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【摘 要】 钢筋混凝土全现浇屋面板的裂缝是较难克服的质量通病,特别是针对住宅楼面而言,裂缝的产生会导致日常生活受到影响,业主方与建设方的矛盾尤为突出。本文主要对房屋建筑中楼面裂缝防治措施进行了分析探讨。
【关键词】 楼面裂缝;种类特征;裂缝成因;防治措施
引言:
在楼房建设过程中,采用钢筋混凝土施工的楼面出现裂缝,是一种较为普遍的现象。这种楼面裂缝不但严重破坏了结构的整体性,降低了结构刚度和承载能力,而且还会引起钢筋的锈蚀现象,降低寿命,严重的会发生渗漏。另外,楼面裂缝还让身处其中的人们产生一种不安全感,影响楼房的使用。因此,研究楼面裂缝产生的原因和规律,分析预防楼面裂缝的措施,有利于减少裂缝的产生,提高建筑质量,是非常有意义的。
一、房屋建筑楼面裂缝的种类及其特征
1、钢筋混凝土楼面裂缝的种类
1.1、结构裂缝
虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预置多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往容易产生一些结构性裂缝。例如:墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面裂缝等。
1.2、温差裂缝
由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝,此类裂缝一般集中在东西单元的房间以及屋面层和上部楼层的楼板。
1.3、收缩裂缝
混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。
2、钢筋混凝土建筑楼面裂缝的特征
裂缝的位置取决于两个因素,一是约束,二是抗拉能力。对楼板来说,约束最大的位置在四个转角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束力也最大。同时沿外墙转角处因受外界气温影响,楼板内配筋都按平行于楼板两条相邻边而设置,也就是说,转角处夹角平分线方向的抗拉能力最为薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处,而且呈45°斜向放射状。
二、裂缝的成因分析
1、设计原因形成裂缝
1.1、楼板的设计刚度不够
在楼房设计时,楼板的板厚计算不准确,导致楼板的跨高比增加,刚度小于实际要求,是产生裂缝的主要原因之一。另外,在多跨连续板的配筋设计计算过程,一般设计人员只关注结构上的安全要求,往往忽视混凝土的收缩率以及温度变形等现象,也会导致楼面裂缝的产生。
1.2、楼板配筋设计不合理
一般受力钢筋使用三级钢,间距过大,在设计时支座位置常常需要根据惯例设计负筋,如果中部的板面不设钢筋,在板面因为温度化或混凝土收缩出现变形时,因为没有构造钢筋进行有效的约束,板面就会出现裂缝。
1.3、楼板内存在不合理的布线
在一些楼房建筑设计时,各专业的施工图都是分别由各专业人员进行设计,导致最终的设计结果出现水、电、气等各种管道交叉、叠放的问题,另外,因为在设计时要考虑管内的容线面积,有些预埋管的直径过大,管线的设计位置位于楼板中间,就是说位于单层双向配筋位置,占据了楼板有效面积的15%~40%,在这种楼板有效面积减少的区域,也是导致楼板开裂的主要部位。另外,如果楼板的收缩应力超过混凝土所能承受的极限抗拉强度,也会沿着管线布置的表面出现直线形式的裂缝。
1.4、选用膨胀剂不合理或掺量不标准
如果在设计时仅仅是给出膨胀剂的品种、掺量范围,没有充分了解混凝土的限制膨胀率的影响,在施工过程中按照设计人员提供的掺量配比施工,混凝土的实际限制膨胀率往往达不到最佳限制膨胀率,导致施工后产生楼面裂缝。
2、施工原因形成裂缝
2.1、空载养护不当
在楼房施工时,为了赶工期,混凝土从浇筑完、收光到材料的堆放,平均空载养护时间缩短,导致楼板幼龄混凝土过早地受到震动和荷载的作用,内部受损,最终形成楼面裂缝。另外,有些楼面的上部主体开始施工后,无法对楼面进行覆盖养护,难以按照规范的程序进行良好的养护,也是能导致裂缝的出现。
2.2、预埋管在板内的位置不当
水、电、气等管道预埋时位置过高或过于集中,很容易因混凝土的硬化收缩而产生裂缝,而且在对裂缝维修或施工后期的装修过程中导致管线的损坏。
3、材料原因形成裂缝
当前,在建筑施工中,大多利用泵送混凝土浇筑楼面或构件,但是在激烈的市场下,导致各混凝土厂商用一定比例的粉煤灰掺量,降低价位的同时,也使其性能受到了影响,导致混凝土的收缩率改变,带来较多的裂缝。另外,与现场搅拌的混凝土相比,商品混凝土的水灰比、坍落度要大得多,收缩变形值也会增加20%~30%左右,施工后有一部分自由水会继续留在混凝土的孔隙里,受温度、湿度、风力等多种因素的影响,使楼面出现干缩裂缝。
三、防治楼面裂缝的技术措施
1、改善商品砼的材料性能
目前,浇筑工程混凝土均采用泵送商品砼,各商品砼厂商为了压低成本,混凝土配制时掺入过多低价的大粉煤灰及细度模数低且含泥量较高的中细砂,相应的导致混凝土质量出现问题。鉴于此,应加强对商品砼厂商的生产监管。适当提高住宅楼面工程等较高等级要求的混凝土市场价格,促使质量源头得到保障。加强原材料质量的控制,选用高效优质的砼外掺剂,改善和减小混凝土的收缩。同时,对于承包方而言,应根据工程的部位和性质不同采用不同等级要求的混凝土,不能片面追求低价格、低成本而降低砼的品质。另外,现场浇筑时,应加强商品砼的坍落度检查,以严格控制好砼熟料的半成品质量。
2、加强重点部位的设计
从住宅工程现浇楼板裂缝产生的位置来看,通常发生在房屋四周阳角处距离阳角1m附近,主要分布在楼板负弯矩筋及角部放射筋未端处,造成此处裂缝的主要原因是施工时混凝土的收缩和温差作用共同引起的。从现行设计规范来看,规范重点考虑板体承载力因素,因混凝土收缩和温差影响因素考虑不够充分,构造配筋量达不到要求。为避免裂缝的产生及扩展,具体设计时,宜对四周阳角处楼板配筋进行适当加强,负筋不宜切断,应全长配置,且适当加密加粗。多年的工程实践经验表明,采取以上措施后,基本未发生45°斜角裂缝,可以较好的解决楼板裂缝的问题。
3、施工中应采取的主要技术措施
3.1、加强楼面钢筋网的有效保护措施
楼面砼板中的受拉钢筋,一方面起着抵抗外荷载的作用,另一方面可防止混凝土收缩和温差影响。为确保能有效发挥作用,实践经验表明,必须保证受拉钢筋合理的混凝土保护层厚度。实际施工中,楼板底部钢筋网的保护层厚度容易控制。但要注意的是,支模依托下的垫板间距不宜过大,应限制在1m的范围内。相对应的,楼面顶部钢筋网的混凝土保護层厚度不易控制,这也是施工中的一大难题,主要原因有以下几点:(1)上层钢筋主要以分布钢筋为主,钢筋较细,易受施工人员踩踏影响导致弯曲、变形;(2)楼板上部钢筋与受力纸托高度大,收到约束的作用;(3)不同工种交叉作用,楼板支撑较少,施工人员踩踏频繁,上部钢筋受到较大影响。
3.2、预埋线管处的裂缝防治
管线预埋处,由于混凝土完整性收到破坏,在受力状态下容易引起应力集中现象,从而导致混凝土薄弱部位裂缝的产生。当管线直接较小,房间宽度较小,同时管线的铺设方向不垂直于混凝土的收缩受拉方向时,管线预埋处也一般不会产生楼面裂缝。对于管线较粗或多根管线集散处,应根据规范要求增设垂直于线管的加强短钢筋网。根据施工经验,抗裂短钢筋规格宜采用Φ6~Φ8,间距小于150mm,钢筋端部锚固长度应不小于300mm。
四、结束语
总之,混凝土楼板裂缝的关键措施在于“防”而不在于治。一旦产生开裂,不仅影响结构的正常使用,其处理措施较为繁琐,且费用也相当惊人。针对此问题,开展的相关分析和提出的必要措施均来自于数十年来大量施工实践中的经验和教训,其效果证实是可靠的。
参考文献:
[1]高淑荣.建筑楼面裂缝原因及其防治措施[J].价值工程,2011,30(6).
[2]高景春,赵宽.论现浇楼面裂缝的产生原因及防治措施[J].低温建筑技术,2010,32(5).
[3]方继全.钢筋混凝土楼面裂缝的原因分析及防治[J].工程与建设,2010,(6).
【关键词】 楼面裂缝;种类特征;裂缝成因;防治措施
引言:
在楼房建设过程中,采用钢筋混凝土施工的楼面出现裂缝,是一种较为普遍的现象。这种楼面裂缝不但严重破坏了结构的整体性,降低了结构刚度和承载能力,而且还会引起钢筋的锈蚀现象,降低寿命,严重的会发生渗漏。另外,楼面裂缝还让身处其中的人们产生一种不安全感,影响楼房的使用。因此,研究楼面裂缝产生的原因和规律,分析预防楼面裂缝的措施,有利于减少裂缝的产生,提高建筑质量,是非常有意义的。
一、房屋建筑楼面裂缝的种类及其特征
1、钢筋混凝土楼面裂缝的种类
1.1、结构裂缝
虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预置多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往容易产生一些结构性裂缝。例如:墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面裂缝等。
1.2、温差裂缝
由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝,此类裂缝一般集中在东西单元的房间以及屋面层和上部楼层的楼板。
1.3、收缩裂缝
混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。
2、钢筋混凝土建筑楼面裂缝的特征
裂缝的位置取决于两个因素,一是约束,二是抗拉能力。对楼板来说,约束最大的位置在四个转角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束力也最大。同时沿外墙转角处因受外界气温影响,楼板内配筋都按平行于楼板两条相邻边而设置,也就是说,转角处夹角平分线方向的抗拉能力最为薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处,而且呈45°斜向放射状。
二、裂缝的成因分析
1、设计原因形成裂缝
1.1、楼板的设计刚度不够
在楼房设计时,楼板的板厚计算不准确,导致楼板的跨高比增加,刚度小于实际要求,是产生裂缝的主要原因之一。另外,在多跨连续板的配筋设计计算过程,一般设计人员只关注结构上的安全要求,往往忽视混凝土的收缩率以及温度变形等现象,也会导致楼面裂缝的产生。
1.2、楼板配筋设计不合理
一般受力钢筋使用三级钢,间距过大,在设计时支座位置常常需要根据惯例设计负筋,如果中部的板面不设钢筋,在板面因为温度化或混凝土收缩出现变形时,因为没有构造钢筋进行有效的约束,板面就会出现裂缝。
1.3、楼板内存在不合理的布线
在一些楼房建筑设计时,各专业的施工图都是分别由各专业人员进行设计,导致最终的设计结果出现水、电、气等各种管道交叉、叠放的问题,另外,因为在设计时要考虑管内的容线面积,有些预埋管的直径过大,管线的设计位置位于楼板中间,就是说位于单层双向配筋位置,占据了楼板有效面积的15%~40%,在这种楼板有效面积减少的区域,也是导致楼板开裂的主要部位。另外,如果楼板的收缩应力超过混凝土所能承受的极限抗拉强度,也会沿着管线布置的表面出现直线形式的裂缝。
1.4、选用膨胀剂不合理或掺量不标准
如果在设计时仅仅是给出膨胀剂的品种、掺量范围,没有充分了解混凝土的限制膨胀率的影响,在施工过程中按照设计人员提供的掺量配比施工,混凝土的实际限制膨胀率往往达不到最佳限制膨胀率,导致施工后产生楼面裂缝。
2、施工原因形成裂缝
2.1、空载养护不当
在楼房施工时,为了赶工期,混凝土从浇筑完、收光到材料的堆放,平均空载养护时间缩短,导致楼板幼龄混凝土过早地受到震动和荷载的作用,内部受损,最终形成楼面裂缝。另外,有些楼面的上部主体开始施工后,无法对楼面进行覆盖养护,难以按照规范的程序进行良好的养护,也是能导致裂缝的出现。
2.2、预埋管在板内的位置不当
水、电、气等管道预埋时位置过高或过于集中,很容易因混凝土的硬化收缩而产生裂缝,而且在对裂缝维修或施工后期的装修过程中导致管线的损坏。
3、材料原因形成裂缝
当前,在建筑施工中,大多利用泵送混凝土浇筑楼面或构件,但是在激烈的市场下,导致各混凝土厂商用一定比例的粉煤灰掺量,降低价位的同时,也使其性能受到了影响,导致混凝土的收缩率改变,带来较多的裂缝。另外,与现场搅拌的混凝土相比,商品混凝土的水灰比、坍落度要大得多,收缩变形值也会增加20%~30%左右,施工后有一部分自由水会继续留在混凝土的孔隙里,受温度、湿度、风力等多种因素的影响,使楼面出现干缩裂缝。
三、防治楼面裂缝的技术措施
1、改善商品砼的材料性能
目前,浇筑工程混凝土均采用泵送商品砼,各商品砼厂商为了压低成本,混凝土配制时掺入过多低价的大粉煤灰及细度模数低且含泥量较高的中细砂,相应的导致混凝土质量出现问题。鉴于此,应加强对商品砼厂商的生产监管。适当提高住宅楼面工程等较高等级要求的混凝土市场价格,促使质量源头得到保障。加强原材料质量的控制,选用高效优质的砼外掺剂,改善和减小混凝土的收缩。同时,对于承包方而言,应根据工程的部位和性质不同采用不同等级要求的混凝土,不能片面追求低价格、低成本而降低砼的品质。另外,现场浇筑时,应加强商品砼的坍落度检查,以严格控制好砼熟料的半成品质量。
2、加强重点部位的设计
从住宅工程现浇楼板裂缝产生的位置来看,通常发生在房屋四周阳角处距离阳角1m附近,主要分布在楼板负弯矩筋及角部放射筋未端处,造成此处裂缝的主要原因是施工时混凝土的收缩和温差作用共同引起的。从现行设计规范来看,规范重点考虑板体承载力因素,因混凝土收缩和温差影响因素考虑不够充分,构造配筋量达不到要求。为避免裂缝的产生及扩展,具体设计时,宜对四周阳角处楼板配筋进行适当加强,负筋不宜切断,应全长配置,且适当加密加粗。多年的工程实践经验表明,采取以上措施后,基本未发生45°斜角裂缝,可以较好的解决楼板裂缝的问题。
3、施工中应采取的主要技术措施
3.1、加强楼面钢筋网的有效保护措施
楼面砼板中的受拉钢筋,一方面起着抵抗外荷载的作用,另一方面可防止混凝土收缩和温差影响。为确保能有效发挥作用,实践经验表明,必须保证受拉钢筋合理的混凝土保护层厚度。实际施工中,楼板底部钢筋网的保护层厚度容易控制。但要注意的是,支模依托下的垫板间距不宜过大,应限制在1m的范围内。相对应的,楼面顶部钢筋网的混凝土保護层厚度不易控制,这也是施工中的一大难题,主要原因有以下几点:(1)上层钢筋主要以分布钢筋为主,钢筋较细,易受施工人员踩踏影响导致弯曲、变形;(2)楼板上部钢筋与受力纸托高度大,收到约束的作用;(3)不同工种交叉作用,楼板支撑较少,施工人员踩踏频繁,上部钢筋受到较大影响。
3.2、预埋线管处的裂缝防治
管线预埋处,由于混凝土完整性收到破坏,在受力状态下容易引起应力集中现象,从而导致混凝土薄弱部位裂缝的产生。当管线直接较小,房间宽度较小,同时管线的铺设方向不垂直于混凝土的收缩受拉方向时,管线预埋处也一般不会产生楼面裂缝。对于管线较粗或多根管线集散处,应根据规范要求增设垂直于线管的加强短钢筋网。根据施工经验,抗裂短钢筋规格宜采用Φ6~Φ8,间距小于150mm,钢筋端部锚固长度应不小于300mm。
四、结束语
总之,混凝土楼板裂缝的关键措施在于“防”而不在于治。一旦产生开裂,不仅影响结构的正常使用,其处理措施较为繁琐,且费用也相当惊人。针对此问题,开展的相关分析和提出的必要措施均来自于数十年来大量施工实践中的经验和教训,其效果证实是可靠的。
参考文献:
[1]高淑荣.建筑楼面裂缝原因及其防治措施[J].价值工程,2011,30(6).
[2]高景春,赵宽.论现浇楼面裂缝的产生原因及防治措施[J].低温建筑技术,2010,32(5).
[3]方继全.钢筋混凝土楼面裂缝的原因分析及防治[J].工程与建设,2010,(6).