柏孝輝
桂林市建筑設(shè)計(jì)研究院 廣西桂林 541002
在我國(guó)建筑事業(yè)快速發(fā)展的背景下,工民建樓板結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化,已經(jīng)從原來(lái)的預(yù)制板,轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)澆板。二者相比,現(xiàn)澆板的整體性更像,而且抗不均勻沉降性和安全性更高。但在混凝土現(xiàn)澆時(shí),施工應(yīng)用影響因素比較多,容易發(fā)生裂縫,從而影響樓板結(jié)構(gòu)施工總體質(zhì)量。基于此,開展工民建樓板結(jié)構(gòu)裂縫原因及控制措施的研究就顯得尤為重要。
某工民建建筑工程,共16層,總建筑面積為8260m2,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在樓板結(jié)構(gòu)施工時(shí)采用了現(xiàn)澆混凝土樓板,施工完成好,經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢查,發(fā)現(xiàn)樓板表面存在很多不規(guī)則裂縫,嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量。
從上世紀(jì)80年代初開始,我國(guó)在混凝土澆筑時(shí)就采用了泵送施工工藝,混凝土現(xiàn)場(chǎng)攪拌方式也是發(fā)生了改變,從過(guò)去的干硬性、低流動(dòng)性攪拌,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榧袛嚢?、大流?dòng)性泵送澆筑方法[1]。本工程樓層比較高,水泥用量比較大,為保證混凝土泵送效果,水灰比比較大,砂率較高,集料的粒徑也比較小,水泥和用水量的增加,致使樓板結(jié)構(gòu)容易受到水化熱的影響,收縮性比較大,一旦超過(guò)混凝土自身結(jié)構(gòu)的極限值,就會(huì)發(fā)生裂縫。
本工程混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,認(rèn)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高,安全度就越高,為便于施工,采用了高強(qiáng)度混凝土,但混凝土等級(jí)越高,水泥水化釋放出的熱量就越大,更容易引發(fā)樓板結(jié)構(gòu)裂縫。
在工民建施工中,樓板結(jié)構(gòu)越來(lái)越大,結(jié)構(gòu)形式也愈發(fā)復(fù)雜,為便于施工,提高施工效率,經(jīng)常采用超長(zhǎng)、超厚、超靜定結(jié)構(gòu),并采用現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行施工。但大量應(yīng)用和實(shí)例表明,此種結(jié)構(gòu)形式,約束力非常強(qiáng),在多種變形的作用下,極易引發(fā)過(guò)大的約束應(yīng)力,從而形裂縫。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,混凝土施工外加劑種類越來(lái)越多,不同外加劑有其獨(dú)特的用處。到很多外加劑只涉及到強(qiáng)度指標(biāo),缺乏對(duì)水化熱、收縮變形的影響的研究和相關(guān)資料的支持[2]。甚至一些外加劑的試驗(yàn)資料并不嚴(yán)謹(jǐn),使用之后不斷無(wú)法提升混凝土的強(qiáng)度,甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的收縮變形,有的外加劑甚至?xí)档湍途眯?,如果操作不?dāng),極易引發(fā)嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題。
工民建樓板結(jié)構(gòu)平面要盡量規(guī)則一致, 避免發(fā)生形狀突變。如果樓板平面存在凹口,在凹口附近樓板結(jié)構(gòu)的配筋要做加強(qiáng)處理。高度重視樓板面結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì),保證屋面的傳熱系數(shù)小于或者等于1.0W/m2·K。我國(guó)樓面呈現(xiàn)不規(guī)則狀,要通過(guò)合理設(shè)置梁保證樓扳平面的規(guī)則性?,F(xiàn)澆混凝土樓板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)厚度不能低于110mm,在廚房、陽(yáng)臺(tái)板等部位設(shè)計(jì)時(shí),厚度不宜低于90mm,單向板則不能低于L/30(L表示樓板的短向跨度)。如果工民建房屋長(zhǎng)度超過(guò)40m,需要在樓板中間位置合理設(shè)置后澆帶,為結(jié)構(gòu)變形提供充裕條件,避免應(yīng)力過(guò)大形成裂縫。
在工民建現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)施工混凝土配制時(shí),用水量不易超過(guò)180gk/m3,并合理添加高效減水劑,以延緩水泥水化速度。合理降低水泥用量,在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,可摻入適量的粉煤灰,代替部分水泥,降低水化熱,還能提升混凝土的后期強(qiáng)度和粘聚性,提升混凝土的抗裂能力。在混凝土配制時(shí),要保證所選的細(xì)集料細(xì)度模數(shù)不低于2.3,嚴(yán)禁采用細(xì)砂或者特細(xì)砂,在混凝土澆筑時(shí),要將混凝土坍落度控制在150mm以下[3]。為提升工民建樓板結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性,可在混凝土配制時(shí)加入適量的纖維或者膨脹劑,進(jìn)一步提升混凝土的抗裂性能。在混凝土配制時(shí)要盡量選擇普通硅酸鹽水泥,并嚴(yán)格按照配合比添加各項(xiàng)原材料。
在工民建樓板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑,需要對(duì)坍落度嚴(yán)格控制,如果混凝土的坍落度超過(guò)允許范圍,要做廢棄處理,嚴(yán)禁繼續(xù)使用。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),控制混凝土澆筑厚度和鋼筋保護(hù)層厚度。當(dāng)混凝土澆筑完成之后,按照現(xiàn)場(chǎng)施工條件及設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,采取合理的養(yǎng)護(hù)措施。邊澆筑邊振搗,避免混凝土發(fā)生離析問(wèn)題,嚴(yán)格控制各部位澆筑順序,通過(guò)合理的施工工藝保證混凝土施工質(zhì)量。切實(shí)做好早期濕養(yǎng)護(hù),水化反應(yīng)是引發(fā)樓板結(jié)構(gòu)裂縫的主要主要,但水泥水化有一定的條件要求,只有在飽和狀態(tài)下才能進(jìn)行水化反應(yīng)[4]。如果濕度低于80%,水泥水化幾乎已經(jīng)完全停止。本工程共16層,在樓板混凝土澆筑時(shí),高度越高,供水難度越大,因此,施工單位在混凝土施工時(shí)必須采取一系列行之有效的措施進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù),且養(yǎng)護(hù)濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不能低于7天,否則極易引發(fā)裂縫。
當(dāng)混凝土施工完成后,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%以上時(shí),才能結(jié)合工特點(diǎn)進(jìn)行合理拆模,梁的側(cè)模、墻體側(cè)??杀M早拆除,尤其是在地下結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較大的墻體拆除時(shí),要高度注意,豎立面要及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù),待混凝土終凝結(jié)束之后,盡快拆除側(cè)模,保證濕養(yǎng)護(hù)效果。工民建工程竣工后、交付使用前,建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)管理和保養(yǎng),防止溫差和過(guò)分的干燥引起樓板裂縫,一般可采取室內(nèi)噴灑水,提高濕度的方法進(jìn)行保養(yǎng),尤其在秋冬季節(jié)更應(yīng)注意。
綜上所述,本文結(jié)合工程實(shí)例,分析了工民建樓板結(jié)構(gòu)裂縫原因及控制措施,分析結(jié)果表明,引發(fā)樓板結(jié)構(gòu)裂縫的原因有很多,施工技術(shù)、施工材料、施工工藝、天氣變化等,都會(huì)引起裂縫。因此,在具體施工中,必須結(jié)合工程特性,從多方面同時(shí)入手加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,才能抑制裂縫,保證工民建施工質(zhì)量。