浅谈现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治措施

2020-02-16 21:04朱叶强
四川水泥 2020年12期
关键词:楼板现浇剪力墙

朱叶强

(福州建工(集团)总公司, 福建 福州 350001)

0 前言

现浇混凝土施工技术是现代大多数建筑工程建设施工中都会用到的主要工艺。尤该工艺所构筑的剪力墙、楼板是建筑结构的主要构成部分,承担着重要的荷载、抗剪任务。在现代社会持续发展、城市化进程不断加快的背景下,大量高层建筑项目的出现,对混凝土浇筑工艺施工质量的提出了更高的要求。而剪力墙、楼板裂缝是比较常见的施工质量问题,影响着建筑的稳定性和安全性。因此,针对现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治策略的深入研究,十分有必要。

1 工程概况

联发·君领壹号商品房工程项目位于漳州市高新区横四路(园梦路)以北、龙江南路以西,为九栋高层楼房的商品楼小区项目。总规划用地面积 54455.69 平方米,总建筑面积 27419.64 ㎡。其中地上建筑面积 216471.64 ㎡,地下室建筑面积 59248 ㎡。本工程包括 1 号、2 号商业楼、3 号楼(3-1、3-2、3-3)高层住宅及物业管理用房、5 号~20 号楼高层住宅楼、21 号楼(21-1、21-2)高层住宅、商业、生鲜超市一类高层组合楼、22 号楼幼儿园、23 号楼大门及 25 号~27 号楼配电房公共计量间等。

2 建筑混凝土构筑物裂缝的主要特征

裂缝是混凝土结构施工中边角常见的质量问题,影响着构筑物的整体性以及物理稳定性。在建筑工程中,剪力墙、楼板裂缝比较常见,同时这些地方的裂缝对建筑结构的危害性也比较大,因此要重点研究和防治[1]。总体来说,建筑剪力墙、楼板混凝土结构体的裂缝的特征如下:

2.1 混凝土剪力墙裂缝

其一,多数裂缝都时呈纵向走势的,裂缝具有连续性,大部分裂缝的长度都接近墙的高度,中间较宽、两端逐步变窄。其二,部分结构表面分布着宽度普遍小于0.2mm 的裂缝,这些裂缝熟练较多,并且往往出现在混凝土拆模之后。

2.2 混凝土楼板裂缝

在建筑混凝土浇筑的楼板上,裂缝普遍较短,为1m 以下,且绝大多数裂缝长度在350-700mm 之间。同时,裂缝宽度较小,约为0.5-0.25mm,部分位置数量较多。楼按的裂缝一般比较集中于次梁附近,并且沿着板筋分布。楼板的角落位置有时会产生贯穿裂缝,和纵墙形成45°夹角。部分楼板的后浇带、施工缝位置也经常出现长度较大的穿惯性裂缝。

3 导致建筑混凝土剪力墙和楼板出现裂缝的原因

3.1 收缩变形

在混凝土的凝固过程当中,其内部水分逐步蒸发,整体体积变小,进而引发收缩变形。而混凝土本身在收缩过程当中如果受到限制,内部会产生较大的拉应力。拉应力的存在,会导致楼板很容易产生和主要拉应力方向垂直的裂缝,并且往往会贯穿楼板[2]。通常情况下,建筑的后浇带以及施工缝等位置比较薄弱,在混凝土收缩时,很容易产生裂缝。

3.2 环境因素

和任何工程材料都一样,混凝土也具有热胀冷缩的特性。由于水泥水热化现象的影响,现浇混凝土的内部温度比较高,混凝土内外温度的不对等,也会导致混凝土拉应力的产生,进而导致混凝土开裂。而在建筑施工中,如果是晴朗的天气,长时间被太阳直射的部分温度较高,而其他位置温度较低,也会因温度不同导致混凝土的凝结速度不一致,进而导致形变过程不一致而产生拉应力,导致裂缝的产生。再比如,在混凝土浇筑完成之后,如果不对其表面进行保护,太阳暴晒时表面水分快速蒸发,会导致混凝土表面产生大量密集的裂缝。

3.3 材料问题

在建筑工程的建设中,一般使用商品混凝土,这类混凝土都是用各种材料配制而成,具有含砂量大、水泥占比高、坍落度大等特点。即使内部加入了一些外加剂,但是水泥及水的用量依然很大,因此而产生的水热化现象以及收缩现象都很可能引起裂缝问题[3]。当然,如果混凝土材料本身的质量不达标,也会因质量问题而产生裂缝。

3.4 工程设计问题

如今建筑工程规模越来越大,混凝土结构越来越复杂,各个结构体之间的受力关系需要设计人员科学分析,做到科学设计、合理设计。设计方面的不合理,也是导致后续混凝土浇筑施工后出现裂缝的主要原因。

1.楼面结构问题

当下多数建筑工程的混凝土现浇楼面以多跨结构为主,每个结构都处于相应的约束状态。在单块面积的现浇板中,材料、工艺以及现场环境中不同因素的存在,导致其面临复杂的受力影响。通常情况下,这类结构的收缩形变能力较弱,如果设计人员仅仅处于经济方面的考虑,对楼板厚度取下限值,很容易导致楼板的抗裂能力受到严重影响。

2.施工缝和伸缩缝问题

在房屋建筑工程混凝土施工中,需要按照相关结构设计规范合理设置伸缩缝,伸缩缝的间距也有比较明确的规范要求。但是,伸缩缝的存在并不能对混凝土屋盖温度变形、砌体干缩引起的裂缝进行有效防范[4]。但是,如果设计人员没有认识到这一点,将伸缩缝间距设置得过宽。甚至有些设计方案直接让后浇带来代替伸缩缝,然而后浇带无法有效应对长期存在的周期性循环温度变形而引起的裂缝问题。

3.钢筋设置问题

在建筑混凝土施工中,钢筋是不可或缺的重要材料,也是混凝土结构体中各类拉力、应力、预应力产生的主体。目前,很多建筑楼板配筋都是基于正负弯矩和分离的形式进行布置的,这无法对混凝土楼板收缩产生的拉应力产生应有效果。因为钢筋的设计强度普遍较高,那么钢筋间距的扩大,其对楼板内应力的调节能力会减弱,进而无法有效控制楼板裂缝。

3.5 施工问题

在建筑工程施工中,无论是钢筋施工还是混凝土浇筑施工,施工工艺以及质量控制水平,都将可能影响裂缝的防治效果。比如,商品混凝土的坍落度过高,放置的时间过长,都可能导致其出现裂缝[5]。在混凝土浇捣时,如果振捣不均匀,导致内部粗细骨料分离,会导致较粗的骨料下沉,细料浮于上层,导致混凝土结构密实度、均匀性不佳,进而导致裂缝的产生。在施工过程中,如果工艺不到位、质量不达标,都是引起裂缝问题的主要因素。在混凝土浇筑完成之后,如果没有对混凝土进行必要的保护、养护及降温处理,也会因水泥水热化现象、收缩现象而产生裂缝。

4 现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治措施

4.1 优化工程设计

从工程设计层面提升墙体刚度,是避免墙体开裂的重要方法。在本文案例联发·君领壹号项目工程中,设计单位根据实际情况,适当增加了核心架构墙体的配筋率和厚度。为了避免竖向裂缝的产生,还适当配置了横向的分布筋。同时,在设计中,利用BIM 软件,对建筑物设计模型的重心和形心进行模拟,通过优化设计和调整,使之重合,减少建筑的偏心倾斜。在墙体筋工艺设计方面,采用的是细径密排的方式,并且针对性设计了双层双向钢筋,在墙体脚步位置设置了放射筋,在比较薄弱的位置配置加强筋。针对楼板的钢筋配置,设计人员适当加密了钢筋布置密度,并且对单块面积较大的楼板外角采用了双层双向配筋模式[6]。

4.2 优选工程材料

在本工程中,施工单位选用了水热化程度较低、强度较高的优质水泥材料,在配制过程中加入了减水剂和膨胀剂,进一步降低混凝土的水热化现象。因为本工程几乎都是采用的泵送混凝土,所以施工人员在其中加入了缓凝剂。在砂石骨料的选择方面,确保含砂量小于3%。针对本工程的实际情况,设计人员除了选用高性能混凝土以外,还将水灰比控制在了0.5 以下。这将有助于提升混凝土弹性模量,进而提高混凝土构筑体的抗裂能力。

4.3 加强覆膜养护

在本工程混凝土现浇剪力墙及楼板浇筑完成之后,现场施工人员根据天气及环境状况,需要对混凝土使用必要的养护策略。普遍情况下,在浇筑完成的混凝土表面覆盖一层塑料薄膜,将有助于避免外部杂质对混凝土造成不利影响,并且还能减缓混凝土表面水分蒸发,进而有效控制混凝土内外的热平衡,避免因内外收缩不均而产生的裂缝。

4.4 做好施工过程管理

在本工程施工中,施工单位建立了严谨的质量控制机制,通过大量的专业化培训和严谨的监督机制,确保每个环节施工符合工艺要求[7]。在钢筋配置方面,严格要求钢筋配置的方式合理,将板底筋垫块间距控制在800mm 左右,并且将板边的第一道垫块设置于第二到底筋下部。在楼板钢筋的施工方面,几字形马凳筋上部及底部水平段的长度都控制在200mm 左右。考虑到本工程部分板厚小于150mm,所以施工人员采用了φ10 的三级钢筋制作几字形马凳筋。在混凝土浇筑环节,现场在保证安全的情况下配置了钢筋工,对出现变形移位的钢筋进行复位处理。

在混凝土浇筑施工完成之后,技术人员对混凝土强度进行了监测,现场管理人员确保混凝土强度在未达到1.2MPa 时不得有人员在上部走动,也不能堆积材料施加荷载。拆模方面,施工单位确保混凝土完全硬化且强度达标时,再按照结构体受力由小到大的顺序进行超模,通常在混凝土浇筑12h 之后,再根据实际情况安排拆模工作。

5 现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝的处理

事实上,在建筑工程施工中,受到各种因素的影响,剪力墙、楼板出现裂缝是比较常见的问题。但是,也需要对这些裂缝问题引起足够的重视,查明原因之后采取合理的方法进行有效处理,避免对结构体产生更为严重的影响[8]。在本工程项目的施工中,施工单位根据剪力墙、楼板裂缝制定了一系列的处理措施。

5.1 裂缝清理和检测

针对出现裂缝的位置,先对混凝土表面进行清理,去除各类杂物。然后使用测定仪对宽度进行测量。然后,用红药水浸泡裂缝,待吹干之后,凿开裂缝的一边,测量红药水的浸入深度。根据检测结果和裂缝形态观察,分析裂缝产生的原因,再制定合适的后续处理方案,同时对相应的混凝土浇筑施工工艺进行优化。

5.2 开槽

沿着裂缝的痕迹和走向,开V 型槽,通常情况下将深度和宽度分别控制在20mm 和10mm,并且开槽时要超出裂缝两端约50mm。再将开凿好的V型槽清理干净,避免表面存在灰尘、油污以及其他杂质,为后续修补做好准备。

5.3 修补

在本工程中,施工人员使用的是ZG-13 型高强修补砂浆材料,在用清水湿润V 型槽并不留有明水之后,按照水料配比0.15:1 的比例配制修补剂。将修补剂均匀涂抹在V 型槽内,确保涂抹均匀,抹平,再覆盖塑料薄膜做好养护。

6 结束语

综上所述,在现代社会飞速发展的背景下,大量高层建筑的出现,对混凝土浇筑施工质量提出了更高的要求。面对比较常见的剪力墙、楼板裂缝问题,施工单位应当基于严谨的专业态度,制定一系列的防治措施。优化工程结构设计方案,选用优质材料,并对钢筋、混凝土施工过程进行严格的质量控制,确保施工质量达到设计要求。针对已经出现的裂缝,还应当做好原因分析,并采用合适的方法进行修补。只有这样,才能进一步提高工程建设质量,推动社会的稳定发展。

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