,如图4所示。
住宅与房地产
注浆针孔堵住。封缝用小铲刀将封缝胶刮抹到裂缝上,厚度1mm左右,宽度20mm,抹胶时应防止产生小孔和气泡,要刮平整,保证封闭严密可靠。
配灌浆料。根据结构灌浆产品说明书配比和所需用量提取A料和B料分别搅拌,以消除任何沉淀物,把A料和B料倒进混合容器内,混合搅拌至颜色均匀,然后使用。一次配胶量不宜过多,以40~50min用完为宜。
裂缝灌浆。将配制好的浆料装入灌浆机内,按从一端向另一端顺序逐个进行,灌浆时从第一个灌浆孔开始注入,待第二个注浆孔流出胶后为止,将第一个底座孔进浆嘴堵死,再从第二个注浆底座孔注入,如此顺序进行。最后一个注胶底座孔为排气用,可不注胶。灌浆结束后,在24h内不得扰动缝内浆料。
未贯通楼板裂缝处理。未贯通裂缝按下方案图顺着混凝土楼面裂缝处切成缝槽,槽宽1cm,槽深2cm,再采用环氧树脂与细沙拌制成胶泥将缝封闭即可,如图5所示。
4 结束语
【施测鉴工】
注:1.混凝土楼板 2.楼板裂缝 3.注浆孔
图4 钻灌浆孔
住宅现浇混凝土结构楼板裂缝一直是困扰工程技术人员的一大难题,也是现阶段引起业主投诉的主要问题之一,如果处理不慎,将会影响结构安全和经济损失。导致现浇混凝土结构楼板裂缝的原因是多方面的,主要是混凝土收缩不均衡、应力集中及温差等原因都会导致现浇混凝土结构楼板产生裂缝;要避免裂缝的产生,必须从工程设计阶段就开始采取预控措施,通过采用合理的结构形式和钢筋设置,消除应力集中产生的楼板裂缝,同时建设单位也不能片面的追求经济效益,应保证合理的钢筋含量,施工过程施工单位应严格按照设计图及施工规范进行施工,规范操作流程,避免楼板混凝土的不均衡收缩,从而避免楼板的裂缝产生。总之,现浇混凝土结构楼板裂缝产生的原因是多方面的,要控制裂缝的产生,需要从设计和施工两方面着手,加大投入,严格管理,才能保证住宅建筑的设计和使用功能得以实现。参考文献:
[1]混凝土结构设计规范[S].GB50010-2010. [2]陆总兵.住宅工程现浇混凝土楼板裂缝的原因分析与对策[J].工程质量,2009,27:(143).
孔槽清理。注浆孔完成后应及时用钢丝刷等工具,清除裂缝表面的灰尘、浮渣等污物,然后用压缩空气(或气筒)将裂缝内的灰尘吹出,再用棉丝沾丙酮(或无水乙醇)擦拭裂缝表面,将裂缝表面清理干净。
安装注浆针,闭缝。将注浆针钉入孔内,并用扳手拧紧,同时采用封缝胶将板底、板面裂缝均封闭,注意不要将
1.混凝土楼板2.楼板裂缝3.缝槽
图5 未贯通裂缝处理
(上接第176页)较大。为此,我们需要对引起伸长值差异的因素进行修正。钢绞线理论伸长值的计算公式为:
△L=(FP×l)/(AP×ES) (3)在上式中:FP——预应力筋的平均张拉力(kN);AP——预应力筋的截面面积(mm2);l——预应力筋的长度(m);
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ES——预应力筋的弹性模量(N/mm)。3.8 孔道灌浆
预应力筋张拉完成后,应对预应力孔道进行灌浆。孔道灌浆作为有粘结预应力施工中重点工序,在进行压浆之前,需要严格检查压浆机的质量,确保达标后方可采用压浆机进行管内注压清水,以冲洗干净管道,管道冲洗完成才能进行孔道压浆。在进行预应力孔道灌浆过程中,要采用泵送的方式将水泥浆灌到孔道当中。在纯水泥浆配制时,应采用 525硅酸盐水泥进行配制,水灰比控制在0.4~0.5,加5%的减水剂。同时,要确保一次性完成每一道孔道灌浆,中途不能中断,在灌浆中喷嘴要紧贴关键
孔,以避免有空气进入而产生气泡。4 施工中注意事项
(1)施工设备机具要进行定期的维护和校验。在进行预应力筋张拉时,如果遇到预应力筋张拉时出现连续断裂;千斤顶油封损坏;油压表指针不能正常工作;初期张拉伸长值与理论计算值的差异过等问题时,要及进分析原因并进行重新校验。
(2)在拆除钢绞线过程中,需要注意施工安全,防止线头弹伤施工人员。牵引开盘操作人员应集中精力,确保抛出的弧度适宜,如果碰到有意外情况发生,应立即停止钢绞线工作。在进行钢绞线切割时,要确保两端要有人操作,以防止断头伤到施工人员。
(3)在混凝土浇筑之前,先要检查隐蔽工程,看是否存在波纹管破损,套管接头鼓包,预结力筋束的最高点、最低点满足设计要求等方面的问题,同时,检查张拉端和固定端安装是否合理,张
拉端外露长度是否满足设计要求,并做好检查记录。5 结束语
总之,预应力技术作为一种新型施工技术,不仅可以提高工程施工的进度和效率,而且能够确保工程施工的整体质量。施工技术人员要善于总结施工中的技术重点、难点;以便采用合理有效的质量控制措施,确保预应力混凝土技术在建筑施工中发挥更大的价值与作用。参考文献:
[1]徐刚.工民建混凝土施工的质量控制研究[J].科技致富向导,2010,(33).
[2]徐伟强.试析建筑混凝土的施工技术[J].科技资讯,2010.
作者简介:李大立(1969-),男,广东汕头人,身份证号:440524196912176656,研究方向:施工技术。
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