鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫成因及病害防治
2011-09-16 來(lái)源： 中國(guó)百科網(wǎng)
1.工程概況及裂縫情況
遼寧省沈陽(yáng)市某小區(qū)建磚混住宅樓3幢，建筑面積約16500m2，層數(shù)6層，房屋長(zhǎng)48.8m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板和屋面，板厚100～120mm，采用商品混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為C20，基礎(chǔ)采用人工挖孔樁。工程于2005年5月竣工?？⒐を?yàn)收時(shí)，未發(fā)現(xiàn)明顯的裂縫現(xiàn)象，竣工驗(yàn)收半年后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)樓板裂縫。
1.1靠近房屋四周陽(yáng)角處出現(xiàn)斜45度裂縫。裂縫距板角部的垂直距離為1.5m左右。板上注水，沿裂縫處全部滲漏，是通透性裂縫。
1.2在部分居室房間的中部，平行于橫墻方向出現(xiàn)樓板裂縫，在裂縫處鑿開(kāi)混凝土，發(fā)現(xiàn)多根電線管集結(jié)于此，使混凝土截面削弱。
1.3板裂縫的分布情況每層大體相同，且3幢樓都有，具有一定的普遍性和規(guī)律性。
2.裂縫的原因分析及防治措施
2.1設(shè)計(jì)原因及需重點(diǎn)加強(qiáng)的部位
在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：3幢住宅樓的基礎(chǔ)為均勻沉降，基礎(chǔ)和墻體均完好，未出現(xiàn)裂縫。這說(shuō)明：基礎(chǔ)沉降不是造成板裂縫的原因。此住宅按7度抗震設(shè)防設(shè)計(jì)，按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)了構(gòu)造柱和圈梁。房屋總長(zhǎng)48.8m，小于55m，符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。樓板45°斜裂縫是發(fā)生在負(fù)彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)，從設(shè)計(jì)角度看，現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范側(cè)重于按強(qiáng)度考慮，未充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮，配筋量因而達(dá)不到要求。而房屋的四周陽(yáng)角由于受到縱、橫兩個(gè)方向的墻和圈梁約束，限制了樓板混凝土的自由變形，因此在溫差和混凝土收縮變化時(shí)，板面在配筋薄弱處開(kāi)裂，產(chǎn)生45°斜裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)安全使用沒(méi)有影響，但由于會(huì)發(fā)生滲漏缺陷，容易引起住戶投訴，是裂縫防治的重點(diǎn)。因此，沈陽(yáng)奧祥建設(shè)公司在近幾年的圖紙會(huì)審中，建議設(shè)計(jì)單位對(duì)房屋四周陽(yáng)角處的樓面板配筋進(jìn)行加強(qiáng)，負(fù)筋不采用分離式切斷，改為沿房間（每個(gè)陽(yáng)角僅限一個(gè)房間）雙層雙向配置，并適當(dāng)加密，提高結(jié)構(gòu)抗裂能力。多年來(lái)的實(shí)踐充分證明，凡按上述設(shè)計(jì)的房屋，基本上沒(méi)有發(fā)生45°斜角裂縫，效果顯著。
2.2施工原因及應(yīng)采取的主要措施
2.2.1預(yù)埋線管處的裂縫防治
預(yù)埋線管，特別是多根線管的集散處使混凝土截面受到較多削弱，從而引起應(yīng)力集中使樓板相對(duì)薄弱，在樓板產(chǎn)生收縮變形時(shí)，板內(nèi)部的收縮應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，這些薄弱部位首先被拉裂。當(dāng)預(yù)埋線管的直徑較大，開(kāi)間寬度較大，且線管的敷設(shè)走向又重合于（即垂直于）混凝土的收縮和受拉方向時(shí)，就很容易發(fā)生樓面裂縫。因此線管在敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，交叉布線處可采用線盒，同時(shí)在多根線管的集散處宜采用放射形分布，盡量避免緊密平行排列，以確保線管底部的混凝土灌注順利和振搗密實(shí)。當(dāng)線管數(shù)量較多，使集散口的混凝土截面大量削弱時(shí)，宜按預(yù)留孔洞構(gòu)造要求在四周增設(shè)上下各2φ12的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋。
2.2.2材料吊卸區(qū)域的樓面裂縫防治
目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，普遍存在著質(zhì)量與工期之間的矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為5～7天一層，最快時(shí)甚至不足5天一層。當(dāng)樓層混凝土澆筑完畢不足24小時(shí)，就忙著進(jìn)行鋼筋綁扎、材料吊運(yùn)等施工活動(dòng)，這就使大開(kāi)間部位的房間雪上加霜。除了大開(kāi)間的混凝土總收縮值較之小開(kāi)間大的不利因素外，更容易在強(qiáng)度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動(dòng)荷載的作用而引起不規(guī)則的裂縫。并且這些裂縫一旦形成就難以閉合，形成永久性裂縫。這種情況在高層住宅主體快速施工時(shí)較常見(jiàn)。對(duì)這類裂縫的防治措施有：（1）主體結(jié)構(gòu)的施工速度不能強(qiáng)求過(guò)快，樓層混凝土澆筑完后的必要養(yǎng)護(hù)（一般不宜≤24小時(shí)）必須獲得保證。主體結(jié)構(gòu)階段的樓層施工速度宜控制在6～7天一層為宜，以確保樓面混凝土獲得最起碼的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。（2）科學(xué)安排樓層施工作業(yè)計(jì)劃，在樓層混凝土澆筑完畢的24小時(shí)之內(nèi)，可限于做測(cè)量、定位、彈線等準(zhǔn)備工作，最多只允許暗柱鋼筋焊接工作，不允許吊卸大宗材料，避免沖擊、振動(dòng)。24小時(shí)之后，可先分批安排吊運(yùn)少量的暗柱和剪力墻鋼筋進(jìn)行綁扎活動(dòng)，做到輕卸、輕放，以控制和減小沖擊振動(dòng)力。第3天方可開(kāi)始吊卸鋼管等大宗材料以及從事樓層墻板和樓面的模板支模施工。（3）在模板安裝時(shí)，吊運(yùn)上來(lái)的材料應(yīng)做到盡量分散放置，不得集中堆放，以減少樓面荷重和振動(dòng)。（4）對(duì)大開(kāi)間部位的材料吊卸堆放區(qū)域（一般約40m2左右）的模板支撐在搭設(shè)前，就預(yù)先考慮采用加密立桿（立桿的縱、橫向間距均不宜大于800mm）和格柵增加模板支撐剛度的加強(qiáng)措施，以增強(qiáng)剛度、減少變形來(lái)加強(qiáng)該區(qū)域的抗沖擊振動(dòng)荷載，并應(yīng)在該區(qū)域的新澆筑混凝土表面上鋪設(shè)舊木模加以保護(hù)和擴(kuò)散應(yīng)力，防止裂縫的發(fā)生。
2.2.3商品混凝土的性能改善
目前已普遍采用商品混凝土進(jìn)行澆筑，為滿足坍落度大，流動(dòng)性好的泵送要求，必然水灰比相對(duì)較大，當(dāng)混凝土收縮凝固時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生塑性收縮裂縫。而且受劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)影響，各商品混凝土廠商的混凝土性能不夠穩(wěn)定，如:粉煤灰摻量大會(huì)影響混凝土的早期強(qiáng)度，砂石含泥量高會(huì)大大降低混凝土的抗拉強(qiáng)度，并可能引起堿骨料反應(yīng)，遇水體積膨脹，致使現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫。因此有關(guān)管理部門，應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)對(duì)商品混凝土廠商的管理，促使商品混凝土廠商轉(zhuǎn)變觀念，控制好原材料質(zhì)量，選用高效優(yōu)質(zhì)混凝土外摻劑，改善和減小混凝土的收縮值，建立健全監(jiān)控體系，從根本上改善商品混凝土的質(zhì)量和性能。
3.裂縫處理方法
3.1非關(guān)鍵部位對(duì)承載力無(wú)影響的板面裂縫寬度在0.1mm之內(nèi)的，裂縫又沒(méi)有貫通的，可不采取處理措施。
3.2當(dāng)混凝土板面裂縫寬度在0.1mm以上時(shí)，可用環(huán)氧樹(shù)脂灌漿修補(bǔ)，材料以環(huán)氧樹(shù)脂為主要成分，加入增塑劑（鄰苯二甲酸二丁酯）、稀釋劑（二甲苯）和固化劑（乙二胺）等組分。修補(bǔ)時(shí)先用鋼絲刷將混凝土表面的灰塵、浮渣及松散層仔細(xì)清除，嚴(yán)重的用丙酮擦洗，使裂縫處保持干凈。而后選擇裂縫較寬處布置灌漿嘴子，嘴子的間距根據(jù)裂縫大小和結(jié)構(gòu)形式而定，一般為300～500mm。有裂縫的混凝土經(jīng)灌漿后，一般要在7d后方可加載使用。環(huán)氧樹(shù)脂灌漿修補(bǔ)法可恢復(fù)板的整體性和使用功能，使用效果比較理想。
3.3采用碳纖維加固，碳纖維應(yīng)垂直于裂縫，粘貼寬度為600mm（縫每邊300mm）為宜，既能起到良好的抗拉裂補(bǔ)強(qiáng)作用，又不影響粉刷和裝飾效果。首先打磨混凝土表面，使用丙酮擦拭一遍，保持表面干燥、干凈。按甲與乙3:1的比例，準(zhǔn)確稱取各組分并充分?jǐn)嚢杈鶆?，將調(diào)好的粘合劑均勻地涂刷到粘結(jié)面，膠量必須充足、飽滿；將裁好的碳纖維粘于混凝土粘貼面，使用刮板往復(fù)碾壓，使碳纖維平直延展，粘合劑充分滲透；在碳布表面涂刷粘合劑，繼續(xù)往復(fù)刮涂碾壓趕出氣泡，并使粘合劑均勻覆蓋碳布，靜置1～2小時(shí)至指干，重復(fù)碾壓消除因纖維浮起和錯(cuò)動(dòng)可能引起的氣泡、粘接不實(shí)等。
4.結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，除了以上闡述的幾個(gè)方面外，混凝土澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間短，表面不覆蓋，失水過(guò)快；模板支撐體系未進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算，支撐不牢固，連續(xù)多層支撐，底層嚴(yán)重超載；拆模時(shí)間過(guò)早，未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等均會(huì)造成混凝土開(kāi)裂。隨著人們對(duì)居住環(huán)境、使用功能、安全性的要求越來(lái)越高，對(duì)住宅的質(zhì)量和裂縫問(wèn)題也越來(lái)越重視，我們應(yīng)該重視設(shè)計(jì)、施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，以高度的責(zé)任心去完成每項(xiàng)工程，防微杜漸，真正做到用戶滿意放心。
