摘要:近年來,在建筑工程中,現(xiàn)澆鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的問題較為廣泛,原因很多。本文從設(shè)計(jì)、施工等方面對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫形成的原因進(jìn)行了分析,供大家參考。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)澆鋼筋;混凝土樓板;裂縫;設(shè)計(jì);施工
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引言
近些年來,為了提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性和防震性能,在建筑工程中,廣泛設(shè)計(jì)、應(yīng)用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板?墒菍(shí)際運(yùn)用過程里,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板出現(xiàn)裂縫的問題越來越多,這一現(xiàn)象已成為影響建筑工程質(zhì)量中廣泛存在的問題,F(xiàn)對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因作簡(jiǎn)要分析:
一 筑設(shè)計(jì)方面的原因
1 建筑平面超長(zhǎng),再加上溫差和材料變形,就會(huì)造成樓板橫向開裂。但僅就長(zhǎng)度而言,如結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度小于規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小。
2 收縮裂縫常常出現(xiàn)在收縮應(yīng)力集中的薄弱截面上,在建筑設(shè)計(jì)中,一般只注重建筑功能而忽視建筑結(jié)構(gòu)問題。如建筑平面不規(guī)則,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)又沒有采取加強(qiáng)措施,在凹凸角處容易產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力集中,從而造成板開裂。
3 對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)住宅,由于夏天室外墻體溫度高于室內(nèi)溫度,結(jié)構(gòu)外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹,如果未采取保溫措施,在縱橫兩外墻面的變形對(duì)樓板產(chǎn)生牽拉作用下,東西兩端樓板被外墻向外拉伸就容易引起裂縫,特別是外墻面如采用易吸收熱量的暗色調(diào)裝飾面層,此類裂縫就更為常見。同樣,屋面如果未設(shè)保溫層,頂層樓板也會(huì)因熱脹冷縮而引起開裂。
二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的原因
1 設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓樓受力狀態(tài)考慮僅局限于樓板平面的應(yīng)力變化(按彎矩配置抵搞正、負(fù)彎矩的受力鋼筋)、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生彎矩,也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應(yīng)力。在樓板受力體系分析時(shí),對(duì)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形,根本沒有考慮。
2 現(xiàn)行規(guī)范側(cè)重按強(qiáng)度考慮,而針對(duì)控制溫度應(yīng)力與混凝土收縮應(yīng)力進(jìn)行的配筋往往考慮不夠。由于墻體或邊梁變形牽連樓板,使樓板在板角部位產(chǎn)生拉伸變形,按傳統(tǒng)的概念在板角部位增加抵抗負(fù)彎矩鋼筋,只是考慮樓板在承受豎向荷載作用的彎曲變形,沒考慮墻體或邊梁對(duì)樓板的影響。所以,即使在端跨的板角增加了負(fù)彎矩鋼筋或增加放射形配筋,但還是避免不了端部樓板板角45O方向裂縫。
3 由于結(jié)構(gòu)計(jì)算的疏忽,現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)偏薄,未做撓度驗(yàn)算,或設(shè)計(jì)中未充分估足裝修荷載、使用荷載(即設(shè)計(jì)活荷載偏。灾略O(shè)計(jì)受力小于實(shí)際受力,因此造成板開裂。
4 對(duì)于具有預(yù)埋管的樓板在防止板裂縫的構(gòu)造措施考慮不夠,由于預(yù)埋的PVC管與混凝土握裹力非常小,PVC管密集部位的樓板出現(xiàn)混凝土“真空”,勢(shì)必大大降低樓板在抗彎時(shí)的計(jì)算高度,從而減弱了板的抗彎性能。
5 對(duì)于開孔的樓板,特別是孔開的比較大的雙向板的設(shè)計(jì)問題,更多的只是考慮樓板在豎向荷載作用下的洞口四周加強(qiáng)鋼筋,往往忽略了如果周圍的支承點(diǎn)是剪力墻或深梁時(shí)的板與墻體或者板與梁的變形協(xié)調(diào)問題。如果墻體或梁的剛度較大,板的孔邊凹角處必須出現(xiàn)應(yīng)力集中,開洞樓板出現(xiàn)翹角現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致樓板開裂。
6 一般在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,為了充分發(fā)揮混凝土的強(qiáng)度特性及抗震設(shè)計(jì)原因,樓板及梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)往往比柱低;特別是高層建筑的下部幾層這種現(xiàn)象比較普遍。但是,如果梁板與柱的交接處處理的不好,不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土的收縮變形不協(xié)調(diào),就會(huì)造成交接處板的開裂。
7 建筑結(jié)構(gòu)的平面尺寸超過混凝土規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距時(shí),可以考慮采用后澆帶的方法適當(dāng)增大伸縮穎的間距,但是后澆帶不能解決由溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)用集中,更不能代替伸縮縫。有一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者為了不設(shè)伸縮縫隨意設(shè)置后澆帶而造成后澆帶處開裂。
三 混凝土原材料方面原因
1 商品混凝土廠由于受市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的影響而產(chǎn)生價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),各廠家為了降低混凝土的生產(chǎn)成本,在減少水凝用量上大做文章。他們調(diào)整混凝土配合比,使混凝土中加入的粉煤灰及礦渣微粉數(shù)量增大超標(biāo),從而達(dá)到減少水凝用量的目的。調(diào)整后的混凝土配合比初期強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢,但28天能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,而混凝土3天后干縮進(jìn)入高峰值,因此不能抵抗早期的混凝土伸縮裂縫。
2 商品混凝土廠為了方便機(jī)械泵送施工,加大用水量或加入了超量的減水劑或劣質(zhì)的減水劑,產(chǎn)生終凝收縮裂縫。
3 混凝土粗骨料石子的用量大,針片狀石子含量高,造成混凝土孔隙多,同時(shí),細(xì)骨料砂子的粒徑及含凝量超標(biāo),夏季砂石料溫度偏高,使出罐的混凝土質(zhì)量得不到保證,從而使現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫。
4 規(guī)范明確規(guī)定,不同廠家的水凝嚴(yán)禁混用?擅總(gè)商品混凝土廠不能保證一個(gè)庫房的水凝徹底清庫,造成部分水凝混用;在混凝土施工時(shí),由于混凝土用量大,一個(gè)商品混凝土廠滿足不了施工用量,這樣就出現(xiàn)二個(gè)以上商品混凝土廠給施工現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)商品混凝土,而各廠的水凝并不一定是一個(gè)廠家或同批次的,從而造成水凝混用。
四 施工方面原因
、偈┕r(shí)樓板實(shí)際厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度,使得樓板剛度減弱,樓板變形過大而產(chǎn)生裂縫。②樓板混凝土保護(hù)層過厚,導(dǎo)致樓板有效高度減小,鋼筋應(yīng)力得不到發(fā)揮而使樓板產(chǎn)生裂縫。③施工時(shí)踩踏樓板負(fù)筋使其下移,使得樓板支座處邊沿板頂產(chǎn)生裂縫。④樓板混凝土實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,從而導(dǎo)致混凝土受壓不足開裂。⑤施工單位為了趕進(jìn)度,加快模板周轉(zhuǎn),樓板拆模過早,或在板上過早,或在板上過早、過重地堆放材料,即混凝土早期受力而導(dǎo)致樓板開裂。⑥找平層過厚,因批平層素混凝土抗裂性差,在溫度和收縮變形作用下,樓板易產(chǎn)生表面裂縫。⑦現(xiàn)澆樓板中大多采用PVC管上移或下沉,使得板頂或板底保護(hù)層變薄,從而使樓板出現(xiàn)沿穿線管走向的裂縫。另外,板底鋼筋保護(hù)層墊塊設(shè)置不當(dāng)或過稀時(shí),也易使板度出現(xiàn)裂縫。⑧在混凝土澆搗過程中或施工荷載作用下,若模板支撐的變形較大,使得樓板的混凝土硬化前,產(chǎn)生初始塑性裂縫。這種裂縫在拆模后會(huì)受到干縮、溫度變化等因素的影響而逐漸開展。筆者在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),二層樓板裂縫往部各層嚴(yán)重,且裂縫形態(tài)很不規(guī)則,即與此因素有關(guān)。⑨泵送混凝土具有較大的粘聚性和流動(dòng)性,現(xiàn)澆樓辦的塑性裂縫問題較普通混凝土顯得更為突出。施工過程中,若混凝土撓搗不密實(shí)、不均勻、漏振、過振,會(huì)上起沿鋼筋走向或與構(gòu)件有關(guān)的塑性沉降裂縫。這種裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑后0.5-3小時(shí)之間;炷翢3-4小時(shí)左右,如不及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù),特別是炎熱、大風(fēng)季節(jié),水分蒸發(fā)過快,混凝土劇烈收縮,極易造成樓板表面呈龜裂狀的塑性收縮裂縫。⑩許多施工單位對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)不夠重視,往往不能嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足,養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)。試驗(yàn)表明,養(yǎng)護(hù)14天的混凝土比養(yǎng)護(hù)3天的混凝土收縮小,因?yàn)樵诃h(huán)境潮濕的條件下,混凝土收縮值很小,甚至不收縮。
以上是對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生原因所做的分析總結(jié),供讀者在設(shè)計(jì)、施工、原材料選用時(shí)加以參考,盡量避免現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生。
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