鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫成因及病害防治
2011-09-16 來源： 中國百科網(wǎng)
1.工程概況及裂縫情況
遼寧省沈陽市某小區(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)度等級為C20，基礎(chǔ)采用人工挖孔樁。工程于2005年5月竣工?？⒐を炇諘r，未發(fā)現(xiàn)明顯的裂縫現(xiàn)象，竣工驗收半年后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)樓板裂縫。
1.1靠近房屋四周陽角處出現(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)計原因及需重點加強(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，按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》設(shè)計了構(gòu)造柱和圈梁。房屋總長48.8m，小于55m，符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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)計角度看，現(xiàn)行的設(shè)計規(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。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫兩個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，板面在配筋薄弱處開裂，產(chǎn)生45°斜裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結(jié)構(gòu)安全使用沒有影響，但由于會發(fā)生滲漏缺陷，容易引起住戶投訴，是裂縫防治的重點。因此，沈陽奧祥建設(shè)公司在近幾年的圖紙會審中，建議設(shè)計單位對房屋四周陽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（每個陽角僅限一個房間）雙層雙向配置，并適當(dāng)加密，提高結(jié)構(gòu)抗裂能力。多年來的實踐充分證明，凡按上述設(shè)計的房屋，基本上沒有發(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)力集中使樓板相對薄弱，在樓板產(chǎn)生收縮變形時，板內(nèi)部的收縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(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，就很容易發(fā)生樓面裂縫。因此線管在敷設(shè)時應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，交叉布線處可采用線盒，同時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。當(dāng)線管數(shù)量較多，使集散口的混凝土截面大量削弱時，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，最快時甚至不足5天一層。當(dāng)樓層混凝土澆筑完畢不足24小時，就忙著進(jìn)行鋼筋綁扎、材料吊運(yùn)等施工活動，這就使大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的混凝土總收縮值較之小開間大的不利因素外，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較常見。對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)求過快，樓層混凝土澆筑完后的必要養(yǎng)護(hù)（一般不宜≤24小時）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)時間。（2）科學(xué)安排樓層施工作業(yè)計劃，在樓層混凝土澆筑完畢的24小時之內(nèi)，可限于做測量、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。24小時之后，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，做到輕卸、輕放，以控制和減小沖擊振動力。第3天方可開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，吊運(yùn)上來的材料應(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。（4）對大開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、減少變形來加強(qiáng)該區(qū)域的抗沖擊振動荷載，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，流動性好的泵送要求，必然水灰比相對較大，當(dāng)混凝土收縮凝固時，就會產(chǎn)生塑性收縮裂縫。而且受劇烈的市場競爭影響，各商品混凝土廠商的混凝土性能不夠穩(wěn)定，如:粉煤灰摻量大會影響混凝土的早期強(qiáng)度，砂石含泥量高會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)切實加強(qiáng)對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)鍵部位對承載力無影響的板面裂縫寬度在0.1mm之內(nèi)的，裂縫又沒有貫通的，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，可用環(huán)氧樹脂灌漿修補(bǔ)，材料以環(huán)氧樹脂為主要成分，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)嚢杈鶆颍瑢⒄{(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小時至指干，重復(fù)碾壓消除因纖維浮起和錯動可能引起的氣泡、粘接不實等。
4.結(jié)束語
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方面外，混凝土澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，養(yǎng)護(hù)時間短，表面不覆蓋，失水過快；模板支撐體系未進(jìn)行認(rèn)真計算，支撐不牢固，連續(xù)多層支撐，底層嚴(yán)重超載；拆模時間過早，未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度等均會造成混凝土開裂。隨著人們對居住環(huán)境、使用功能、安全性的要求越來越高，對住宅的質(zhì)量和裂縫問題也越來越重視，我們應(yīng)該重視設(shè)計、施工的各個環(huán)節(jié)，以高度的責(zé)任心去完成每項工程，防微杜漸，真正做到用戶滿意放心。
