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中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)0810063-01
钢筋砼楼板的裂缝问题是建筑工程质量通病之一,也是目前房地产开发和建设中客户投诉的热点问题。通常,我们把0.2mm以下的裂缝叫无害裂缝,0.2mm以上的叫有害裂缝。本文所讨论的裂缝控制和防治即是针对有害裂缝来说的。
一、钢筋砼现浇楼板裂缝的原因分析
(一)基础沉降引起
这主要表现在天然地基或复合地基的住宅建筑中,由于地基处理不当或不够充分,导致基础沉降不均,从而将上部结构拉裂,这种裂缝是有害的,是需要从设计、施工、检测等各方面采取措施,加以认真解决的。
(二)设计不当引起
建筑平面布置不规则,凹进凸出较多,引起局部应力集中;结构设计没有处理好变形协调、刚度协调的问题,造成该加强的没加强,不该加强的乱加强;钢筋配置不当,误认为只要强度足够就可以了,往往楼板钢筋配置过粗、钢筋间距过大,从而产生裂缝。
(三)收缩及温度应力引起
混凝土中含有大量的水分,随着水分的蒸发,混凝土表面及内部不可避免地会出现裂缝,另外,由于混凝土是脆性材料,随着外界温度的变化,混凝土也会热胀冷缩,当其涨缩受限制时,就会产生应力,当应力超过其强度时,就会开裂。
(四)管线布置引起
现浇钢筋砼楼板中一般都予埋部分管线,特别是强弱电管线,一般都在钢筋砼楼板中布置,一般的楼板厚都是100mm,扣除双面保护层厚度及上下四层钢筋网格厚度,所剩尺寸已经非常有限。如果予埋线管较粗或者交叉布置的话,则在线管处必定形成砼薄弱层甚至真空层出现裂缝也就在所难免了。
(五)商品砼质量问题
如今工程建设普遍使用商品砼,商品砼的质量控制,除了强度控制外,还要对坍落度进行控制,坍落度的控制,说到底就是用水量的控制。为了增加和易性,商品砼的坍落度一般都偏大,有些为了满足泵送的方便,现场加水。这些都大大增加了钢筋砼楼板出现裂缝的机会。
(六)养护不到位
混凝土湿涨干缩,浇捣完毕后,如果不及时进行有效地养护,随着表面水分的蒸发,混凝土的早期强度又很低,表面很快就会出现裂缝。如果能加强养护14天以上,每天在砼表面覆盖草包,适时浇水,保持混凝土表面湿润,那么早期裂缝就可以有效避免。
二、如何有效地减少裂缝的形成
(一)设计技术措施
1.住宅的建筑平面宜规则,避免平面形状突变。当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋宜适当加强。当楼板平面形状不规则时,宜设置梁使之形成较规则的平面。
2.钢筋混凝土现浇楼板(以下简称现浇板)的设计厚度一般不应小于120mm(厨房、浴厠、阳台板不得小于90mm),目前设计中通常采用的100厚楼板偏薄。
3.屋面及建筑物两端的单元中的现浇板应设置双层双向钢筋,钢筋间距不宜大于100mm,直径不宜小于8mm。外墙转角处应设置放射形钢筋,钢筋的数量不应少于7+10长度应大于板跨的1/3,且不得小于1.5m。
4.在现浇板角急剧变化处、开洞削弱处等易引起应力集中处,钢筋间距不应大于150mm,直径不应小于6mm,并应在板面布置双向的温度收缩钢筋。板的上、下表面沿双向的配筋率均不应小于截面积的0.2%。
5.现浇板砼强度等级不宜大于C30。
6.住宅长度大于40m时,宜在楼板中部设置后浇带,后浇带两边应设置加强钢筋。
(二)施工技术措施
1.保证保护层厚度。钢筋砼楼板的保护层厚度不足是引起楼板裂缝的重要因素之一。楼板下层的钢筋网由于受到砼垫块(间距宜控制在1米左右)及模板的依托,保护层比较容易控制。但上层钢筋网的有效保护,由于受到钢筋规格较小;各工种交叉作业,施工人员频繁踩踏;马撑设置间距不合理等因素影响一直是个施工中的难题。
关于马撑的设置,笔者认为楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小马撑,其纵横向间距不应大于700mm(即每平方米不得少于2只),特别是对于中8一类细小钢筋,小马撑的间距应控制在600mm以内(即每平方米不得少于3只),才能取得较好的效果。为避免施工人员交叉作业影响,可采取下列综合措施加以防控:(1)科学安排各工种交叉作业时间,板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头应及时穿插进行并争取全面完成,不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。(2)在楼梯、通道等必需的通行处搭设临时筋易通道,以供必要的施工人员通行。(3)加强教育和管理,使全体操作人员充分认识保护板面上层负筋的重要性,必须行走时,应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。(4)安排适量的钢筋工(一般不少于3-4人)在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部及楼面裂缝易发生处(四周阳角、预埋线管处以及大跨度房间处)应重点整修。(5)砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,分散应力,避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2.预埋线管处的裂缝防治。预埋线管特别是多根线管的集散处,是截面砼受到较多削弱从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。对于较粗的管线或多根线管的集散处,应增设垂直于线管的短钢筋网加强。建议增设的抗裂短钢筋采用406-408,间距≤150,两端的锚固长度应不小于300毫米。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处应采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散处的砼截面大量削弱时,宜按予留孔洞构造要求在四周增设上下各2中12的井字形抗裂构造钢筋。
3.材料吊卸区域的楼面裂缝防治。目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着抢工期的现象。对这类裂缝的综合防治措施如下:(1)主体结构的施工速度不能强求过快,控制在6-7天一层为宜,楼层砼浇筑完后的必要养护时间(宜≥24小时)必须获得保证。(2)科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24小时以前,可限于做测量、定位、弹线等准备工作,不允许吊卸大宗材料,避免冲击振动。3天后方可开始吊卸钢管等大宗材料,进行正常支模施工。(3)在模板安装时,吊卸材料应尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重。(4)对计划中的临时大开间材料堆放区域(一般约40平方米左右),在搭设模板支架时,应预先考虑加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800毫米)和搁栅等措施,以增强刚度,减少变形。并应在该区域的新筑砼表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。
4.加强对楼面砼的养护。砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期收缩裂缝发生。但实际施工中,由于抢赶工期,楼面砼往往缺乏充分的浇水养护时间。为此,楼面砼在浇注完毕后,必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护,这一措施在高温作业时,尤其重要。
三、结束语
现浇钢筋砼楼板裂缝的形成和防治是一个综合性的技术问题,需要工程、设计、建设各方共同努力、协作配合,才能从根本上解决问题。
钢筋砼楼板的裂缝问题是建筑工程质量通病之一,也是目前房地产开发和建设中客户投诉的热点问题。通常,我们把0.2mm以下的裂缝叫无害裂缝,0.2mm以上的叫有害裂缝。本文所讨论的裂缝控制和防治即是针对有害裂缝来说的。
一、钢筋砼现浇楼板裂缝的原因分析
(一)基础沉降引起
这主要表现在天然地基或复合地基的住宅建筑中,由于地基处理不当或不够充分,导致基础沉降不均,从而将上部结构拉裂,这种裂缝是有害的,是需要从设计、施工、检测等各方面采取措施,加以认真解决的。
(二)设计不当引起
建筑平面布置不规则,凹进凸出较多,引起局部应力集中;结构设计没有处理好变形协调、刚度协调的问题,造成该加强的没加强,不该加强的乱加强;钢筋配置不当,误认为只要强度足够就可以了,往往楼板钢筋配置过粗、钢筋间距过大,从而产生裂缝。
(三)收缩及温度应力引起
混凝土中含有大量的水分,随着水分的蒸发,混凝土表面及内部不可避免地会出现裂缝,另外,由于混凝土是脆性材料,随着外界温度的变化,混凝土也会热胀冷缩,当其涨缩受限制时,就会产生应力,当应力超过其强度时,就会开裂。
(四)管线布置引起
现浇钢筋砼楼板中一般都予埋部分管线,特别是强弱电管线,一般都在钢筋砼楼板中布置,一般的楼板厚都是100mm,扣除双面保护层厚度及上下四层钢筋网格厚度,所剩尺寸已经非常有限。如果予埋线管较粗或者交叉布置的话,则在线管处必定形成砼薄弱层甚至真空层出现裂缝也就在所难免了。
(五)商品砼质量问题
如今工程建设普遍使用商品砼,商品砼的质量控制,除了强度控制外,还要对坍落度进行控制,坍落度的控制,说到底就是用水量的控制。为了增加和易性,商品砼的坍落度一般都偏大,有些为了满足泵送的方便,现场加水。这些都大大增加了钢筋砼楼板出现裂缝的机会。
(六)养护不到位
混凝土湿涨干缩,浇捣完毕后,如果不及时进行有效地养护,随着表面水分的蒸发,混凝土的早期强度又很低,表面很快就会出现裂缝。如果能加强养护14天以上,每天在砼表面覆盖草包,适时浇水,保持混凝土表面湿润,那么早期裂缝就可以有效避免。
二、如何有效地减少裂缝的形成
(一)设计技术措施
1.住宅的建筑平面宜规则,避免平面形状突变。当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋宜适当加强。当楼板平面形状不规则时,宜设置梁使之形成较规则的平面。
2.钢筋混凝土现浇楼板(以下简称现浇板)的设计厚度一般不应小于120mm(厨房、浴厠、阳台板不得小于90mm),目前设计中通常采用的100厚楼板偏薄。
3.屋面及建筑物两端的单元中的现浇板应设置双层双向钢筋,钢筋间距不宜大于100mm,直径不宜小于8mm。外墙转角处应设置放射形钢筋,钢筋的数量不应少于7+10长度应大于板跨的1/3,且不得小于1.5m。
4.在现浇板角急剧变化处、开洞削弱处等易引起应力集中处,钢筋间距不应大于150mm,直径不应小于6mm,并应在板面布置双向的温度收缩钢筋。板的上、下表面沿双向的配筋率均不应小于截面积的0.2%。
5.现浇板砼强度等级不宜大于C30。
6.住宅长度大于40m时,宜在楼板中部设置后浇带,后浇带两边应设置加强钢筋。
(二)施工技术措施
1.保证保护层厚度。钢筋砼楼板的保护层厚度不足是引起楼板裂缝的重要因素之一。楼板下层的钢筋网由于受到砼垫块(间距宜控制在1米左右)及模板的依托,保护层比较容易控制。但上层钢筋网的有效保护,由于受到钢筋规格较小;各工种交叉作业,施工人员频繁踩踏;马撑设置间距不合理等因素影响一直是个施工中的难题。
关于马撑的设置,笔者认为楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小马撑,其纵横向间距不应大于700mm(即每平方米不得少于2只),特别是对于中8一类细小钢筋,小马撑的间距应控制在600mm以内(即每平方米不得少于3只),才能取得较好的效果。为避免施工人员交叉作业影响,可采取下列综合措施加以防控:(1)科学安排各工种交叉作业时间,板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头应及时穿插进行并争取全面完成,不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。(2)在楼梯、通道等必需的通行处搭设临时筋易通道,以供必要的施工人员通行。(3)加强教育和管理,使全体操作人员充分认识保护板面上层负筋的重要性,必须行走时,应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。(4)安排适量的钢筋工(一般不少于3-4人)在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部及楼面裂缝易发生处(四周阳角、预埋线管处以及大跨度房间处)应重点整修。(5)砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,分散应力,避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2.预埋线管处的裂缝防治。预埋线管特别是多根线管的集散处,是截面砼受到较多削弱从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。对于较粗的管线或多根线管的集散处,应增设垂直于线管的短钢筋网加强。建议增设的抗裂短钢筋采用406-408,间距≤150,两端的锚固长度应不小于300毫米。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处应采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散处的砼截面大量削弱时,宜按予留孔洞构造要求在四周增设上下各2中12的井字形抗裂构造钢筋。
3.材料吊卸区域的楼面裂缝防治。目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着抢工期的现象。对这类裂缝的综合防治措施如下:(1)主体结构的施工速度不能强求过快,控制在6-7天一层为宜,楼层砼浇筑完后的必要养护时间(宜≥24小时)必须获得保证。(2)科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24小时以前,可限于做测量、定位、弹线等准备工作,不允许吊卸大宗材料,避免冲击振动。3天后方可开始吊卸钢管等大宗材料,进行正常支模施工。(3)在模板安装时,吊卸材料应尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重。(4)对计划中的临时大开间材料堆放区域(一般约40平方米左右),在搭设模板支架时,应预先考虑加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800毫米)和搁栅等措施,以增强刚度,减少变形。并应在该区域的新筑砼表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。
4.加强对楼面砼的养护。砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期收缩裂缝发生。但实际施工中,由于抢赶工期,楼面砼往往缺乏充分的浇水养护时间。为此,楼面砼在浇注完毕后,必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护,这一措施在高温作业时,尤其重要。
三、结束语
现浇钢筋砼楼板裂缝的形成和防治是一个综合性的技术问题,需要工程、设计、建设各方共同努力、协作配合,才能从根本上解决问题。