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摘要:现浇混凝土结构出现裂缝是钢筋混凝土结构的通病之一,也是现在交房过程中引起争议较高、投诉的热点之一。结合现场实际情况,分析裂缝产生的原因、采取有效的防治措施,裂缝产生后采用正确的处理方法至关重要。
关键词:建筑工程、混凝土结构、裂缝的防治和处理
引言:
现浇混凝土结构裂缝是施工现场最常见的问题之一,了解裂缝产生的原因,事先做好预防,事中做好质量、安全控制,事后采取准确有效的处理方法是土建施工人应具备的能力,以下我将谈一下我对现浇梁板裂缝产生的原因及防治、修补措施的认识。
裂缝的分类及产生的原因
1.1温差引起的裂缝
一般是由于环境温度的变化,钢筋混凝土因热胀冷缩而形成的裂缝,此类裂缝一般出现在墙角位置,特别是房屋东西两端房间,成45°分布或无规律。
1.2结构性裂缝
此类裂缝的产生主要是因为设计时为了提高建筑的抗震性,一般采用“强柱弱梁板”的设计理念,以保证柱子等竖向构件不先于梁板等水平构件破坏,达到保证整个结构的安全的目的,但是也导致了部分建筑物在一些薄弱部位如配筋变化处、两端负弯矩较大处等部位产生了裂缝,裂缝的数量与上述薄弱环节有关,方向与柱子基本垂直,但其裂缝宽度一般会在规范允许范围内。
1.3构造裂缝
构造裂缝常见于预埋的各种管线集中交叠处,如集中暗敷的PVC电线暗管处,未采用针对性的措施使混凝土受拉而出现的裂缝,裂缝的数量与管线多少有关,且与管线的走向几乎平行。
1.4收缩变形裂缝
混凝土在水化过程中因硬化收缩、养护不及时、失水、碳化等导致其收缩而形成的收缩裂缝。收缩裂缝有规律性,一般呈一定间距分部,裂缝走向与配筋率、保护层厚度等有关。
1.5不可逆的灾害性裂缝
混凝土强化过程中因使用安定性不良的水泥拌制混凝土、使用过期混凝土、模板支架的不稳定、沉降、养护不到位、强度未到而过早受到集中堆载等外荷载的作用而引起钢筋混凝土的拉应力大于抗拉强度而产生的裂缝,裂缝的数量一般较少,走向多分布于垂直于支撑点。这类裂缝会导致结构的安全性无法保证,一般应经设计复核再明确提出处理意见。
设计方面原因及防治措施
2.1建筑设计方面的原因
2.1.1保温措施不足
由于建筑物受环境温度变化的影响大,如果未采取有效的保温措施,在楼板长度方向对楼板产生的拉应力作用下,会造成长度方向的端头楼板拉裂。同样,屋面结构如果未设保温层,顶层楼板会因热胀冷缩而引起开裂。
2.1.2建筑物长度超长
部分建筑物设计时采用单层平面超长,但对温差和材料变形等的影响考虑不周,未设置变形缝等,也会造成墙体和梁板的横向开裂。
2.2结构设计方面原因
2.2.1设计时偏重承载力极限状态而忽视了正常使用极限状态会带来一系列问题。
2.2.2构件受力状态与计算模式局限于平面内的应力变化、受剪变形等,没有考虑到现浇结构构件之间在三维空间中如何分配内力、协调变形等。
2.2.3 不少设计师缺少工作经验,仅根据计算机软件进行严格配筋,忽视了对构造配筋、放射筋设置的要求。
2.2.4预留预埋管线交错叠放位置较多,设计时对其可能会引起裂缝的构件考虑不够。
2.3建筑设计方面的防治措施
2.3.1屋面与外墙采取保温措施:屋面设保温隔热层使屋面的传热系数≤1.0W/㎡.K,外墙设置保温隔热层,同时宜采用浅色装饰材料,增强热反射,减少对日照热量吸收。保温设计应通过热工计算,使其满足现行国家规范的要求。
2.3.2控制建筑物的长度,减少或避免结构因温度收缩而引起开裂,一般采取每隔30~50m设置伸缩缝,也可采用设置后浇带的方法进行补偿变形。
2.4结构设计方面的防治措施
2.4.1现浇板板厚宜控制在跨度的1/30以上,最小的板厚不宜小于110mm(厨房、浴厕、阳台板最小厚度不小于90mm),对有交叉管线板厚不宜小于120mm。
2.4.2楼板建议采用热轧带肋钢筋以增加其握裹力,适当增加分布钢筋与构造钢筋,洞口处、管线重叠位置应配加强筋、构造筋等。
2.4.3现浇梁板的混凝土强度等级不宜大于C30,必须采用高强度等级的,要考虑采用低水化热的水泥和加强浇水养护,便于混凝土凝固时的水化热释放。
2.4.4后浇带应设置在对结构受力影响较小部位,间距不宜超过30m,钢筋的连接与加强要求应明确,必要时应设置传力杆。后浇带封闭前应按照现行规范要求处理到位,其封闭时间不宜过早,至少应3~6月,但最短应不少于45天。
3、施工的原因及防治措施
3.1钢筋安装及间距
构件配筋的选用不仅要考虑到结构的承载力、抗裂性,还要考虑到施工的方便性,对断面比较大的构件应设置腰筋,对于跨度较大、厚度较厚的,一般应在构件中心位置设置构造钢筋进行加强,同时应保证钢筋位置的准确性,避免因保护层的过大或过小而导致的裂缝的出现,钢筋的间距过大也会造成钢筋之间的混凝土开裂。
3.2模板施工
梁板裂缝与模板的安装质量有很大关系,特别是支撑体系的稳定性与承载力,反映在现场主要是立杆间距过大、顶托自由端过长、地基的沉降、水平杆与扫地杆缺失、起拱高度不足等。因此,现场必须按照规范要求编制相应的专项施工方案,涉及到超限的应通过专家论证,在混凝土浇捣前完成相应的验收工作。
3.3混凝土浇捣
现在工程中使用的混凝土一般为泵送混凝土,供应商为了保证泵送,选择的集料比较小,会导致混凝土容易收缩开裂,施工人员将砂浆集中堆放、钢筋偏位、振捣不充分或过振均会导致裂缝的产生。因此,施工前必须做好交底和培训工作,安排专人进行监督,保证不过振、不欠振,砂浆分布均匀,不同强度等级的混凝土做好分隔,收面时应注意矫正偏位钢筋。
3.4混凝土养护
混凝土浇捣完毕应按照相应的规定进行养护,达到一定强度后方可施加荷载,但实际工作中为了赶工期,会在混凝土尚未达到设计或规范要求强度时就随意上钢筋、支模架等堆载,甚至超载、拆除立杆等的违规现象,从而导致混凝土结构的不可逆裂缝,这些裂缝部分是致命的,甚至有可能引发质量安全事故。
混凝土裂缝的处理技术
目前,混凝土结构的裂缝已经成为一种通病,而对混凝土裂缝的处理技术与方法也越来越多,但主要问题是如何判断裂缝是否存在结构安全隐患。一旦有裂缝问题出现,各方均应引起足够的重视,判定是否存在严重的后果,视现场状况分别采取不一样的处理方法,编制处理方案,并得到设计单位的确认。
4.1表面处理法
针对于裂缝比较浅细的、没有达到钢筋表面的混凝土构件的,一般可以用水泥砂浆或者是环氧树脂表面涂刷的方法进行处理。而一旦表面裂缝贯通的,并伴有漏水的情况,则可以采用在构件表面贴补防水片、防水砂浆等进行处理。
4.2填充密实法
对于中等宽度的裂缝,一般在裂缝地方凿成“V”形凹槽,然后填充合适的材料进行填充修补,并加强养护。
4.3压力灌浆法
该方法既能够修补面层,又能通过压力将注射胶灌注到混凝土的内部的裂缝处,粘结封闭裂缝同时还有补强和加固的作用。这种方法由于处理效果好,目前被广泛的使用。
5、结束语
混凝土结构工程的施工质量控制至关重要,必须从源头抓起,切实重视设计、原材料、施工等过程的事前、事中质量控制工作,守住在混凝土施工过程中的各个环节的底线,就可以保证施工质量与安全,极大的减少或者避免混凝土结构产生裂缝的风险。一旦出现了裂缝,要正确对待,做好实事求是的分析、试验、检测及评价等工作,积极利用专家论证、设计复核、方案把关等平台进行处理,确保工程质量符合要求。
参考文献
[1] 《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部(2018)37号令
[2]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
[3]《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)