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該住宅區(qū)主要以多層和小高層建筑為主,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度都在設(shè)置伸縮縫范圍之內(nèi),不存在超長(zhǎng)現(xiàn)象。在冬季驗(yàn)房、交付時(shí),發(fā)現(xiàn)了不少明顯裂縫,主要裂縫介紹如下:(1)朝南主臥、書(shū)房、客廳存在大量裂縫,尤以一樓和頂樓比較嚴(yán)重(圖1)。(2)部分大房間四角存在細(xì)而短的板面裂縫。(3)主臥大面積弧形轉(zhuǎn)角窗附近的板面裂縫。(4)部分異形板陰角處短而細(xì)的板面角裂縫。(5)地下室采光窗上梁跨中的可見(jiàn)裂縫,并與相鄰樓板的板底裂縫連貫(圖2)。(6)地下室頂板板底出現(xiàn)平行與梁的細(xì)微裂縫(圖3)
同時(shí),發(fā)現(xiàn)裂縫有以下特點(diǎn):(1)一樓、頂樓及躍層裂縫明顯多于其他各樓層。(2)通風(fēng)環(huán)境好和陽(yáng)光直照下的房間裂縫要多于其他房間。(3)大跨度樓板的裂縫多于小跨度樓板。利用刻度放大鏡和超聲波檢測(cè)儀得知,裂縫寬度普遍在0.05~0.3mm 之間,少量達(dá)到 0.5mm,嚴(yán)重影響建筑物的觀感及耐久性。
混凝土是多組分復(fù)合材料,在溫度和濕度變化的條件下,硬化并產(chǎn)生體積變形。由于各種材料變形不一致,互相約束而產(chǎn)生初始應(yīng)力,造成骨料與水泥粘結(jié)面或水泥本身之間出現(xiàn)肉眼看不見(jiàn)的微細(xì)裂縫,我們一般稱(chēng)微裂。這種微細(xì)裂縫的分布是不規(guī)則的,互不連貫,但在荷載作用下或進(jìn)一步產(chǎn)生溫度變化,養(yǎng)護(hù)不到位失水干縮的情況下,裂縫開(kāi)始擴(kuò)展,并逐漸互相連通,從而出現(xiàn)較大的肉眼可見(jiàn)裂縫,成為宏觀裂縫,嚴(yán)重的形成樓板上下貫通縫,這就成為有害裂縫。這樣的裂縫將對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力,防火性、抗?jié)B性、抗鋼筋銹蝕性、抗化學(xué)侵蝕性等耐久性能產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。
為了判定裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)安全性的影響,設(shè)計(jì)單位對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了復(fù)核,并請(qǐng)審查單位對(duì)施工圖進(jìn)行重審,排除了因設(shè)計(jì)不當(dāng)造成承載力不足的結(jié)構(gòu)性裂縫的可能性。為進(jìn)一步明確原因,檢測(cè)單位對(duì)混凝土強(qiáng)度、厚度、保護(hù)層厚度作了檢測(cè),除局部樓板保護(hù)層厚度存在過(guò)大或過(guò)小現(xiàn)象和部分大跨度板厚度偏小外,其他均符合設(shè)計(jì)要求。
(1)施工材料、工藝因素
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)施工過(guò)程的了解,混凝土的檢測(cè)及對(duì)施工人員的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題。
①拆模時(shí)間過(guò)早,拆模時(shí)間不符合GB50204-2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第4.3 條的規(guī)定,且在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)定要求時(shí),就開(kāi)始陸續(xù)放線、綁扎鋼筋、支梁模,造成現(xiàn)澆板內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫,吊運(yùn)模板、架料的沖擊荷載又有可能使微裂縫進(jìn)一步發(fā)展。
②施工場(chǎng)地狹小,許多模板、鋼管、鋼筋等施工用具和用料長(zhǎng)期堆放在一樓 (即地下室頂板),這為一樓大量出現(xiàn)裂縫埋下了隱患。
③混凝土養(yǎng)護(hù)不及時(shí),僅采用間斷式養(yǎng)護(hù),間斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)次數(shù)不足,養(yǎng)護(hù)總時(shí)間少于14d。另外,圖1 中的客廳和主臥長(zhǎng)期暴露在通風(fēng)或陽(yáng)光照射下,也容易開(kāi)裂。
④檢測(cè)發(fā)現(xiàn)局部混凝土樓板保護(hù)層有明顯過(guò)大或過(guò)小現(xiàn)象。由于板負(fù)筋采用西8 的HPB235 級(jí)鋼筋,施工時(shí)人為踩踏,導(dǎo)致板內(nèi)負(fù)筋下陷,板負(fù)筋的保護(hù)層過(guò)厚,樓板有效高度減小,鋼筋應(yīng)力得不到發(fā)揮而使樓板容易開(kāi)裂。地下室頂板板底保護(hù)層厚度局部也有過(guò)小現(xiàn)象 (不足5mm),混凝土對(duì)鋼筋的粘結(jié)力不夠,在鋼筋拉力作用下,裂縫很容易擴(kuò)展到表面,導(dǎo)致部分鋼筋銹蝕并漲裂保護(hù)層,裂縫走向順著鋼筋銹蝕方向(圖3)。
⑤大部分住宅客廳跨度達(dá)4.5m,為大跨度板,根據(jù)施工規(guī)范要求,撐模時(shí)起拱,但施工單位部分樓板起拱過(guò)大,造成板的厚度明顯小于設(shè)計(jì)厚度,影響了板的抗彎承載力。
⑥從施工記錄看,混凝土澆筑時(shí)間主要在夏季,氣溫較高,與冬季驗(yàn)房時(shí)相比,有很大的溫差,導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。現(xiàn)在樓板在周?chē)鷼鉁?、空氣等環(huán)境因素的影響下,也會(huì)產(chǎn)生裂縫的。空氣的相對(duì)濕度越低,混凝土收縮越大??諝鉁囟壬撸炷恋氖湛s隨之增大。長(zhǎng)期風(fēng)吹、日曬也會(huì)使混凝土收縮增大。
⑦保護(hù)措施不到位?;炷翝沧⒑螅瑳](méi)有按規(guī)定的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù),導(dǎo)致樓板收縮開(kāi)裂。養(yǎng)護(hù)不及時(shí),使混凝土養(yǎng)護(hù)初期過(guò)早脫水,使混凝土出現(xiàn)干縮?;炷琉B(yǎng)護(hù)初期受凍。樓板施工完成后,混凝土終凝初期,施工機(jī)具和材料集中,或過(guò)早進(jìn)人下道工序施工,造成較大施工荷載和震動(dòng),使其產(chǎn)生裂縫。
(2)設(shè)計(jì)構(gòu)造因素
①近年來(lái),為了增加住宅舒適度,出現(xiàn)了大量的落地玻璃窗和大玻璃移門(mén),如圖1 所示,導(dǎo)致混凝土長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光照射之下或通風(fēng)環(huán)境里,增大了出現(xiàn)裂縫的可能性。
②設(shè)計(jì)中工程人員為了主要房間板底不露梁,采用了異形板設(shè)計(jì),板在陰角處受力復(fù)雜,設(shè)計(jì)直接根據(jù)軟件計(jì)算結(jié)果配筋,沒(méi)有加配構(gòu)造鋼筋。
③根據(jù)文獻(xiàn)資料顯示,變形作用引起的開(kāi)裂多發(fā)區(qū)經(jīng)常在多高層建筑的地下室、地上1、2 層(強(qiáng)約束區(qū))及頂層(溫差及收縮激烈波動(dòng)區(qū))。地下室邊墻是埋入土中的鋼筋混凝土墻體,當(dāng)溫度變化時(shí),土約束了混凝土墻體的收縮變形,導(dǎo)致邊墻容易開(kāi)裂;地下室頂板則因?yàn)榛炷翂w相對(duì)于框架梁對(duì)樓板有更大的邊界約束力,當(dāng)樓板收縮時(shí),也更容易產(chǎn)生收縮裂縫。
現(xiàn)澆板開(kāi)裂經(jīng)常是在上述綜合因素作用下產(chǎn)生的,要減小和控制裂縫也必須采用綜合防裂措施,對(duì)于非結(jié)構(gòu)性裂縫只要施工、設(shè)計(jì)合理,因時(shí)制宜,就能有效控制現(xiàn)澆板的收縮裂縫和溫度裂縫,并將其對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響減小到最低程度。
(1)設(shè)計(jì)方面的控制措施
設(shè)計(jì)者在民用建筑工程中不要一味追求使用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土。C20 級(jí)能滿足要求,就不要使用C30 級(jí)。
(2)施工方面的控制措施
施工方面應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行GB50204-2002(混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)定》規(guī)定的混凝土施工制度。從上述裂縫原因分析可知,施工中要注意以下幾個(gè)方面。
①注意施工器械的堆放,特別是動(dòng)荷載,施工中應(yīng)盡量避免。拆模時(shí)間應(yīng)符合施工規(guī)范的要求,不應(yīng)為了趕進(jìn)度而過(guò)早拆模。
②混凝土裂縫與環(huán)境條件 (施工期和施工后)有很大關(guān)系。施工過(guò)程中應(yīng)注意溫度和濕度的變化,采取有效措施控制高溫、低溫沖擊和激烈干燥沖擊。
③潮濕養(yǎng)護(hù),即混凝土澆筑后,在其表面不斷補(bǔ)給水分。補(bǔ)給水分的方法有淋水、濕砂層、濕麻袋或草袋等,最好在表面覆蓋一層塑料薄膜,這樣,水可以滲入并起到保濕作用。
④注意防風(fēng),在長(zhǎng)期通風(fēng)環(huán)境下,極易開(kāi)裂。通風(fēng)環(huán)境下的樓板,施工時(shí),應(yīng)設(shè)擋風(fēng)設(shè)施,減少空氣對(duì)流,降低混凝土水分蒸發(fā)速度。
⑤土是最佳的養(yǎng)護(hù)介質(zhì),地下室施工完畢,應(yīng)盡快回填。
⑥控制商品混凝土的用水量,特別是泵送混凝土,可在混凝土中加如塑化劑、減水劑等外加劑,嚴(yán)格控制水灰比不能太大,振搗要密實(shí),混凝土下料不要太快,初凝前后要反復(fù)收光等。
⑦現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土要保證攪拌時(shí)間,即嚴(yán)格執(zhí)行GB50204-2002 第4、3、2條的規(guī)定;嚴(yán)格控制外加劑的摻量,計(jì)量一定要準(zhǔn)確,并按使用說(shuō)明書(shū)要求操作;在混凝土初凝期注意抹壓的時(shí)間和方法,抹面應(yīng)在表面泌水完全排除掉時(shí)進(jìn)行,抹面時(shí)應(yīng)用力抹壓,以閉合已產(chǎn)生的微裂紋和泌水孔;設(shè)計(jì)好大面積混凝土澆筑時(shí)的路線,避免干擾已初凝的混凝土。
⑧加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作,及時(shí)對(duì)混凝土加以覆蓋或噴涂混凝土養(yǎng)護(hù)劑,防止水分蒸發(fā);不要只重視進(jìn)度而忽視質(zhì)量,在混凝土強(qiáng)度達(dá)到7.2N/mm2前,不得上去踩踏或進(jìn)行施工。
(2)注意事項(xiàng)
嚴(yán)格控制混凝土配合比,嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量,選擇級(jí)配良好的石子,嚴(yán)格控制砂石含泥量。盡量不用細(xì)砂配制高標(biāo)號(hào)混凝土。澆筑混凝土前將基層和模板澆水濕透,但不得有明水存在。
現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土要保證攪拌時(shí)間,即嚴(yán)格執(zhí)行GB50204-2002 第4、3、2 條的規(guī)定;嚴(yán)格控制外加劑的摻量,計(jì)量一定要準(zhǔn)確,并按使用說(shuō)明書(shū)要求操作;在混凝土初凝期注意抹壓的時(shí)間和方法,抹面應(yīng)在表面泌水完全排除掉時(shí)進(jìn)行,抹面時(shí)應(yīng)用力抹壓,以閉合已產(chǎn)生的微裂紋和泌水孔;設(shè)計(jì)好大面積混凝土澆筑時(shí)的路線,避免干擾已初凝的混凝土。模板要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,支撐牢固,按規(guī)定時(shí)間拆模。
總之,施工中嚴(yán)格遵守施工規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定,精心施工是防止現(xiàn)澆板出現(xiàn)收縮裂縫的關(guān)鍵。微裂縫在混凝土構(gòu)件中是不可避免的,施工中應(yīng)盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫,使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫,或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現(xiàn),以確保工程質(zhì)量。全面保證混凝土現(xiàn)澆樓板的質(zhì)量,關(guān)鍵在于混凝土形成過(guò)程中的一系列階段的控制,從原材料、配合比、混凝土的開(kāi)盤(pán)鑒定、混凝土的拌制和運(yùn)輸,入模振搗、施工縫及后澆帶的處理、養(yǎng)護(hù)等,每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。因此,施工單位要提高認(rèn)識(shí),加強(qiáng)管理,控制好工序的質(zhì)量,而監(jiān)理工程師也要對(duì)混凝土施工實(shí)行旁站監(jiān)理,加強(qiáng)對(duì)施工工藝及措施的監(jiān)督,必須達(dá)到規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求,以確保工程的質(zhì)量。
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