房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的控制

(整期优先)网络出版时间:2023-11-28
/ 2

房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的控制

戴万华

身份证号码441702197611021739

摘 要:房屋建筑工程现浇混凝土裂缝包括温度收缩裂缝、 材料干缩裂缝、 不均匀沉降裂缝多种类型, 多分布在建筑现浇混凝土楼板底面、 顶面与支座位置, 对建筑现浇混凝土楼板质量造成了较大的负面影响。本文结合房屋建筑工程实例, 分析了房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的原因,探讨了几点现浇混凝土施工裂缝的技术控制措施,希望为房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的控制提供一些参考。

关键词:房屋建筑;现浇混凝土;施工裂缝

现浇混凝土施工技术在房屋建筑中的应用, 在一定程度上提升了房屋建筑施工效率。 但是,现浇混凝土的施工质量风险因素较多, 如果渗透裂缝, 就会威胁整个房屋建筑物安全。 基于此, 本文分析房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的技术管理措施具有非常重要的现实意义。

1房屋建筑

房屋建筑工程为住宅建筑, 主体为地上 18 层+地下2 层框架结构, 楼层东西向、 南北向轴线尺寸分别为41.8m、 15.8m, 基本呈矩形。 建筑总高度为56.8m, 总建筑面积为 8452.3m2 。 建筑设计使用年限为70 年, 建筑工程等级为2 级, 地震设防烈度为7度。 在工程主体结构中, 主要承重构件为钢柱、 钢梁、 现浇混凝土楼板 , 厚度为 120mm 的现浇混凝土楼板( 不包括阳台、厨卫位置) 支撑于 Q345B钢梁上方, 板底与梁上翼缘相交, 两者连接位置用栓钉固定。

在建筑主体结构施工到 14 层时发现现浇混凝土楼板开裂, 经现场抽取 4 层、 7 层、 10层与 11 层楼板检测, 得出相应楼层楼板均产生裂缝, 检测楼层现浇混凝土楼板开裂情况见表1。

表1房屋建筑现浇混凝土楼板开裂分布情况(局部)

楼层

4 层

7 层

10 层

11层

层楼板裂缝数量

102 条

98 条

135 条

158 条

裂缝分布位置

跨中,板底

板面,跨中

现浇支座

阳角与拐角,板面

裂缝特点

宽度大,长度长,上下对称贯穿,最大缝宽0.78mm

长短不一,分布不均,顺钢筋直裂,最大缝宽0.68mm

宽度较大,长度较长,上大下小,与梁周线平行,最大缝宽1.10mm

上下对称贯穿, 与纵横向梁周线呈 45 度角,最大缝宽0.28mm

2房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的原因

2.1温度收缩作用

在养护时间不足时, 建筑现浇混凝土收缩应变将导致弹性拉应力, 带动混凝土楼板收缩当量温差增加, 在内外温差超出25℃时, 温差应力大于混凝土凝结过程中抗拉能力, 致使混凝土楼板出现温度收缩裂缝。加之施工时期空气温度处于较高水平, 温度上升阶段混凝土楼板出现峰值应力, 进一步加剧楼板裂缝[1] 。

2.2材料不达标

在现场建筑现浇混凝土施工时,一旦现浇混凝土构件受拉区配筋不足或集料含土量超标、 含水量超标, 均会导致混凝土材料抗拉能力小于规范要求, 收缩率上升, 随着时间的不断推移出现强烈约束力变形, 导致现浇混凝土构件内水分逐渐蒸发, 最终形成裂缝。 同时现场浇筑振捣过度也会导致粗骨料下沉, 楼层表面出现砂浆干缩裂缝, 振捣不足则会导致混凝土呈块状干裂。

2.3 不均匀沉降

在现场建筑现浇混凝土施工时,建筑物上层受建筑构件不均匀沉降作用出现贯穿性裂缝, 裂缝形态随建筑构造变化而变化, 裂缝宽度随建筑物荷载增加而增加,部分裂缝可与地面呈30°角、45°角或90°角。

3房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的控制措施

3.1注重温度应力控制

3.1.1设置后浇带与施工缝

为降低温度收缩作用, 在施工时期, 技术管理者可以在距离楼板几何中心较近区域 ( 结构纵向 20m左右) 设置仅对混凝土楼板断开的 1000mm宽后浇带, 在主体结构封顶后、 保温措施实施前, 进行后浇带浇筑。 或者沿着结构建筑物长度方向, 在结构纵向位置 ( 楼板1/3 位置) 设置2 条或3 条50mm 宽的施工缝以控制楼板内存在的温度应力, 规避现浇混凝土楼板大面积开裂问题[2] 。

3.1.2合理布置钢筋

在现浇混凝土楼板钢筋布置时, 技术管理者应双层双向布置钢筋。 若钢筋直径已确定, 则适当缩小相邻分布钢筋之间的距离; 若分布钢筋布置间距一定, 则适当增加钢筋直径, 降低温度收缩应力[3]。 特别是现浇混凝土楼板内温度筋, 应优先布置在板顶区域, 结合规范要求, 将放射状温度钢筋布置在建筑平面四周拐角区域, 其他温度筋沿着钢梁轴线方向呈 90° 布置。 对于部分温度应力较大现浇混凝土楼板, 需要进一步缩小温度筋间距, 但应保证错开温度筋、 分布筋; 若现浇混凝土楼板内线管频现十字交叉现象, 技术管理者可以将钢筋设置在线管上表面, 沿着线管行走方向进行钢筋网片构造, 避免出现十字交叉裂缝。

3.1.3及时施工养护

现浇混凝土施工作业进入尾声后, 技术管理者应从混凝土开始初凝 (浇筑12h 内) 时着手, 借助人工洒水或蓄水养护方式, 保持混凝土楼板湿润状态。 养护时, 混凝土中心温度与表面温度、 室外最低气温之间差值均在 20℃ 以下。 常见的温度控制方法为覆盖法, 利用草袋、 湿砂、 锯木等适当覆盖, 降低水分蒸发速率, 或者预先将水管埋入混凝土内并通入冷却水, 降低施工时期外界空气温度对现浇混凝土楼板的负面影响。 根据混凝土内原料差异, 养护时间也具有一定的差异。 一般硅酸盐水泥、 矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不应少于 7d; 掺加缓凝型外加剂、 抗渗要求较高的混凝土养护时间不应少于 14d; 火山灰质硅酸盐水泥、 低热微膨胀水泥、 掺加粉煤灰水泥拌和的混凝土养护时间应超过 21d。

3.2控制材料质量

水泥、骨料、外加剂、混凝土用水、 掺合料是《混凝土结构工程施工质量验收规范》( GB50204 -2015) 规定的房屋建筑现浇混凝土施工用料。 同时为避免水泥水化热集中汇聚导致的混凝土内外温差, 技术管理者应优选水化热处于较低水平的水泥, 如强度等级大于42.5 级的普通硅酸盐水泥; 为避免集料含泥量过大引起的混凝土抗拉强度下降, 技术管理者应严格控制集料含泥量。 在此基础上, 技术管理者应立足规范规定的原材料主控项目, 检查产品合格证、 进场复验报告、 出厂检验报告, 控制混凝土原材料质量。在混凝土配合比确定之后, 技术管理者可根据混凝土低流动性、 干硬性特点,选择强制性搅拌机(或自落式搅拌机) 。在搅拌机运行过程中,先投入砂子,再倒入水泥与粉状掺合料, 最后倒入石子、 水和外加剂, 控制混凝土材料装填容积在搅拌机几何容积的1/2 以上、 1/3 以内。 在原材料全部投入搅拌机后, 根据搅拌机型号、 混凝土和易性、 骨料品种, 合理控制搅拌时间, 在搅拌时间内,沿着同一个方向搅拌, 及时卸出材料, 规避因搅拌时间不当而导致的混凝土质量不佳问题。

在混凝土运输到现场后, 对于混凝土浇筑高度超出300cm的情况, 技术管理者应现场组装串筒; 而对于混凝土浇筑高度超出800cm 的情况, 则现场组装带节管振动串筒, 每间隔 2 根或 3 根管安装 1台振动器。 边振动边浇筑, 连续分层浇筑, 促进浇筑面热量散失, 减少浇筑面裂缝。 在地层混凝土初凝前振捣至基本石子无沉落现象, 且整体混凝土无气泡冒出。 在结构平面尺寸较小时, 选择全面分层法, 先由短边着手, 从两端向中间 ( 或从中间向两端) 沿长边推进, 第一层全面浇筑完毕后进行第二层浇筑; 在结构平面尺寸较大时, 选择分段分层法, 由底层浇筑一段距离循序向前浇筑2层、3层; 在结构长度超出厚度3 倍时, 选择斜面分层法, 由浇筑层下端逐层向上移动, 每一斜面层上端、 下端同时振捣。

3.3控制不均匀荷载

为降低不均匀荷载,技术管理者应结合浇筑混凝土侧压力、重量、施工荷载,进行模板及其支架的合理选择。 在确保模板及其支架支撑力、稳定性、刚度一定的情况下,夯实支架基础,疏通地面水体排出渠道,控制不均匀沉降变形在容许范围内。 若现浇混凝土梁板跨度超出4m,则根据规范要求起拱,起拱高度为跨度的1/ 1000 以上、3 / 1000 以内。 在模板及其支架施工期间,技术管理者应以模板及其支架支撑体系刚度为重点,结合现场施工要求,确保方料、模板接触面无间隙且支撑可靠。

在混凝土浇筑前期, 技术管理者应进行模板验收。 在混凝土浇筑振捣期间, 技术管理者指派专人观察模板及其支架,在发现模板及其支架出现不正常沉降现象需第一时间进行处理,规避模板及其支架不正常松扣下沉导致的现浇混凝土构件裂缝。

在混凝土强度、棱角强度均达到设计要求(见表2)后,技术管理者可以拆除底模。

表2混凝土模板及其支架拆除要求

构建类型

梁,拱

悬臂

跨度

≤2m; 2m~8m; >8m

 ≤8m;> 8m

混凝土立方体抗压强度标准值百分率

≥50%; ≥75%; ≥100%

≥75%;≥100%

≥100%

需要注意的是, 对于平台进料口等房屋建筑工程现浇混凝土薄弱部位, 应在确保其同条件下试块强度达到100% 设计值时方可拆除相应位置模板, 规避薄弱部位模板因拆除过早引发的现浇混凝土结构受损裂缝。

4结语

综上所述, 房屋建筑工程应注重控制温度应力与不均匀荷载, 从材料质量控制、 模板支架控制、 钢筋技术控制、 现浇技术控制等几个方面着手, 减少现浇混凝土楼板裂缝, 为房屋建筑工程施工质量的提升提供依据。

参考文献:

[1]罗献金. 现浇混凝土裂缝成因 分 析 及 防 治 技 术 措 施 研 究 [J]. 安 徽 建 筑,

2021, (3).

[2]毕大博. 房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制[J]. 建筑技术开发, 2021, (13).

[3] 张海辉. 建筑结构设计中控制现浇混凝土裂缝的措施研究 [J]. 建筑技术开发, 2019, (3): .