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【摘 要】随着城市建设的发展人们对人民防空工程的认知度越来越高、越来越全面,对其使用功能及质量安全保障越来越关注。针对人防工程混凝土顶板过早施加荷载、混凝土硬化过程中收缩及温度变化、顶板负筋下沉等情况下产生裂缝的原因与防治的一些粗浅认识。
【关键词】人防工程;混凝土顶板;强度;荷载;收缩;温度;负筋;裂缝
Ocurrence and prevention of concrete roof cracks of air defense works
Lei Peng
(Xi'an Air Defense works Quality and Safety Supervision Station Xi'an Shannxi 710000)
【Abstract】With development of urban construction, people's awareness of civil air defense projects increasing, more comprehensive, functional and quality of its use more and more concerned about security. Concrete roof for air defense early Shijia He set out, the hardening process of concrete shrinkage and temperature changes, roof subsidence case of negative reinforcement causes and prevention of cracks in some of superficial knowledge.
【Key words】Civil air defense projects; Concrete roof; Strength; Load; Contraction; Temperature; Negative reinforcement; Crack
随着城市住宅建设步伐的加快,不少住宅小区相继建成附建式、单建式人防工程,广大群众提高了对人民防空知识的认知度,对人防工程质量要求越来越高,尤其对现浇人防工程顶板出现的裂缝情况非常关注,担心这些裂缝最终会引发不安全事故,导致战时防护、防化能力的下降,而纷纷向人防质量监督部门投诉。
如某市一开发商共建16层楼住宅6幢,建筑面积约10万m2,其中地下车库6000m2,地上为框架结构,地下室为框剪结构,地下室顶板厚度200mm,混凝土标号为C40。该小区于2006年1月完工,土建核验时,未发现明显裂缝,但在竣工验收时,发现顶板有裂缝出现,经人防质量监督部门实地踏勘, 6幢房屋及车库的人防顶板均存在深浅不一的裂缝,裂缝宽度在0.2mm~0.4mm之间,裂缝位置绝大多数处在开间的板的四角,朝阳处更为明显。于是,人防质监部门组织有关单位,首先对房屋沉降量和倾斜度进行复查,均在规范允许范围内,再查看施工图纸也符合有关规范要求。后经认真分析,确认产生裂缝的原因,同时结合多年的施工监督经验,提供以下一些防治措施,仅供参考:
1. 为了加快施工进度,现浇顶板上过早加荷引起的裂缝《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定,混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。但工程参建单位为了抢时间、赶进度,在现浇混凝土顶板尚未达到龄期时,就任意踩踏,在顶板上搬运材料,集中堆放模板、砂浆、砖块等。这些过早施加荷载的不当行为,造成了现浇顶板裂缝,尤其是单建式人防地下车库顶板过早的成为了现场施工平台,严重的危害了人防工程的安全。
混凝土浇筑后必须通过硬化过程,才能达到一定强度。如果在混凝土尚达到一定强度的情况下,在其表面集中堆放建筑材料或支模立撑,只会使混凝土产生更多裂缝。在混凝土硬化过程中,不能对混凝土施加任何外力,并应对混凝土加以保养。故在实际施工中,在现浇顶板在未达龄期,达到一定强度前,不得过早上人、堆料、施加荷载。当混凝土强度达到1.2N/mm2后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。
2. 混凝土硬化过程中收缩及温度变化引起的裂缝混凝土在硬化过程中,随着水份不断蒸发,体积渐渐收缩,板四周受支座的约束,不能自由伸缩,所以当混凝土的收缩引起现浇板的约束应力超过一定限度时,必然引起现浇板开裂,裂缝部位多发生在应力比较集中的板角处,且与墙阴角线相垂直。水泥在常温下具有凝结硬化快,水化热大等特点,尤其在夏天高温环境下,混凝土浇筑后,水化热释放量大,如得不到及时浇水养护,混凝土就会失水收缩,最终导致开裂。我们发现,大多板角裂缝都处在遭受太阳直接曝晒的朝阳面。
认真做好现浇顶板养护工作,是保证混凝土强度、防治裂缝产生的重要环节之一。《规范》规定,常温下混凝土浇筑后12小时内,必须覆盖保温养护,普通水泥不少于7天,如果忽视对混凝土的浇水养护,一方面会降低混凝土强度,另一方面会使混凝土在硬化过程中来不及补充水分,因而大量缺水而产生裂缝。所以做好混凝土的浇水养护,既可减少温度产生的裂缝,也可降低混凝土收缩而产生的裂缝。
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度的措施着手。
(1)采用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;
(3)温度较高时,浇筑混凝土应减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
(4)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
3. 严格控制好砂、石粒径及含泥量现浇板应选用中粗砂,粒径在0.25~0.5mm之间的石子,砂石含泥量均不得超过1%。如砂、石粒径过细过小,含泥量过大,都会降低混凝土强度,最终会使混凝土产生裂缝。
4. 顶板负筋下沉产生裂缝在施工过程中,由于施工人员野蛮操作,任意踩踏钢筋,致使负筋下陷,保护层过大,减少了板截面的有效高度,使板的承载能力达不到设计的要求,从而导致板裂缝的产生。
在施工过程中,必须严格控制顶板面负筋保护层厚度。现浇顶板负筋按设计要求都放在顶板钢筋网片的上层,有梁通过时一般放置在梁钢筋上侧或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度,必须采用10~14的钢筋马凳,马凳纵横间距800mm左右来固定负筋的位置,并用电焊把马凳与负筋焊牢,使马凳在混凝土浇筑过程中不移位,保证负筋不下沉,从而有效控制负筋保护层的厚度,避免板负筋保护层过厚而产生裂缝。
在板四角配置一定数量的角筋,即辐射筋。针对现浇板裂缝多发生在板角这一现象,在板角四周增设8@200mm,长度为1800mm左右的辐射筋,以此来满足板角应力的需要,使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致,从而有效的控制裂缝产生。
以上是对人防工程混凝土顶板裂缝的产生与防治的一些粗浅认识,虽然许多业内人士对于混凝土顶板裂缝的成因和计算方法不同,但对于具体的预防和改善措施,意见比较统一,同时在实践中的应用效果比较好,具体施工中要靠参建各方用科学严谨的态度多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,人防工程混凝土顶板的裂缝是完全可以避免的。
参考文献
[1] 《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002
[2] 《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005
[3] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
[4] 《地下防水工程质量及验收规范》GB 50208-2002
[5] 《人民防空工程施工及验收规范》 GB50134-2004
[文章编号]1006-7619(2010)06-28-595
【关键词】人防工程;混凝土顶板;强度;荷载;收缩;温度;负筋;裂缝
Ocurrence and prevention of concrete roof cracks of air defense works
Lei Peng
(Xi'an Air Defense works Quality and Safety Supervision Station Xi'an Shannxi 710000)
【Abstract】With development of urban construction, people's awareness of civil air defense projects increasing, more comprehensive, functional and quality of its use more and more concerned about security. Concrete roof for air defense early Shijia He set out, the hardening process of concrete shrinkage and temperature changes, roof subsidence case of negative reinforcement causes and prevention of cracks in some of superficial knowledge.
【Key words】Civil air defense projects; Concrete roof; Strength; Load; Contraction; Temperature; Negative reinforcement; Crack
随着城市住宅建设步伐的加快,不少住宅小区相继建成附建式、单建式人防工程,广大群众提高了对人民防空知识的认知度,对人防工程质量要求越来越高,尤其对现浇人防工程顶板出现的裂缝情况非常关注,担心这些裂缝最终会引发不安全事故,导致战时防护、防化能力的下降,而纷纷向人防质量监督部门投诉。
如某市一开发商共建16层楼住宅6幢,建筑面积约10万m2,其中地下车库6000m2,地上为框架结构,地下室为框剪结构,地下室顶板厚度200mm,混凝土标号为C40。该小区于2006年1月完工,土建核验时,未发现明显裂缝,但在竣工验收时,发现顶板有裂缝出现,经人防质量监督部门实地踏勘, 6幢房屋及车库的人防顶板均存在深浅不一的裂缝,裂缝宽度在0.2mm~0.4mm之间,裂缝位置绝大多数处在开间的板的四角,朝阳处更为明显。于是,人防质监部门组织有关单位,首先对房屋沉降量和倾斜度进行复查,均在规范允许范围内,再查看施工图纸也符合有关规范要求。后经认真分析,确认产生裂缝的原因,同时结合多年的施工监督经验,提供以下一些防治措施,仅供参考:
1. 为了加快施工进度,现浇顶板上过早加荷引起的裂缝《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定,混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。但工程参建单位为了抢时间、赶进度,在现浇混凝土顶板尚未达到龄期时,就任意踩踏,在顶板上搬运材料,集中堆放模板、砂浆、砖块等。这些过早施加荷载的不当行为,造成了现浇顶板裂缝,尤其是单建式人防地下车库顶板过早的成为了现场施工平台,严重的危害了人防工程的安全。
混凝土浇筑后必须通过硬化过程,才能达到一定强度。如果在混凝土尚达到一定强度的情况下,在其表面集中堆放建筑材料或支模立撑,只会使混凝土产生更多裂缝。在混凝土硬化过程中,不能对混凝土施加任何外力,并应对混凝土加以保养。故在实际施工中,在现浇顶板在未达龄期,达到一定强度前,不得过早上人、堆料、施加荷载。当混凝土强度达到1.2N/mm2后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。
2. 混凝土硬化过程中收缩及温度变化引起的裂缝混凝土在硬化过程中,随着水份不断蒸发,体积渐渐收缩,板四周受支座的约束,不能自由伸缩,所以当混凝土的收缩引起现浇板的约束应力超过一定限度时,必然引起现浇板开裂,裂缝部位多发生在应力比较集中的板角处,且与墙阴角线相垂直。水泥在常温下具有凝结硬化快,水化热大等特点,尤其在夏天高温环境下,混凝土浇筑后,水化热释放量大,如得不到及时浇水养护,混凝土就会失水收缩,最终导致开裂。我们发现,大多板角裂缝都处在遭受太阳直接曝晒的朝阳面。
认真做好现浇顶板养护工作,是保证混凝土强度、防治裂缝产生的重要环节之一。《规范》规定,常温下混凝土浇筑后12小时内,必须覆盖保温养护,普通水泥不少于7天,如果忽视对混凝土的浇水养护,一方面会降低混凝土强度,另一方面会使混凝土在硬化过程中来不及补充水分,因而大量缺水而产生裂缝。所以做好混凝土的浇水养护,既可减少温度产生的裂缝,也可降低混凝土收缩而产生的裂缝。
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度的措施着手。
(1)采用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;
(3)温度较高时,浇筑混凝土应减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
(4)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
3. 严格控制好砂、石粒径及含泥量现浇板应选用中粗砂,粒径在0.25~0.5mm之间的石子,砂石含泥量均不得超过1%。如砂、石粒径过细过小,含泥量过大,都会降低混凝土强度,最终会使混凝土产生裂缝。
4. 顶板负筋下沉产生裂缝在施工过程中,由于施工人员野蛮操作,任意踩踏钢筋,致使负筋下陷,保护层过大,减少了板截面的有效高度,使板的承载能力达不到设计的要求,从而导致板裂缝的产生。
在施工过程中,必须严格控制顶板面负筋保护层厚度。现浇顶板负筋按设计要求都放在顶板钢筋网片的上层,有梁通过时一般放置在梁钢筋上侧或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度,必须采用10~14的钢筋马凳,马凳纵横间距800mm左右来固定负筋的位置,并用电焊把马凳与负筋焊牢,使马凳在混凝土浇筑过程中不移位,保证负筋不下沉,从而有效控制负筋保护层的厚度,避免板负筋保护层过厚而产生裂缝。
在板四角配置一定数量的角筋,即辐射筋。针对现浇板裂缝多发生在板角这一现象,在板角四周增设8@200mm,长度为1800mm左右的辐射筋,以此来满足板角应力的需要,使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致,从而有效的控制裂缝产生。
以上是对人防工程混凝土顶板裂缝的产生与防治的一些粗浅认识,虽然许多业内人士对于混凝土顶板裂缝的成因和计算方法不同,但对于具体的预防和改善措施,意见比较统一,同时在实践中的应用效果比较好,具体施工中要靠参建各方用科学严谨的态度多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,人防工程混凝土顶板的裂缝是完全可以避免的。
参考文献
[1] 《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002
[2] 《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005
[3] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
[4] 《地下防水工程质量及验收规范》GB 50208-2002
[5] 《人民防空工程施工及验收规范》 GB50134-2004
[文章编号]1006-7619(2010)06-28-595