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所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-05-10 08:00 熱度:
摘要:從現澆鋼筋混凝土樓板的混凝土材料性能、設計、施工操作方面分析樓板裂縫產生的原因,并提出相應防治措施。
關鍵詞:現澆樓板;裂縫原因;預防措施;處理方法
隨著土木工程施工技術的不斷發展,傳統上使用的預應力空心板樓面已讓位于現澆鋼筋混凝土樓面。現澆樓面解決了預應力空心板拼縫縱向的質量裂縫,加強了結構的抗震性能。但現澆樓板出現裂縫的情況較多,已成為居民住宅質量投訴的常見問題,也是長期困擾建筑施工企業的一個難題。筆者根據多年來的施工經驗,現就鋼筋混凝土樓板裂縫產生的原因及防治方法做一淺析。
1裂縫的基本現狀
1.1在一字形布置的多層、小高層住宅的較高層樓面中,尤其房屋角部有大房間時,邊跨板面常出現順板外沿裂縫,房屋角部樓面常出現呈等腰三角形45。斜裂縫。
1.2在與施工井架或施工塔吊位置相接的樓板中,板面裂縫沿樓板支座邊0.3m范圍內平行于支座展開,甚至有些樓板四周均出現連續的裂縫。
1.3在鋼筋混凝土樓板內有預埋管的部位,通常沿管線走向出現表面裂縫,局部出現呈發散狀或龜裂狀的不規則裂縫。
2裂縫的成因分析
現澆樓板產生裂縫的原因是多方面因素共同作用的結果。總的來說可以從混凝土材料性能、結構設計和施工條件三方面來歸類分析。
2.1混凝土的材料性能
混凝土裂縫生成的直接原因是約束而產生的拉應力超出了混凝土所能承受的抗拉極限。這其中有兩個關鍵因素。
2.1.1混凝土的強度
混凝土強度主要取決于水泥石強度及其與骨料表面的粘結強度,而這又與水泥標號、水灰比及其骨料性質有密切關系。
2.1.2混凝土的變形
混凝土的變形主要有收縮變形和溫度變形。鋼筋混凝土樓板與其支撐系統(梁、柱、墻)共處于同一個大氣環境中,當環境溫度和濕度變化時,混凝土構件相應都會產生收縮變形和溫度變形。由于體型上的差異,板的體積與表面積比值小于其支撐系統的體積與表面積比值,在水平方向上板的變形一般大于其支撐系統,使板內出現拉應力。尤其目前,現澆鋼筋混凝土樓板的混凝土普遍采用泵送混凝土,其水泥用量、水灰比、坍落度都比較大,石子半徑又比較小,混凝土的收縮值比過去現場拌制的要大,混凝土的變形及其產生的拉應力也會更大。
2.2結構設計方面
為適應抗震要求,一般建筑大多采用框剪結構形式,這種結構剛度頗大,使用堅固耐久、安全可靠。但在樓板配筋及管線設計中,往往存在以下問題:
2.2.1設計中對多跨連續板邊跨的板邊往往簡化處理為簡支,由此而產生的誤差在構造上予以配置構造鋼筋補強,但所配置的構造鋼筋有的往往存在直徑過細,間距過大。
2.2.2樓板配筋設計中,僅在樓板軸線承重梁處配置了負彎筋,這些鋼筋在樓板撓度應變產生負彎矩時起抗力作用,剛性較大;而在樓板中間的配筋設計僅計算支撐平板的正壓力負荷,數量較少,所以就顯得相對薄弱,容易出現裂縫。
2.2.3對樓板來說,約束最大的位置在四個轉角處,因為轉角處梁或墻的剛度最大,它對樓板形成的約束也最大,同時沿外墻轉角處因受外界氣溫影響,也是樓板收縮變形最大的部位;一般來說,板內配筋都按平行于板的兩條相鄰邊設置,使得轉角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱,沿外墻轉角處的樓板容易出現45º斜向放射狀裂縫。
2.2.4樓板內設計的水電管線有不少采用PVC塑料管,PVC塑料管與混凝土的線膨脹系數不一致,在未采取任何措施的情況下,很容易沿水電管線方向出現裂縫。-
2.3施工操作方面
2.3.1模板施工的影響
模板支撐的剛度不夠、梁板支撐剛度差異或模板撓度過大,在荷載作用下變形沉陷產生裂縫;有些項目為趕工期,混凝土尚未達到規定強度就過早地拆除底模和支撐,樓面荷載造成樓板超值撓曲而產生通長裂縫。
2.3.2鋼筋成型質量的影響
鋼筋綁扎施工中,樓面支座上層鋼筋網的支撐馬凳高度不夠或設置間距過大,甚至不設;各工種交叉作業,施工人員眾多,行走頻繁,板的上層鋼筋受踩踏而彎曲、變形、下沉,使其不能有效發揮抵抗負彎矩的作用,板的實際有效高度減少,抵抗外荷載的能力降低而產生裂縫。
2.3.3混凝土的振搗不當
混凝土施工中充分振搗可使骨料和水泥漿在模板中得到致密排列,有助于混凝土的密實性和抗裂性。但過分振搗會出現粗骨料下沉,樓面出現表面砂漿層,表面砂漿干縮,造成表面裂紋;若振搗不均勻,未振搗部位結成塊狀而出現開裂。
2.3.4施工安排不合理
樓板混凝土澆筑完成后,混凝土強度未達到1.2mp。即進行下道工序的施工。在混凝土初凝期,施工荷載對混凝土產生較大的震動,尤其是重物沖撞,也容易使樓板產生不規則裂縫。
2.3.5混凝土養護不到位
現澆樓板的施工一次澆筑面積較大,表面與空氣接觸面積也大,混凝土表面水分蒸發過快,導致水泥缺乏必要的水化水而產生急劇的體積收縮,混凝土強度不能抵抗所出現的應力開裂;養護時覆蓋保濕隔熱措施不當,特別是夏、冬兩季晝夜溫差大,最易產生溫差裂縫。
3裂縫的預防措施
裂縫的預控重點在設計,關鍵在施工,而對混凝土原材料的控制,也是預防混凝土產生裂縫的重要環節。
3.1原材料方面
3.1.1嚴把原材料質量關
混凝土使用的水泥質量優劣、骨料級配及含泥量大小、外摻料用量多少都必須符合設計及國家有關規范標準要求。
3.1.2嚴格控制混凝土配合比
根據混凝土強度等級、質量檢驗及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水泥用量、砂率及水灰比,選擇級配良好的石子,以減少混凝土空隙率和收縮量,提高混凝土抗裂強度。
3.1.3采用商品混凝土施工時,嚴禁在泵送過程中摻水
因為中途加入的水為游離狀態,在混凝土硬化過程中不參與水化反應,而且會影響已設計好的混凝土配合比,降低了混凝土的抗折性。
3.2設計方面
3.2.1建議設計多跨連續板邊跨邊支座配筋時按固端考慮邊支點,對該跨跨中及內支座配筋時,邊支座仍可按簡支考慮,并適當增大板邊的構造配筋率。
文章標題:現澆鋼筋混凝土樓板裂縫分析與防治
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