住宅現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的原因與防治

住宅現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的原因與防治1工程概況近年來，傳統(tǒng)的預制板逐漸被現(xiàn)澆板所取代，由于使用了現(xiàn)澆樓板，房屋的整體性、抗不均勻沉降性和結構安全性均有很大提高，但也伴隨產(chǎn)生了一些樓板裂縫的情況，不少住戶擔心這些裂縫起因房屋的基礎沉降而向有關部門投訴。例如我市某小區(qū)共建住宅樓14幢，建筑面積約8萬m２，磚混結構，室內(nèi)無分隔墻，全部為現(xiàn)澆板，板厚100～120mm，現(xiàn)場拌和澆搗，混凝土強度等級C20，樓板與梁連接處均配負筋，房屋高5層，底層設架空層高2.2m，房屋約長80m，無伸縮縫，基礎采用混凝土灌注樁。工程于1999年12月陸續(xù)竣工?？⒐を炇諘r，尚未發(fā)現(xiàn)明顯的裂縫現(xiàn)象，住戶陸續(xù)購房進行裝修時，發(fā)現(xiàn)樓板裂縫，遂向我站投訴。經(jīng)現(xiàn)場察勘(包括尚未售出的房屋)發(fā)現(xiàn)，14幢房屋均存在裂縫，開裂戶數(shù)達124戶，占總戶數(shù)450戶的27.56%(而投拆用戶21戶，占總戶數(shù)的4.64%)，裂縫位置主要有圖1所示的兩類，其中位于板角處的裂縫占絕大多數(shù)，約占總數(shù)的90%，其縫寬一般在0.1～0.2mm。2裂縫原因分析對用戶反映的現(xiàn)澆板裂縫，經(jīng)多次會同設計、監(jiān)理、施工等部門進行實地查勘。首先進行了沉降觀測和圖紙復查，均符合規(guī)范和標準。因而根據(jù)上述裂縫狀況并結合其成因作了如下分析。(1)引起裂縫的首要原因是混凝土的收縮。眾所周知，混凝土在硬化過程中，由于水分蒸發(fā)，體積逐漸縮小，產(chǎn)生收縮，而板的四周由于受到支座的約束，不能自由伸展。而當混凝土的收縮所引起板的約束應力超過一定程度時，必然引起現(xiàn)澆板的開裂，開裂的部位往往產(chǎn)生在應力相對集中的地方，所以板的裂縫絕大多數(shù)產(chǎn)生在板角處，其走向與板的對角線相垂直。(2)溫度裂縫。因水泥具有快硬、高強、水化熱大的特點，再加上該房屋的主體施工發(fā)生在夏季，混凝土澆搗后又未及時澆水養(yǎng)護，混凝土在較高溫度下失水收縮，水化熱釋放量較大，而又未及時得到水分的補充，因而在硬化過程中，現(xiàn)澆板受到支座的約束，勢必產(chǎn)生溫度應力而出現(xiàn)裂縫，這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位，即板角處。另外，室內(nèi)外溫差變化較大，也要引起一定的裂縫。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)房屋西邊及頂層的裂縫居多。事實上許多裂縫往往是混凝土收縮及溫度變化綜合引發(fā)的。(3)結構體型突變及未設置必要的伸縮縫。開發(fā)商為了提高土地的利用率，房屋長度過長，而又未考慮設置伸縮縫，當房屋的自由伸縮達到應設置伸縮縫要求的間距時，就要引起裂縫的產(chǎn)生。另外，平面布局凹凸較多，即轉(zhuǎn)角也越多，這些轉(zhuǎn)角處由于應力集中形成薄弱部位，一受到混凝土收縮及溫差變化易于產(chǎn)生裂縫。(4)支座處負筋下沉產(chǎn)生裂縫。在施工過程中由于施工工藝不當，致使支座處負筋下陷，保護層過大，固定支座變成塑性鉸支座，使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫。3裂縫的防治上述裂縫雖屬非結構受力因素所引起的，但現(xiàn)澆板裂縫既影響美觀，又容易使住戶產(chǎn)生心理上的不安，而且裂縫不僅會影響抗?jié)B效果，也易造成水分侵蝕鋼筋，影響使用耐久性。因此，針對上述裂縫產(chǎn)生的原因，提出了一些防治措施，并在開發(fā)另一小區(qū)中，重點加強管理，起到了一定的效果。(1)加強現(xiàn)澆板澆搗后的養(yǎng)護?；炷琉B(yǎng)護是整個施工過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)，忽視對混凝土的養(yǎng)護，既會降低混凝土的強度，又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產(chǎn)生裂縫，尤其在高溫下施工，更應經(jīng)常澆水養(yǎng)護，這樣既可減少溫度產(chǎn)生的裂縫，也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應力，有效控制裂縫。同時，對水泥砂漿地面，也要嚴格按施工順序操作，并加強養(yǎng)護，經(jīng)常使地面處于濕潤狀態(tài)，也能有效地抑制地面裂縫的產(chǎn)生。(2)嚴格控制砂的粒徑及含泥量?；炷劣蒙皯捎弥写稚?，如砂粒過細，砂的含泥量超過標準，不僅降低強度，也會使混凝土產(chǎn)生裂縫，這是因為泥的膨脹性大于水泥膨脹性的緣故。(3)在板角增加輻射筋。現(xiàn)澆板的四周在設計上都已配置負筋，但針對絕大多數(shù)裂縫產(chǎn)生于板角這一現(xiàn)象，在板角四周增設輻射筋，使產(chǎn)生裂縫的應力作用方向與輻射筋相一致，能有效地抑制裂縫，此外配筋較多時，相對來說也能明顯改善裂縫的產(chǎn)生或擴展，根據(jù)裂縫距板角的距離，輻射筋長度為1.5m左右。(4)平面布置上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設置必要的伸縮縫。平面轉(zhuǎn)角過多，即薄弱部位越多，而這些部位由于應力集中，往往是裂縫的多發(fā)區(qū)。(5)嚴格控制板面負筋的保護層厚度。現(xiàn)澆板負筋一般放置在支座梁鋼筋上面，與梁筋應綁扎在一起，另外，采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負筋的位置，保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉，從而可有效控制保護層，避免支座處因負筋下沉，保護層厚度變大而產(chǎn)生裂縫，板的保護層厚度不應大于1.5cm。4結束語對于現(xiàn)澆板容易出現(xiàn)的一些非結構性裂縫現(xiàn)象，經(jīng)多次的分析研究，找出原因，對癥下藥，采取了一些防治措施，收到了一定的效果。我市的另一小區(qū)，建筑面積為4萬m2，9幢住宅也是現(xiàn)澆樓板，于2000年7月竣工，由于防治措施在前，現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象在9幢中只占6幢，開裂戶數(shù)28戶只占總戶數(shù)220戶的12.7%(投訴用戶只占總戶數(shù)的1.34%)，收到了較好的效果。要徹底消除裂縫現(xiàn)象，尚有待不斷提高施工技術和不斷積累施工經(jīng)驗，采用更為科學的解決方法。高層建筑承臺大體積混凝土施工摘要結合施工現(xiàn)場的特定條件，采取由淺基到深基的施工步驟，對不同體量的承臺制定不同的澆筑方案和技術措施，有效地降低了泵送大體積混凝土內(nèi)部的最高溫升，消除了冷縫現(xiàn)象。在承臺中間設置棋盤式高低水平施工縫，取得了良好效果。關題詞高層建筑基礎承臺大體積混凝土泵送混凝土施工縫養(yǎng)護?？谑?**大廈主樓地下3層，鋼筋混凝土筏形基礎承臺板厚3，00m，平面48．80m×48．80m，承臺混凝土量為6360m3。商住樓地下2層，承臺板厚1．80m，混凝土量為1817m3。地下車庫承臺板厚1，00m，混凝土量為2319m3，承臺中段設后澆帶1道。承臺混凝土強度等級為C30，抗?jié)B等級S6，總量10496.00m3。1施工方案(1)為保證相鄰已有建筑安全，先施工商住樓、車庫基礎，后施工主樓基礎，這樣承臺施工由淺入深，同時也降低了商住樓、車庫的基坑降水費用。(2)主樓承臺分兩層澆筑，每層厚1.5m，商住樓承臺一次澆筑，承臺中心水平位置埋設①50冷卻循環(huán)散熱水管，距承臺底300mm至承臺表面向上1叨mm埋沒50垂宜散熱水管，間隔6000肋21雙向均勻布置，即采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護措施降低大體積混凝土的溫升值3車庫承臺以后澆帶分段一次澆筑至標高。(3)混凝土由現(xiàn)場攪拌。砂、石計量采用HP—800和風—800自動配料機各2臺?；炷凛斔筒捎肏BT—60輸送泵，管徑①125，輸送能力16。58IJ／h3同時采用吊斗容量為1m3的四23—B塔吊1臺吊運部分混凝土，以免澆筑過程中產(chǎn)生冷縫。2保證大體積混凝土質(zhì)量的措施2．1選擇合適水泥主樓及車庫承臺采用“紅水河”525R普通水泥，商住樓承臺采用“三鑫”425R普通水泥o2，2減少水泥用量為減少水泥水化熱，降低混凝土的溫升值，在滿足設計和混凝土可泵性的前提下，將425R水泥用量控制在450k8／m3，525R水泥用量控制在3如k8／m3。2，3摻外加劑，控制水灰出根據(jù)設計要求，混凝土中摻加水泥用量4％的復合液，它具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水量減少20％左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延長到5h左右。2，4嚴格控制骨料級配和合泥量選用10.40mm連續(xù)級配碎石(其中10.30mm級配含量65％左右)，細度模數(shù)2.80-3.00的中砂(通過0．315n凹篩孔的砂不少于15％，砂率控制在40％—45％)。砂、石含泥量控制在1％以內(nèi)，并不得混有有機質(zhì)等雜物，杜絕使用海砂。2，5優(yōu)選混凝土施工配合比根據(jù)設計強度及泵送混凝土坍落度的要求，經(jīng)試配優(yōu)選，確定混凝土配合比如下：采用425R水泥時為水：水泥：砂：碎石：復合液＝0．25：1：1．82：2．51：0．04；采用525R水泥時為水：水泥：砂：碎石：復合液：0．50：1：2：2．77：0．04，坍落度150J18cmo2，6嚴格控制混凝土入模溫度施工過程中應對碎石灑水降溫，保證水泥庫通風良好，自來水預先放入80m3的地下蓄水池中降溫。澆筑主樓承臺時，將水預先放人商住樓地下二層水箱中降溫，使入模溫度控制在25以下o2，7加強技術管理加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工，明確分工，責任到人。加強計量監(jiān)測工作，定時檢查并做好詳細記錄，認真對待澆筑過程中可能出現(xiàn)的冷縫，并采取措施加以杜絕。2，8合理組織勞動力及機械設備(1)施工人員分兩大班四六制作業(yè)。每班交接班工作提前半小時完成，人不到崗不準換班，并明確接班注意事項，以免交接班過程帶來質(zhì)量隱患。(2)承臺澆筑采用泵送，并用塔吊配合，以免接、拆泵管或堵管時混凝土出現(xiàn)冷縫。砂、石采用自動配料機配料，裝載機配合。每臺泵輸出混凝土量為22m3/h左右，塔吊吊運混凝土4．5m3/h池左右。2，9采用切實可行的施工工藝主樓、車庫、商住樓承臺澆筑，均由東向西不間斷地推進(圖1)。根據(jù)泵送大體積混凝土的特點，采用“分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能較好地適應泵送工藝，避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長，從而提高泵送效率，簡化混凝土的泌水處理，保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況，在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，第一道布置在混凝土出料口，主要解決上部混凝土的振實；由于底層鋼筋間距較密，第二道布置在混凝土坡腳處，以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進，振動器也相應跟上，以確保整個高度上混凝土的質(zhì)量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，打磨壓實，以閉合混凝土的收水裂縫。2．10加強混凝土的養(yǎng)護及測溫工作(1)采用蓄水法保溫養(yǎng)護，蓄水深度19cm以上。商住樓承臺在混凝土施工期問通入冷卻循環(huán)水，以便加快承臺內(nèi)部熱量的散發(fā)(圖2)。為保證冷卻水溫度控制可靠、流量調(diào)節(jié)方便并節(jié)約用水，將循環(huán)水管的一端接至用于地坑降水的①150總排水管，另一端接至承臺面，使冷卻水與養(yǎng)護循環(huán)往復，有效地控制內(nèi)外溫差。(2)為及時掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值，在承臺內(nèi)埋沒若干個測溫點，采用L形布置，每個測溫點埋設溫管2根01根管底埋置于承臺混凝土的中心位置，測量混凝土中心的最高溫升，另一根管底距承臺上表面100mm，測量混凝土的表面溫度，測溫管均露出混凝土表面100n皿。用100的紅色水銀溫度計測溫，以方便讀數(shù)。第loJ5d每2h測溫1次，第6d后每4h測溫1次，測至溫度穩(wěn)定為止。從3個承臺的測溫情況看，混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在3。5d內(nèi)產(chǎn)生，3d內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升，內(nèi)外溫差值在20℃左右，控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。3幾點體會(1)采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護措施，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養(yǎng)護周期，對于超厚大體積混凝土施工尤其適用o(2)主樓3．00m厚承臺設計時，在承臺中間設置了墊20＠2肋水平抗縮鋼筋網(wǎng)片。采用“水平分層間隙”施工方法，分兩層進行澆筑，間隙時間7d以上，分層厚度各1．5m，抗縮鋼筋網(wǎng)設置在下層1．5m的上表面。在工期允許的情況下，這種施工方法可降低內(nèi)部最高溫升、減少人力、材料及機械設備的投入。(3)主樓承臺混凝土分層澆筑，下層混凝土的表面設置了棋盤式高低塊(高差5em)，形成上下連接的鍵塊，并將抗縮鋼筋網(wǎng)支撐鋼筋伸出澆筑面20cm以上。在混凝土終凝前用鋼絲刷拉毛表面水泥膜層處理水平施工縫，