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楼屋面裂缝的分析与防治措施

时间:2022-05-21 08:14:09 浏览次数:

(包头供电建筑有限责任公司,内蒙古 包头 014000)
摘 要:文章分析研究了由施工和材料质量方面的原 因引起的楼板裂缝,并提出了防治措施。
关键词:裂缝;防治;混凝土楼板;板面裂缝
中图分类号:TU765  文献标识码:B  文章编 号:1007—6921(2009)14—0102—02

混凝土楼板裂缝是混凝土结构和构件的一种常见病害,也是近几年房屋消费者普遍投诉 的热点问题之一。混凝土楼板一旦产生裂缝不仅威胁建筑物的结构安全,也严重影响建筑物 的正常使用,尤其是住宅工程涉及千家万户的利益和生活安定。尽管我们在施工过程中采取 了各种措施,小心谨慎,但混凝土裂缝仍时有出现。一般情况下,楼面裂缝有:表面裂缝, 纵应、横向裂缝。究其原因有多种,文章将主要从施工和材料两方面来分析楼面裂缝产生的 原因及其重点防治措施。
1 由施工质量引起的楼面裂缝及其防治措施
1.1 施工工艺不当引起的裂缝

①在混凝土施工过程中,由于施工人员过分振捣,模板或基层未用水充分湿润过于干燥。混 凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉 落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝 。而模板或基层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑 性收缩,产生裂缝。此外,混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面 ,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙。引 起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。②楼板的弹性变形及支座处的负弯矩在 混凝土施工中未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混 凝土楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生 内伤或断裂;大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

预防措施:①在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过 程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最低程 度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时 用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日暴晒。②严格施工操作程序,不盲目赶工 ,杜绝过早上荷载和过早拆模。
1.2 预埋线管处的裂缝

在楼面垫层内预埋线管,使截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中,特别是多根线管 的集散处是容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也 较小,同时线管的敷设走向又不重于(即垂直于)砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面 裂缝,反之则很容易使板面沿管线长度方向产生裂缝。

预防措施:根据包头供电建筑有限责任公司的施工经验,对于较粗的管线或多根线管的集散 处,可增设垂直于线管短钢筋网加强。并可增设的抗裂短钢筋采用Φ6~Φ8,间距≤150, 两端的锚固长度应不小于300mm。另外,线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线 处可采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确 保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散口的砼截面大量削弱时 ,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。
1.3 板面负筋保护层厚度过大而产生的裂缝

钢筋在楼面砼板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝 发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。而 实际施工过程中,由于各工种交叉作业,施工人员众多,在钢筋网上行走十分频繁,有大量 钢筋被踩踏,板的上层钢筋一般较细较软,受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠,加之 钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护,致使支座处负筋下陷,保护层过大 ,砼板受压区高度h。减小,固定支座变成塑性铰支座,从而使板上部沿梁支座处产生裂缝 。

对于此类裂缝的预防,可以采取下列综合措施加以解决:①严格控制板面负筋的保护 层厚度:现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面与梁筋应绑扎在一起;另外,采用铁架子或 混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控 制保护层。避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于 1.5cm。②在每层楼面板的板端角处增设Φl0@100钢筋,长度10的1/3范围内增加交叉加 强筋。③尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋 和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑 扎后的作业人员数量。④在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应铺设临时的简易通道,以 供必要的施工人员通行。砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺 设临时性活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。⑤安 排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼 面裂缝最容易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处)应重点整修。
1.4 材料吊运冲击振动荷栽的作用引起不规则的受力裂缝

目前,在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构 的楼层施工速度平均为7d左右一层,最快时甚至不足5d一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不 足24h的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房 间雪上加霜。除了大开间的砼总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情 况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就 难于闭合,形成永久性裂缝。

对这类裂缝的综合防治措施如下:①科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕 的24h以前,可限于做测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作,不 允许吊卸大宗材料,避免冲击振动。24h时以后,可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和 剪力墙钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减小冲击振动力。第3d方可开始吊 卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面模板的正常支模施工。②对计划中的临时大开 间面积材料吊卸堆放区域部位(一般约40m2左右)的模板支撑架在搭设前,就预先考虑采用 加密立杆(立杆的纵、横向间距均不矗大于800mm)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施, 以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼表面上铺设 旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。③在模板安装时,吊运(或传递)上 来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。
1.5 后浇带施工不慎造成的板面裂缝

为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇 带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝;板的后浇带施工缝处不支模板,造成斜坡 槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

预防措施:①施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,杜绝在后浇处 出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。②同时更要 杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形。③后浇 带部分的砼可增加5%的膨胀剂,以吸收部分水化热后的化学反应,在混凝土中产生自应力 使结构处于受压状态,以补偿砼的收缩。从而避免裂缝的产生,提高砼的抗掺和抗压。
1.6 混凝土温度裂缝

混凝土在硬化期间水泥释放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后 期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的 降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出 现裂缝。而且,如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下,将会使其收缩更为加剧。如施 工发生在夏季炎热气温下,石子表面温度升高,使石子体积膨胀,拌制成混凝土后,石子受 冷收缩,使混凝土表面出现发丝裂缝;混凝土浇捣后未及时浇水养护,混凝土在较高温度下 失水收缩,水化热释放量j较大而又未及时得到水分的补充,因而在硬化过程中,现浇板受 到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板 角处。另外,室内外温差变化较大,也会引起一定的裂缝。

对于温度裂缝的预防主要是要加强对砼的养护。砼的保湿养护对其强度增长和各类 性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护一方面可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸 缩裂缝发生,另一方面可使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。但实 际施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此楼面砼往往缺乏较充分和 较足够的浇水养护延续时间。为此,施工中应坚持覆盖湿麻袋或草包进行一周左右的妥善保 湿养护,并可采用喷养护液进行养护,以降低成本和提高工效,并可避免或减少裂缝产生。 
2 混凝土原材料质量方面引起的楼面裂缝及其防治措施

混凝土原材料质量方面引起的楼面裂缝:①水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定 ,水泥中含有生石灰或氧化镁,这些成分在和水化合后产生体积膨胀,产生裂缝。②如果骨 料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝。③碱——骨料反应:蛋 白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应, 生成有膨胀能力的碱一硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏,产生裂缝。④水灰比、坍落度过大, 或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度 影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的 强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂 缝,泵送砼为了满足泵送条件,坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象 ,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。

防治措施:①尽可能不使用小厂生产的水泥,如必须使用,应认真对水泥标号及安定性进行 试验。②采取严把原材料进货关,认真地对进场砂石骨料进行检验,严格控制砂的粒径及含 泥量。并做好各项试验。一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。③严格控 制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求,按现场采 用的实际材料确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小孔隙率和砂 率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。
3 对裂缝的处理方法

根据长期的实践经验,笔者认为对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净, 待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍 处理。其他一般裂缝处理,可将板缝清洗后用1∶2或1∶1水泥砂浆抹缝,压平养护。当裂缝 较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1∶2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥 嵌补。但当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时 可在楼板上增做一层钢筋网片.以提高板的整体性。通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度 大于0.3mm的,可采用结构胶粘扁钢加固补强,板缝用灌缝胶高压灌胶。

若为板底裂缝,因其粉刷层较薄,且通常无吊顶遮盖,易影响美观并引起投诉,所以板底更 应妥善处理。板底裂缝宜委托专业加固单位采用复合增强纤维等材料对裂缝作粘贴处理(注 :当遇到裂缝较宽、受力较大等特殊情况时,建议采用碳纤维粘贴加强)。复合增强纤维的 粘贴宽度以350mm~400mm为宜,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰效果 ,是目前较理想的裂缝弥补措施。

对于楼屋面现浇板容易出现的一些非结构性裂缝现象,经国内外众多专家的分析研究以及实 际工程中的防治、处理案例,已经积累了比较丰富的经验。但要彻底消除裂缝现象,尚有待 不断提高施工技术和积累经验,并进行技术创新,采用更为科学的解决方法。

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