广东恒胜建设监理有限公司广东汕头515000
摘要:现浇混凝土楼板的裂缝问题是一个普遍存在而后又难以根治的工程实际问题,本文针对实际工作中常见的混凝土楼板裂缝进行了分析,并提出了一些预防、处理措施。
关键词:楼板裂缝;原因;防治措施
引言
现浇混凝土楼板裂缝问题是如今最难解决的问题之一,因为这个问题不仅会影响建筑的美观,而且裂缝会使楼板的承受力大大下降,这会降低房屋结构耐用性,严重的会使房屋出现安全隐患。因此,在房屋的建设过程中,应加强对现浇混凝土楼板裂缝的成因及防治措施的研究。
1.现浇混凝土楼板裂缝成因
设计和施工两个因素都可能导致现浇混凝土楼板裂缝的产生,故本文从设计和施工两个方面来分析现浇混凝土楼板裂缝的成因。
1.1设计方面
1.1.1建筑平面不规则
设计单位在进行建筑设计时,有时为了追求造型美观,并且考虑到日照、通风、采光等要求,会出现建筑平面不规则、平面凹口较多等形状突变的情况。这种做法满足了建筑功能及美观的要求,但是却忽略了结构上的处理,给混凝土楼板的开裂留下了隐患。
1.1.2配筋不合理
配筋不合理主要体现在配筋率和配筋形式两个方面。有时为了节约成本,建设单位会要求设计单位降低配筋量,所以设计单位在设计时配筋率较小,安全储备较低,在加上施工时的影响,会导致现浇混凝土楼板出现裂缝。目前,常见的楼板配筋形式主要有“板底钢筋+负筋”和“双层双向”两种。“板底钢筋+负筋”的形式可以节约造价,降低成本,但是这种配筋形式会导致混凝土楼板的跨中位置仅有底层钢筋,导致混凝土楼板出现开裂,尤其是大开间楼板、房屋屋面及建筑物两端开间的楼板。
1.1.3未合理设置伸缩缝或变形缝
对于体形较长的建筑,由于未合理的设置伸缩缝或变形缝,使得混凝土收缩的拉应力集中在中间部位,导致混凝土楼板产生横向裂缝。
1.1.4地基基础设计不合理
地质勘探报告是地基基础设计的重要依据,勘探单位不负责或者局部区域未勘探到等原因会导致地质勘探报告不准确,这会使得设计单位地基基础设计不合理,出现地基不均匀沉降,从而导致墙体和楼板的开裂。
1.1.5水电设计与结构设计配合不够
楼板施工中,混凝土楼板中往往含有较多的管线,埋管会使得混凝土楼板的有效厚度减小。由于水电设计人员和结构设计人员配合不当,未考虑埋管的影响,尤其是“板底钢筋+负筋”的配筋形式,埋管处上层无钢筋,会导致混凝土楼板沿着管道走向产生裂缝。
1.1.6未考虑温度应力的影响
在房屋屋面,尤其是未设计隔热层的屋面上,温度的变化会导致楼板内部和表面形成温度差,这会使得屋面混凝土板中产生温度应力和应变,当温度应变大于混凝土极限拉应变时,混凝土板会产生收缩裂缝。
1.2施工因素
1.2.1拆模时间过早
有的施工单位为了提高模板的周转效率,在混凝土未达到拆模强度时就提前拆模,混凝土过早的承受荷载,导致混凝土楼板出现裂缝。
1.2.2材料集中堆放
在施工过程中,为了施工方便,施工单位常常会将施工材料,例如钢筋、钢管、砌体材料等,集中堆放在楼板上,而且由于钢筋、钢管长度较长,常常会集中堆放在大开间的楼板上。这部分荷载在结构设计时未考虑在内,导致楼板承受荷载过大,产生裂缝。
1.2.3模板排架支撑下沉
模板排架间距过大、排架整体刚度不够以及底层排架直接放置在松软的基层上,导致楼板模板发生下挠,从而使得混凝土楼板产生裂缝。
1.2.4钢筋位置不合理
施工过程中,钢筋垫块、马凳筋的位置不合理以及在施工人员随意踩踏钢筋都有可能使得上层钢筋发生弯曲、下挠,这会导致混凝土楼板上部无法抵抗温度应力及收缩应力,从而产生裂缝,详见图1。对于悬挑板而言,上部负筋下挠弯曲过大会导致受力不合理,在板根部上表面产生受力裂缝。下部钢筋保护层过大,会导致混凝土楼板底部因无法抵抗受拉应力,在板底产生裂缝。
图1钢筋位置不合理导致混凝土楼板裂缝
1.2.5混凝土养护不及时
混凝土的养护对混凝土裂缝的防治有着重要作用,而在施工中,施工单位往往对养护不够重视,出现养护不及时、养护时间不足等现象,如图2所示。这都是混凝土楼板产生裂缝的重要原因[1]。
图2养护不及时导致混凝土楼板产生的裂缝
2.现浇混凝土楼板裂缝防治措施
①建筑物的两端楼板、大开间楼板及屋面板宜设置双层双向钢筋。双层双向钢筋可以很好的控制温度应力、混凝土收缩、振动等原因产生的裂缝,对控制楼板裂缝有着很好的效果。而且,如今建筑结构中由于预埋了较多的管线,上部钢筋可以很好的防止混凝土楼板由于管线对楼板的削弱而产生的裂缝。在广东省各地住宅工程质量通病防治导则中,均说明建筑物的两端楼板、大开间楼板及屋面板应设置双层双向钢筋,有的地方还规定,其他楼板宜设置双层双向钢筋。此外,在房屋的转角处还可增加放射筋,放射筋可以有效的控制楼板45°裂缝的产生。
②采用小直径(8~14mm)、小间距(150~200mm)的钢筋,且在结构设计时,配筋率不宜过小,留有一定的安全储备,防止施工荷载对楼板产生影响,从而产生裂缝。
③结构设计时,板厚不宜过小。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中虽然规定住宅楼板、屋面板单向板最小厚度为60mm,双向板最小厚度为80mm。但是现今住宅结构中,楼板中预埋了较多的管道,这些管道削弱了楼板的有效厚度,故本文认为规范中的最小厚度应适当加厚。本文建议对于普通楼板、屋面板最小厚度应为100mm。
④对于体形较长的建筑,应合理地设置后浇带。通过设置后浇带,可以有效地避免由于混凝土收缩等因素引起的裂缝。此外,在混凝土楼板混凝土中可以适量加入一些微膨胀剂,这也是防止混凝土楼板产生裂缝的一个有效措施。
⑤拆模前必须对同条件养护试块强度进行测定,达到拆模强度后方可拆模。此外拆模后对混凝土要进行适当的养护。施工进度不宜过快,本文建议一般建筑物一个标准层(主体结构)的进度为8d左右,以保证混凝土可以得到必要的养护。
⑥施工过程中,材料必须分散堆放。严禁将材料(尤其是钢筋、钢管、砌体材料等)集中堆放。集中堆放产生的荷载过大,易对楼板产生损伤,从而产生裂缝。
⑦采用适当的措施保证上层钢筋的位置正确。在上下层钢筋中加入马镫筋,对于施工人数较多的工程,可以在楼板上设置临时通道,防止人员走动频繁从而将钢筋踩弯、踩趴。在浇筑混凝土时,需要安排专门的钢筋工对钢筋进行修整,保证钢筋的位置、绑扎的质量。
⑧对于管径较大的预埋管,可以在预埋管上部铺设钢筋网片、在预埋管上缠绕铁丝,或者将预埋管预先涂膜水泥浆后再埋入楼板内,防止楼板在预埋管位置处产生裂缝[2]。
3.工程实例
3.1工程概况
某项目工程为住宅楼,其中某户型客厅部分为大开间楼板,板厚120mm,采用“板底钢筋+负筋”的配筋形式,楼板轴线尺寸为3800×8400(mm),底板钢筋为φ6@130(双向),负筋为φ8@150。混凝土拆模(混凝土已达到拆模强度)约7d后发现,2栋住宅楼F2层大开间楼板在板底形成2道沿板短向的贯通裂缝并发生渗水[3]。详见图3。
图3住宅楼混凝土楼板产生裂缝
3.2原因分析
①楼板配筋率较小。板底配筋为φ6@130(双向),配筋率仅为0.21%,且底板钢筋直径过小。
②未采用双层双向的配筋形式。温度应力及预埋PVC线管都会造成楼板裂缝。而本工程中采用“板底钢筋+负筋”的配筋形式,不能有效地防止温度应力及预埋PVC线管的影响。
③拆模后,为了施工方便,在该楼板上堆放了较多的脚手架钢管,集中堆载,也是形式混凝土楼板裂缝的重要原因。
3.3整改措施及效果
发现裂缝后,建设单位立即要求设计院进行设计变更,设计院将该层楼板配筋整体改为φ8@200的双层双向钢筋,并在部分负弯矩部位加入负筋。此外,施工过程中,建设单位与监理单位严格控制施工过程中的材料堆放,严禁材料集中堆载。采取该措施后,其余楼板未发现此类裂缝,效果较好。
4.小结
综上所述,现浇楼板裂缝有多种形态,主要是由于设计、材料、施工等多方面因素造成的,因此,要针对不同类型的裂缝,采用合理的方法进行预防和治理,才能有效的解决楼板开裂问题,从而确保建设工程的安全质量。
参考文献:
[1]陈晋.现浇混凝土楼板裂缝的成因与防控[J].企业科技与发展.2015(06)
[2]李本友,安雪蕾.混凝土路面裂缝形成原因及解决方案[J].绿色环保建材.2017(08)
[3]赵奋强.建筑工程现浇混凝土楼板裂缝施工及预防措施[J].门窗.2017(09)