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摘要:近年来随着楼市一片火爆,商品住宅的迅速发展,质量问题越来越多,部分现浇楼面结构中,在边跨板面出现顺板外缘裂缝,在房屋角部板面往往出现呈等腰三角形的45°斜裂缝等。现浇钢筋砼楼板裂缝,已成为住宅工程最严重的质量通病之一,往往引起投诉、纠纷及索赔案件。本文就参与昆明市美伧花乡、昆明市重点工程草海安置房等商品住宅区的施工管理经验,谈一点现浇楼屋面板裂缝成因及防治的看法。
关键词:建筑施工 楼屋面板裂缝 成因 防治
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、裂缝现状
1、裂缝种类
①温差裂缝:由于温度变化,砼热胀冷缩而形成的裂缝,集中于屋面板和楼板上。②收缩裂缝:砼在凝结、硬化过程中,由于材料自身收缩而形成的裂缝。③结构裂缝:墙体刚度相对较大,楼板刚度相对较弱,在一些薄弱部位和截面突出处,产生一些结构裂缝。如墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等。④构造裂缝:现浇楼板厚度一般为80~100mm,住宅设计中将PVC电线管均敷设在楼板内,使凡有PVC管处的砼保护层减薄,易出现构造裂缝。
2、裂缝形式
斜裂缝,纵、横向裂缝,不规则裂缝,贯穿或不贯穿裂缝。
3、裂缝出现时间
收缩裂缝属早期裂缝,一般出现在砼浇筑后的1个月中;构造裂缝属于中期裂缝,一般出現在6个月以后;温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝,一般1~2年后出现。
二、 裂缝原因分析
1、设计中关键部位的瑕疵。①楼板厚度:楼板厚度虽能满足承载力要求,但随着住宅开间和厅面积的增大及不少房产开发商取消了传统的在现浇楼板表面铺30mm细石砼地坪,致使楼板厚度不能满足构造要求。②配筋计算:不少设计单位仍按照单向板计算方法来设计配置楼板钢筋,支座处仅设置分离式负弯矩钢筋。由于计算简图与实际受力情况不符,单向高强钢筋或粗钢筋使砼楼面抗拉力不均,局部较弱,无筋处易产生裂缝。部分设计单位对现浇楼板构造筋配置不重视:墙角无放射筋、薄弱环节无加强筋、负弯矩处钢筋配置不够。③砼强度等级:对于现浇砼楼板,但有些设计单位选用的楼板砼强度等级过高,使水泥用量增加、水化热加大,从而加速产生砼温差裂缝和收缩裂缝。④板内布线:现浇楼板内暗敷PVC电线管,有的甚至两根电线管交错叠放,管道上口砼保护层超薄,砼抗拉强度减弱。距离房屋四周阳角处1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,其原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的。
2、砼原因引起的裂缝。其一砼是一种抗拉能力很低的脆性材料:目前施工中多采用泵送砼进行浇筑,其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大,石子粒径又较小,为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现局部应力集中,外墙转角处楼板易产生裂缝。其二原材料不合格,比如砂、石的含泥量大,只按老规矩配筋,已经不能适应这种变化了的条件实况,很容易产生裂缝。
3、预埋线管及线管集散处。预埋线管,特别是多根线管的集散处使截面砼受力削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预理线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不垂直于砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又垂直于砼的收缩和受拉力方向时,就很容易发生楼面裂缝。
4、施工中临时周转材料较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的砼总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝,这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。
5、施工过程中产生的裂缝,钢筋在楼面砼板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温度裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制。但施工中工人为了方便,垫块间距放大到1.5米时,钢筋网的合理保护层厚度就无法保障。楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大较难问题。其原因为:板的上层钢筋一般较细较软,受到施工人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员众多、行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋小撑马设置间距过大,甚至不设,还有振捣不当和过早拆模等。由于上述原因导致保护层厚度不合理而产生的裂缝。6、没按规定养护引起的裂缝。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减少砼初期伸缩裂缝发生。但实际施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此楼面砼往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。
三、防治及措施
1、从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和砼收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。在我参与的图纸会审中,建议业主和设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿阳角全长配置,并且适当加密加粗。对于外墙转角处的放射形钢筋,我根据实践检验,认为作用较小。
2、配制砼时应注意:①合理确定砼的配合比和坍落度:在砼配合比设计时,应全盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生。坍落度应适当控制,不宜过大,应选用高等级低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热。②严格控制砼掺合料掺量:掺量比例应合理,以保证砼早期强度,提高砼的抗拉性能。③控制原材料检验试验:必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试。④保证砼连续浇捣:确保砼浇捣的连续性,减少施工冷缝。当砼浇捣中停歇时间过长时,应采取接浆处理等应急措施。
3、预埋线管处的裂缝防治。对于较粗的管线或多根线管的集散处,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Φ6-Φ8,间距≤150,两端的锚固长度应不小于300毫米的钢筋网片作为补强措施。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,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,并且当线管数量众多,使集散口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2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。4、材料吊卸区域的楼面裂缝防治,对这类裂缝的综合防治措施如下:主体结构的施工速度不能强求过快,主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在5-7天一层为宜,以确保楼面砼获得最起码的养护时间。科学安排楼层施工作业计划,做好施工组织设计,在楼层砼浇筑完毕的24小时以前,仅限于做测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作。在模板安装时,吊运上来的材料应做到尽量分散就位,不得集中堆放,以减少楼面荷重和振动。5、施工中应采取的主要技术措施。重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施。尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,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。避免砼保护层厚度增加,楼板有效截面高度h0减少。安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处应重点整修。楼面双层双向钢筋必须设置钢筋小撑马,其纵横向间距不应大于700毫米,特别是对于Φ8一类细小钢筋,小撑马的间距应控制在600毫米以内。砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩钢筋受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到踩踏变形。振捣不当:平板式振动器过度振捣楼板砼,造成粗骨料下沉,板面出现砂浆层,砼强度降低,也易出现干缩裂缝。 支模拆模:模板支撑立杆与楼面接触部位没有设楔子,使砼在浇捣过程及成型后局部变形,导致裂缝产生。底模拆模时间过早,砼受到内伤。
6、加强对楼面砼的养护。施工中必须坚持覆盖麻袋或稻草或塑料膜妥善保湿养护,对于大体积砼必须按规定时间养护14天,一般的养护7天。
四、对裂缝的弥补处理在采取了上述综合性防治措施后,由于各种原因仍可能有少量的楼面裂缝发生。当这些楼面裂缝发生后,应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作,然后再进行装修。根据经验,住宅楼地面上部的粉刷找平层较厚,可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强,并且上部常被木地板等装饰层所遮盖,问题相对较小。但板底则粉刷层较薄或者采用打磨后在涂刷,并且通常无吊顶遮盖,更易暴露裂缝,影响美观并引起投诉,所以板底更应妥善处理。
总之施工过程中应加强管理、提高管理人员及工人的责任心,责任到岗,落实到人,严格落实三检检制,控制好每个环节,只要能严格执行,就能避免更多质量问题。
参考文献
《砼》 武汉工业大学出版社
《建筑材料》 重庆大学出版社
《房屋建筑学》 中国建筑工业出版社
《控制住宅工程钢筋砼现浇楼板裂缝的技术导则》 上海市建委印发
作者简介
杨保全,男,1978年4月5日出生于云南省曲靖市陆良县,毕业于云南农业大学农业建筑环境与能源工程专业,2003年参加工作至今一直在房地产开发公司从事工程管理,国家一级注册建造师。
关键词:建筑施工 楼屋面板裂缝 成因 防治
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、裂缝现状
1、裂缝种类
①温差裂缝:由于温度变化,砼热胀冷缩而形成的裂缝,集中于屋面板和楼板上。②收缩裂缝:砼在凝结、硬化过程中,由于材料自身收缩而形成的裂缝。③结构裂缝:墙体刚度相对较大,楼板刚度相对较弱,在一些薄弱部位和截面突出处,产生一些结构裂缝。如墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等。④构造裂缝:现浇楼板厚度一般为80~100mm,住宅设计中将PVC电线管均敷设在楼板内,使凡有PVC管处的砼保护层减薄,易出现构造裂缝。
2、裂缝形式
斜裂缝,纵、横向裂缝,不规则裂缝,贯穿或不贯穿裂缝。
3、裂缝出现时间
收缩裂缝属早期裂缝,一般出现在砼浇筑后的1个月中;构造裂缝属于中期裂缝,一般出現在6个月以后;温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝,一般1~2年后出现。
二、 裂缝原因分析
1、设计中关键部位的瑕疵。①楼板厚度:楼板厚度虽能满足承载力要求,但随着住宅开间和厅面积的增大及不少房产开发商取消了传统的在现浇楼板表面铺30mm细石砼地坪,致使楼板厚度不能满足构造要求。②配筋计算:不少设计单位仍按照单向板计算方法来设计配置楼板钢筋,支座处仅设置分离式负弯矩钢筋。由于计算简图与实际受力情况不符,单向高强钢筋或粗钢筋使砼楼面抗拉力不均,局部较弱,无筋处易产生裂缝。部分设计单位对现浇楼板构造筋配置不重视:墙角无放射筋、薄弱环节无加强筋、负弯矩处钢筋配置不够。③砼强度等级:对于现浇砼楼板,但有些设计单位选用的楼板砼强度等级过高,使水泥用量增加、水化热加大,从而加速产生砼温差裂缝和收缩裂缝。④板内布线:现浇楼板内暗敷PVC电线管,有的甚至两根电线管交错叠放,管道上口砼保护层超薄,砼抗拉强度减弱。距离房屋四周阳角处1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,其原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的。
2、砼原因引起的裂缝。其一砼是一种抗拉能力很低的脆性材料:目前施工中多采用泵送砼进行浇筑,其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大,石子粒径又较小,为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现局部应力集中,外墙转角处楼板易产生裂缝。其二原材料不合格,比如砂、石的含泥量大,只按老规矩配筋,已经不能适应这种变化了的条件实况,很容易产生裂缝。
3、预埋线管及线管集散处。预埋线管,特别是多根线管的集散处使截面砼受力削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预理线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不垂直于砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又垂直于砼的收缩和受拉力方向时,就很容易发生楼面裂缝。
4、施工中临时周转材料较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的砼总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝,这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。
5、施工过程中产生的裂缝,钢筋在楼面砼板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温度裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制。但施工中工人为了方便,垫块间距放大到1.5米时,钢筋网的合理保护层厚度就无法保障。楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大较难问题。其原因为:板的上层钢筋一般较细较软,受到施工人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员众多、行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋小撑马设置间距过大,甚至不设,还有振捣不当和过早拆模等。由于上述原因导致保护层厚度不合理而产生的裂缝。6、没按规定养护引起的裂缝。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减少砼初期伸缩裂缝发生。但实际施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此楼面砼往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。
三、防治及措施
1、从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和砼收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。在我参与的图纸会审中,建议业主和设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿阳角全长配置,并且适当加密加粗。对于外墙转角处的放射形钢筋,我根据实践检验,认为作用较小。
2、配制砼时应注意:①合理确定砼的配合比和坍落度:在砼配合比设计时,应全盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生。坍落度应适当控制,不宜过大,应选用高等级低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热。②严格控制砼掺合料掺量:掺量比例应合理,以保证砼早期强度,提高砼的抗拉性能。③控制原材料检验试验:必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试。④保证砼连续浇捣:确保砼浇捣的连续性,减少施工冷缝。当砼浇捣中停歇时间过长时,应采取接浆处理等应急措施。
3、预埋线管处的裂缝防治。对于较粗的管线或多根线管的集散处,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Φ6-Φ8,间距≤150,两端的锚固长度应不小于300毫米的钢筋网片作为补强措施。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,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,并且当线管数量众多,使集散口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2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。4、材料吊卸区域的楼面裂缝防治,对这类裂缝的综合防治措施如下:主体结构的施工速度不能强求过快,主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在5-7天一层为宜,以确保楼面砼获得最起码的养护时间。科学安排楼层施工作业计划,做好施工组织设计,在楼层砼浇筑完毕的24小时以前,仅限于做测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作。在模板安装时,吊运上来的材料应做到尽量分散就位,不得集中堆放,以减少楼面荷重和振动。5、施工中应采取的主要技术措施。重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施。尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,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。避免砼保护层厚度增加,楼板有效截面高度h0减少。安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处应重点整修。楼面双层双向钢筋必须设置钢筋小撑马,其纵横向间距不应大于700毫米,特别是对于Φ8一类细小钢筋,小撑马的间距应控制在600毫米以内。砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩钢筋受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到踩踏变形。振捣不当:平板式振动器过度振捣楼板砼,造成粗骨料下沉,板面出现砂浆层,砼强度降低,也易出现干缩裂缝。 支模拆模:模板支撑立杆与楼面接触部位没有设楔子,使砼在浇捣过程及成型后局部变形,导致裂缝产生。底模拆模时间过早,砼受到内伤。
6、加强对楼面砼的养护。施工中必须坚持覆盖麻袋或稻草或塑料膜妥善保湿养护,对于大体积砼必须按规定时间养护14天,一般的养护7天。
四、对裂缝的弥补处理在采取了上述综合性防治措施后,由于各种原因仍可能有少量的楼面裂缝发生。当这些楼面裂缝发生后,应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作,然后再进行装修。根据经验,住宅楼地面上部的粉刷找平层较厚,可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强,并且上部常被木地板等装饰层所遮盖,问题相对较小。但板底则粉刷层较薄或者采用打磨后在涂刷,并且通常无吊顶遮盖,更易暴露裂缝,影响美观并引起投诉,所以板底更应妥善处理。
总之施工过程中应加强管理、提高管理人员及工人的责任心,责任到岗,落实到人,严格落实三检检制,控制好每个环节,只要能严格执行,就能避免更多质量问题。
参考文献
《砼》 武汉工业大学出版社
《建筑材料》 重庆大学出版社
《房屋建筑学》 中国建筑工业出版社
《控制住宅工程钢筋砼现浇楼板裂缝的技术导则》 上海市建委印发
作者简介
杨保全,男,1978年4月5日出生于云南省曲靖市陆良县,毕业于云南农业大学农业建筑环境与能源工程专业,2003年参加工作至今一直在房地产开发公司从事工程管理,国家一级注册建造师。