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閱讀 1988 次 現澆鋼筋混凝土結構板裂縫預防及處理措施

摘要:現澆鋼筋混凝土結構板裂縫有材料之身引起的收縮裂縫、溫度裂縫及施工工藝造成的擾動裂縫等情形,在施工過程中要針對不同的原因采取不同的應對措施,方能避免裂縫的產生;另外,當裂縫出現后也應根據裂縫的成因及現狀進行專項處理,消除裂縫對結構安全性及耐久性的影響。...

 現澆鋼筋混凝土結構板裂縫預防及處理措施

王曉偉 薛濤 寇琦 高源

陜西建工第一建設集團有限公司

序 言

由于混凝土材料特性以及設計施工的原因,現澆混凝土結構板開裂現象經常發生,直接影響到房屋建筑的正常使用以及結構安全性,是房屋建筑工程施工中存在的一種較嚴重的質量通病。

一、現澆鋼筋混凝土結構板裂縫原因

1、一般房屋結構

(1)混凝土的材料特性

1)混凝土收縮變形

混凝土作為由砂石集料、水泥以及水拌和而成的脆性材料,在施工結束后隨著水分的大量蒸發,混凝土體積隨之收縮產生變形。但是由于現澆混凝土結構板受到梁、柱、墻等周邊支座的約束力,并不能自由收縮變形。當約束應力超過混凝土的極限承受能力時,就會造成現澆混凝土結構板的開裂。這樣的裂縫通常出現在板角等應力相對較為集中區域。

2)混凝土溫度裂縫

鋼筋混凝土結構板澆筑初凝過程中,由于水化熱的作用會導致鋼筋混凝土內部溫度較高,根據相關監測數據發現溫度差最高可達50℃以上。在養護期內,混凝土內外溫差一般處于較大水平。混凝土結構板表面由于具有較好的熱量散失條件溫度基本相對較低,現澆鋼筋混凝土結構板的內外溫差導致溫度應力的產生,當溫度應力超過混凝土的極限抗拉強度時,便會導致裂縫的產生。

(2)鋼筋混凝土施工工藝控制不完善

1)模板支撐體系施工措施不當

在現澆鋼筋混凝土結構板施工過程中,模板施工不滿足設計規范要求也是導致現澆混凝土結構板開裂的主要原因。支模過程中模板的間距過大,上下層之間的支撐不垂直,垂直支撐面與現澆結構板接觸位置松動等等都會造成模板支撐體系變形,使混凝土結構板內產生過大的應力變形,造成裂縫的發生。此外,拆除模板過早,由于現澆鋼筋混凝土尚未達到設計承載能力,在荷載的作用下結構板結構受荷超過承載能力也會造成結構板的開裂。

2)管線埋設處理不當

現澆混凝土埋設的電暖等各類管線主要為PVC管,這在一定程度上導致了混凝土結構板內的有效截面減小,而且PVC管與混凝土兩種材料的線性膨脹系數差別較大,粘結力不強,造成現澆鋼筋混凝土的密實度不足,極易導致由于應力集中而造成的結構板開裂。

3)混凝土泵送澆搗施工存在質量問題

在房屋建筑工程施工過程中,現澆鋼筋混凝土一般采取泵送的方式,這就要求混凝土的坍落度不低于100mm,水泥用量以及水灰比均較大。同時為了緩解運輸過程中出現初凝,部分混凝土中還摻加了緩凝劑,極易導致在泵送以及澆搗過程中出現浮漿,造成澆筑混凝土的均勻性較差,表面收縮量增加,因而出現裂縫。

(3)鋼筋混凝土養護措施不規范

規范合理的保濕養護措施可以有效降低混凝土的收縮量,但是部分項目對于混凝土澆筑結束后的保濕養護重視不足,難以按照相關規范要求進行養護,造成現澆鋼筋混凝土裂縫的出現。

2、超高層結構

除上述一般房屋結構涉及原因外,還有以下方面的原因:

(1)順鋼梁鋪設位置直線裂縫:樓承板剛度不足,在鋼梁支承部位產生撓度。加強筋配置間距過大,或未設計加強鋼筋。

(2)圓管柱及方鋼柱四周放射裂縫:樓承板剛度不足,在鋼柱環形支托梁支承部位產生撓度,鋼柱周圍加筋未加設到位。

(3)后澆樓承板與核心筒交接位置放射裂縫:由于塔樓豎向結構先施工,混凝土前后分兩次澆筑,產生冷縫,且塔樓沉降量與外框板鋼結構沉降量不同。

(4)晝夜溫差大,外框筒混凝土樓板與鋼結構構件伸縮率不同,導致樓板出現伸縮裂縫。

二、現澆鋼筋混凝土結構板裂縫預防措施

1、一般房屋結構

(1)嚴格控制原材料混凝土質量

由于鋼筋混凝土現澆結構板大多使用商品混凝土,因此為避免由于混凝土材料原因出現裂縫,必須嚴格控制水泥、砂石等原材料的質量,嚴格按照設計以及規范要求進行配合比設計及計量。對于進場使用的混凝土,入泵處進行坍落度試驗及留置混凝土試塊等必要的試驗驗收,以確保用于澆筑施工的混凝土質量。

(2)完善鋼筋混凝土現澆過程施工工藝

對于模板支撐體系施工作業,首先應該根據工況及相關要求進行設計驗算,綜合考慮施工過程中吊裝等各種荷載對模板穩定性的影響。對于鋼筋的綁扎,應該確保保護層的厚度與設計要求一致,避免保護層過厚導致現澆板有效厚度降低而出現裂縫。電暖等管線的鋪設應盡可能的與鋼筋交叉布置或者與現澆板短跨方向平行鋪設。避免多層管線相互疊放造成應力集中,如不得已需要在各種管線集中位置增加鋼筋加強網或采取預埋線盒等保護措施。對于混凝土的澆筑搗實作業,應根據不同混凝土的初凝時間,確保初凝前完成搗實以及找平。在現澆混凝土終凝時間之前應完成板面的抹壓工作,以便于及時進行混凝土保濕養護。

(3)規范混凝土養護作業

規范合理的混凝土養護措施,是提高鋼筋混凝土現澆板整體強度,預防裂縫發生的有效措施。養護作業的關鍵要點在于確保混凝土處于潮濕狀態下,避免混凝土表面水分的蒸發。通常情況下混凝土養護采用覆蓋塑料薄膜或者使用薄膜養生液,保濕養護時間不得低于一周(具體參照《GB50666-2011混凝土結構工程施工規范》),對于使用外摻劑的混凝土應適當延長養生時間。

2、超高層結構

除上述一般房屋結構預防措施外,還有以下措施:

(1)對于1、2條樓承板剛度不足問題,應在跨中位置增加鋼管頂撐,防止模板因剛度不足產生的彎曲變形。減少梁支承部位順梁方向和柱四周放射產生的裂縫。

(2)對于1、2條加強筋配置間距過大,或未設計加強鋼筋的情況,應與設計院或鋼結構深化組聯系,將外框筒樓板梁位置負彎矩加筋由粗筋稀筋替換為細筋密筋,減少裂縫產生。

(3)針對塔樓與外框筒樓板沉降量不同問題,處理措施是嚴格控制核心筒與外框筒層差在6-9層內,保證外框內框沉降同步。

(4)鋼結構與混凝土結構伸縮率不同,處理措施是在鋼管柱及鋼梁周圍增加環形溫度筋,以便傳導溫度減少裂縫產生。

三、現澆鋼筋混凝土結構板裂縫的處理

1、混凝土裂縫表面封閉法

對于混凝土裂縫小于 0.15mm 難以使用填充材料的微縫,可以通過表面封閉的方式進行處理,以提高鋼筋混凝土現澆板的防水性,避免水分浸入對鋼筋的銹蝕。表面封閉法的施工工藝為首先清洗處理干凈現澆結構板表面,待充分干燥后使用黏度相對較低的液態樹脂或者是表面涂料膠均勻的填充涂刷裂縫表面,形成對裂縫的封閉處理。

2、壓力灌漿法

壓力灌漿主要包括水泥灌漿以及化學灌漿兩種方式,一般情況下用于處理寬度介于0.15-0.5mm 之間的裂縫,其處理方式為通過一定的壓力條件將水泥或者環氧、甲凝類材料灌入裂縫內部實現混凝土現澆結構板裂縫的修復。壓力灌漿法施工步驟主要包括:清潔裂縫、確定灌漿口、裂縫封閉、安設底座及灌漿設備、壓力灌漿及封口,最后作業結束后清理灌縫表面的封縫膠。

3、開槽填補法

對于寬度超過 0.5mm 而且較長的現澆混凝土結構板裂縫,一般采用開槽填補的方式處理。首先利用切割機沿裂縫發展方向將裂縫擴大,使其形成V型槽的形式,之后將處理后的裂縫清洗干凈,將槽底通過水泥漿處理后分層填充環氧砂漿、水泥砂漿或者其他密封材料,密封裂縫后將現澆結構板表面抹平壓實。

4、開槽填補+加固法

對通長、貫通的危險結構裂縫,除了采用開槽填補法外,還應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,必要時在板底順縫用粘扁鋼或碳纖維布等措施對樓板進行加固;對通長、貫通與非通長、貫通裂縫共同組成面積較大時,應在板底用碳纖維布粘貼成井字形,間距同布寬。

結 語

總之,針對裂縫形成的不同原因,有目的性的采取預防處理辦法,加強施工過程中的質量控制管理,完善施工監管及質量驗收手段,可以有效的緩解現澆鋼筋混凝土結構板裂縫的發生。   

(本文來源:陜西省土木建筑學會   文徑網絡工程項目投資中心:劉紅娟 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)

 
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