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现浇混凝土楼板裂缝防治措施工程概况建工新城锦绣园6组团工程建筑总面积约69840M2,地下一层,地上11+1层,地下室面积约
18139.31M2地下一层层高为
3.8米,夹层层高为
2.6米,标准层层高
2.9米地下室顶板厚度为180mm混凝土标号C35,标准层楼板厚度为100mm,局部120mm混凝土标号C30板最大尺寸为4800mm×5400mm
一、原因分析混凝土楼板现浇生产过程中最常见的质量问题是产生裂缝现象,其产生原因比较复杂,通常由设计不当、使用材料质量差、施工不规范、施工管理和养护不到位等原因造成的通常的楼板裂缝有表面龟裂,浅层不规则裂缝,深层或贯通的纵、横向裂缝以及斜向裂缝等,其中,由于楼板纵、横钢筋都在板底30mm范围内,楼板上部大部分是无钢筋混凝土,故较容易沿主筋平行方向产生脆性裂缝裂缝不仅影响美观和使用功能,严重时会影响保温隔热、隔声、防水等功能,甚至危害建筑物的结构安全和人民生命财产安全因此,有效地控制混凝土裂缝,特别是避免有害裂缝的产生,确保工程质量安全显得极其重要一)楼板分布钢筋配置偏少楼板的受力钢筋用量是通过结构计算确定的,而分布钢筋是参照《混凝土结构设计规范》要求,其截面积不应小于单位长度上受力钢筋截面积的10%,其间距不大于300mm设置的,一般不验算抗裂度二)材料质量原因
1、水泥的安定性、强度等要求不严,使用不合格的水泥,砂石骨料中的杂质含量超过规定要求;砂石含泥量过多、骨料和外加剂配制的混凝土会产生异常凝结,则浇筑的构件很容易产生裂缝
2、拌制混凝土的原材料不计量,混凝土配合比不标准水泥用量偏多或偏少,水灰比、坍落度过大,选用水化热高、收缩率大的水泥,使用过量的粉砂及含泥大的砂石等,常会造成混凝土干缩快,抗拉强度低,导致楼板产生裂缝三)施工原因
1、混凝土因模板刚度不足,支撑间距过大或底部松动、模板支撑下沉等以及过早拆模也可以引起沉陷裂缝
2、搅拌卸出的混凝土停置时间超过4h使用浇筑混凝土接槎处,延续时间过长而凝固,使接槎处混凝土收缩不均匀而出现裂缝
3、混凝土浇筑前,模板、垫层过于干燥,吸水大浇筑中过度振捣,使粗骨料沉落,表面形成砂浆层,脱水干缩浇筑后,养护不当,表面没有及时覆盖,受风吹日晒,水分蒸发过快,体积干缩产生裂缝
4、违规施工钢筋绑扎时,由于工人在浇注混凝土过程中,不注意控制钢筋位置、间距和钢筋保护层厚度楼面周边附加钢筋常被上部压力或施工人员踩踏下沉,失去抗负弯矩应力的作用,使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝甚至造成楼板厚度不足,使楼板强度和刚度下降,导致楼板裂缝
二、裂缝防治措施在本工程中,拟从设计、材料及施工角度对混凝土裂缝进行控制具体措施如下一)设计方面
1、建议设计在受拉应力较大的端间及转角处的板面再增配5~7根直径为6mm的放射形构造钢筋,以防治板端、板角斜裂缝
2、在应力集中的楼板孔洞周围、截面处放置放射形钢筋、钢筋网,以抵抗应力作用下产生的裂缝二)材料方面
1、混凝土原材料的质量必须合格,选用合格的材料,配制符合质量要求的混凝土对配制混凝土所用材料应严格检验,保证其质量符合相应规范要求,防止混凝土构件产生裂缝
2、合理选择原材料,严控配制混凝土所用材料的数量,若遇炎热天气施工时应对混凝土骨料进行降温处理;采用“双掺法”施工即掺和一定比例的外加剂和粉煤灰等材料,以减少水泥水化热,同时也减少水泥用量,使混凝土构件施工产生了很好防裂效果选用粗骨料、中低热和安定性好的水泥品种,降低混凝土水化热水泥拟选用425#矿渣硅酸盐水泥以降低水泥的水化热,由于425#矿渣硅酸盐水泥水化热为180kJ/kg,而425#普通硅酸盐水泥水化热则为250kJ/kg,显然前者比后者水化热减少了28%
3、混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂减少单位用水量,增加混凝土的坍落度和和易性,混凝土的收缩和泌水随之减少
4、严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量
5、加强混凝土准确计量,检验混凝土配合比、水灰比、坍落度;严格控制水、外加剂、水泥数量,偏差值不得大于±2%,粗细骨料偏差不大于±3%,控制泵送混凝土的坍落度,坍落度控制在160mm左右,混凝土应搅拌均匀,混凝土的运输、浇筑、间歇等时间不超过有关规定从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间,小于C30的混凝土一般要求不宜超过90~120min,大于C30的混凝土一般不宜超过60~90min控制砂率、控制砂的细度模数大于
2.
3、采用粉煤灰等矿物掺合料、降低砂石含泥量、改善级配等等严格控制混凝土用砂的质量,混凝土用砂应采用中粗砂,如果砂粒过细,砂的含泥量超过国家规范标准,不仅会降低强度,也会使混凝土产生裂缝因为泥的膨胀系数大于水泥膨胀系数三)施工方面
1、保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀
2、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,与钢筋绑扎在一起,采用铁架子或混凝土垫快等措施来固定负弯矩筋的位置,保证在施工过程中现浇板负弯矩筋不下沉,可有效控制保护层厚度,避免支座处因为负弯矩筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝
3、预埋穿线管位置不当,造成楼板沿穿线管裂缝在钢筋混凝土现浇板中预埋了水电专业的各种PVC管线,削弱了板的有效断面,有时集中于某一处现浇板中的管线多达4-5根,局部降低了板的强度和刚度由于PVC管与混凝土的物理性能相差很远(线膨胀系数不一致)粘结效果差,在荷载、收缩、温度变化时,板中埋设的穿线管处成为易裂缝的应力集中处,产生裂缝因而应加强与水电各专业的协调工作;现浇板中敷设的各种专业的PVC管线应符合规范要求,同时管线应分散敷设,避免多根管线的集中敷设在受力较集中的地方特别是多根线管的集散处使截面混凝土受到较多削弱,从而引起应力集中,是容易导致裂缝发生的薄弱部位,线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处可按技术要求采用线盒;若管线较多时,应在现浇板中的管线上下部增设钢筋或钢筋网,以弥补现浇板截面受到的削弱,加强该部位的变形能力
4、混凝土表面过度抹平压光,使水泥和细骨料过多浮到表面,形成含水大的砂浆层,水分蒸发后,混凝土收缩,表面产生龟裂因而要限制混凝土表面刮抹程度在混凝土振捣密实后,注意对楼板进行抹压
5、在混凝土初凝后、终凝前进行2次抹压禁止在混凝土表面撒干水泥,如表面粗糙,可用较稠水泥砂浆压光
6、浇筑混凝土前应将基层和模板浇水湿透,避免吸收混凝土中的水分浇筑中避免过度振捣,造成粗骨料沉落,水分被挤出
7、控制模板拆除时间拆除底模和支架过早,混凝土尚未达到拆模规定的强度,当自重和上部荷载大于实际强度时,楼板因挠度过大而产生裂缝所以模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序
8、拆模后应在后浇带及悬挑构建部位加设足够的支撑,拆模时混凝土强度虽然达到设计强度的75%以上,但拆模后未加支撑或支撑不当,使得部分楼面在施工荷载作用下产生的效应大于设计荷载产生的效应
9、严格现场施工管理加强现场质量检查,用标准垫块或者钢筋支架控制钢筋保护层厚度在浇筑混凝土前,做好钢筋的调整和保护,确保附加钢筋在板面混凝土下20mm并严格控制楼板厚度使其满足设计要求楼板厚度允许偏差不得超过-5mm、+8mm
10、预埋穿线管宜放在板中,即板底受力钢筋的上面,负弯矩筋的下面,并注意摆放的位置
11、严格施工操作程序,不盲目赶工,控制楼面开始上荷时间杜绝过早施加荷载和过早拆模新浇楼板上荷早保证楼板拆模时所需的混凝土强度
12、工程施工过程中严格管理,严禁支模错位、雨天浇筑混凝土等现象
13、钢筋的位置不到位或数量不够;特别是悬挑构件如阳台、雨棚、挑檐等,,如果拆模较早,严重的甚至引起构件断缝
14、混凝土的养护控制应遵循以下原则即内外温差不超过25度;降温梯度不得大于2度/天,延缓降温速度养护时加强保湿保温处理混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个重要环节,在《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002中明确规定,对现浇筑完毕的混凝土,应按施工技术方案及时采取有效的养护措施不重视混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又会使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝尤其在夏季高温下施工,更应该按规范要求加强混凝土早期撒水并采取覆盖如草帘、麻袋和塑料布等并经常浇水养护,使其保持足够的湿润状态按规范要求,混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用保潮材料覆盖,可覆盖塑料薄膜,使水分不易蒸发再在其上加湿润的草席或麻袋一般混凝土养护时间不少于7天除加早强剂外;加缓凝剂等外加剂或有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14天混凝土浇筑完毕后在12小时以内对混凝土加以覆盖并保湿养护,混凝土强度达到
1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架等或草垫养护、采用养护剂养护以及加强规范施工冬季施工要做好防冻保温,防止风吹日晒
15、安排有经验的熟练操作人员进行混凝土施工,在各工序过程施工中加强检查力度,减少由施工控制不严等带来的裂缝问题
16、材料吊卸区域的楼板裂缝,在主体结构施工过程中,必须严格按规范要求在混凝土强度达到
1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架
17、在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护
18、采用二次振捣的施工工艺,特别是对表面积大而厚度小的混凝土板,通过振捣使混凝土的体积收缩减小而且均匀四)其它方面混凝土本身材料不均匀沉降也可以引起裂缝预防此类裂缝的方法有
1、可采用稠度适当的低流动性混凝土
2、加强振捣,不能发生漏振现象
3、对于断面相差大的结构物和剪力墙孔洞处,现浇管较深部位,静止1~2h,让混凝土沉降后,再与断面或孔洞上部混凝土一起浇筑
4、初凝前两次振捣和两次抹压混凝土表面
5、混凝土浇筑控制混凝土应分层浇筑,振捣密实其分层浇筑厚度不宜大于50cm,便于混凝土的及时散热
6、尽量利用混凝土的自身特性比如应力松弛效应,采取长时间养护,规定合理的拆模时间等措施
7、主要采取控制混凝土的浇筑温度、温升、减少温差、改进施工操作工艺、改善结构约束入手来消减温度应力
8、对于大体积混凝土而言,应采取措施对混凝土进行降温,使其内外温差不超过25度。