石攻玉
(中鐵十九局集團(tuán)軌道交通工程有限公司,北京 101300)
探究建筑技術(shù)現(xiàn)澆混凝土薄板板面裂縫原因,需綜合材料、儲存、施工工藝、施工水平、氣候特征等各方面的因素,并結(jié)合裂縫本身的特征,引入各項先進(jìn)的專業(yè)設(shè)施與信息化設(shè)備,才能深入、全面地剖析其出現(xiàn)裂縫的具體原因,并制定針對性的處理方法,較大程度地保證工程后續(xù)不會出現(xiàn)同種情況,并對各項裂縫原因與處理方法進(jìn)行記錄并歸檔處理,為后續(xù)若有類似情況發(fā)生時提供參考。
選擇某個區(qū)域30 棟在建住宅樓探究建筑技術(shù)現(xiàn)澆混凝土薄板板面裂縫原因及處理方法,在30 棟樓中存在薄板板面裂縫的樓統(tǒng)計包括5 棟,皆是5 層、6 層、7 層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其中板、梁、柱選擇的皆是現(xiàn)澆混凝土。分析建筑物結(jié)構(gòu)整體良好,不存在明顯的異常,但是樓板面層在竣工之后不時出現(xiàn)裂縫,但又僅限于面層。主要包括兩種裂縫類型:規(guī)律性生角隅裂縫、無規(guī)律性裂縫,前者在樓蓋表面所見較多,占據(jù)裂縫總量八成以上,后者一般會在地面出現(xiàn)且沒有明顯的規(guī)律性[1]。
檢測的目的在于明確樓板各項結(jié)構(gòu)特征,分析其裂縫原因,制定針對性的解決對策。
通過幾何量方式檢測樓板結(jié)構(gòu),首要步驟是鉆孔,已知樓板厚度9cm,樓板砂漿面層厚度41cm,樓板薄板板面5cm。在檢測之后明確樓板厚度并非造成裂縫的最主觀原因,因此可以認(rèn)定厚度不會造成薄板板面出現(xiàn)裂縫。
檢測混凝土質(zhì)量,主要選擇的是回彈法、樓板抽芯試壓、檢查鉆孔斷面三種方式。在檢測鉆孔時發(fā)現(xiàn)孔壁光滑,并未掉落粗骨料,混凝土面顏色不存在異常。樓板抽芯試壓最低試件不低于20MPa,再次選擇回彈法測量得到與上述一樣的結(jié)果,因此判斷樓板混凝土強度等級不低于C20[2]。
薄板板面力學(xué)性能指標(biāo),結(jié)構(gòu)層厚、面層厚、板總厚分別為6.3cm、2.2cm、8.5m,裂縫明顯者各項指標(biāo):6.0cm、5.5cm、11.5m,結(jié)構(gòu)最厚各項指標(biāo):9.5cm、2.5cm、12.0m,地面層厚度最大各項指標(biāo):6.3cm、8.2cm、14.5m,其加載曲線與卸載曲線皆呈遞增狀態(tài)。
角隅裂縫產(chǎn)生原因主要是現(xiàn)澆樓板徐變、砂漿收縮變形造成的。從以下三個方面進(jìn)行簡要分析:其一,砂漿水灰通常比較大,含有較多水泥,骨料又特別小,會受到各種環(huán)境因素影響,在涂抹砂漿之后會因水分蒸發(fā)造成涂抹不均勻,并會形成溫度變化梯度,出現(xiàn)砂漿收縮應(yīng)力。此外南方地區(qū)有著漫長的夏季,溫度比較高,也會比較容易發(fā)生砂漿收縮應(yīng)力。其二,四邊支承板在承擔(dān)過量變荷載情況下會翹起,但是因受約束影響,很多時候不會自由翹起,造成角隅區(qū)上緣混凝土沿板對角線受拉,在靜載試驗中能夠獲悉,角隅處對角線會對混凝土產(chǎn)生更大的拉應(yīng)力。角隅處砂漿能夠承擔(dān)對角線產(chǎn)生的拉應(yīng)力,會出現(xiàn)對角線拉應(yīng)力大于其他方向,最后出現(xiàn)裂縫。其三,樓板結(jié)構(gòu)施工存在滯后性,如果過早拆除支撐,面層砂漿體積力會更早對樓板結(jié)構(gòu)形成作用力,徐變在此時對比較大。同時樓板結(jié)構(gòu)翹曲變形快,角隅區(qū)域砂漿面層也會出現(xiàn)比較快的拉應(yīng)力[3]。
無規(guī)律裂縫出現(xiàn)的原因基本是混凝土收縮應(yīng)力造成的,其與施工不規(guī)范存在較大關(guān)系,比如面層水泥砂漿質(zhì)量、所選鋪設(shè)工藝、溫度控制、后期養(yǎng)護(hù)未到位等。
自頂層以下,裂縫寬度會逐步縮小,但是這種縮小幅度會比較輕微,其與樓層風(fēng)速、施工程序有著直接的關(guān)聯(lián)。一般情況下,樓板、抹面施工順序相反,前者自上而下,后者反之,上層樓板完成澆筑后抹面,會使得上層樓板混凝土齡期短于下層樓板,下層樓板徐變問題亦會輕于上層樓板,造成上層樓板角隅縫隙問題逐漸擴大,通常樓層越高與面對越大的風(fēng)速時,砂漿、混凝土水分也會蒸發(fā)得越快,表面就會更容易出現(xiàn)裂縫[4]。
首先,對各個裂縫灌注水泥,將裂縫填滿,板面上迅速、均勻涂抹涂料,以此來提升部分結(jié)構(gòu)耐久性;其二,綜合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》與以往設(shè)計經(jīng)驗,明確薄板最小厚度7cm,若是混凝土強度等級不低于C20,可選擇6cm 的板面厚度;其三在新建樓房鋪設(shè)塊料地板前,可選擇不超過7cm 的結(jié)構(gòu)層板,將砂漿面層鑿去,布置鋼筋網(wǎng),澆筑不低于4cm,型號為C25 的細(xì)石混凝土,在養(yǎng)護(hù)超過7h 之后進(jìn)行塊料地面鋪設(shè)。
(1)針對現(xiàn)澆混凝土薄板板面出現(xiàn)的龜裂,會選擇先清洗干凈裂縫中的雜物,清水沖洗之后,待其干燥,選擇環(huán)氧漿液灌縫,若是縫隙不大,在其表面涂刷亦能起到同等效果;若是在施工終凝之前再次開裂,可選擇抹壓一遍處理,并對其后續(xù)的發(fā)展情況加以監(jiān)督,避免其再次出現(xiàn)龜裂問題;(2)若是一般裂縫,在將板縫清洗后,選擇1:1 或者1:2 水泥砂漿抹縫,然后在壓平之后養(yǎng)護(hù);(3)若是裂縫比較大,沿著裂縫將其鑿為八字形凹槽結(jié)構(gòu),清洗干凈之后,選擇1∶2水泥砂漿進(jìn)行磨平,并選擇環(huán)氧膠泥將凹陷部位嵌補為平面,然后在壓平之后養(yǎng)護(hù);(4)若是薄板板面裂縫過于大時需進(jìn)行靜載試驗,分析試驗結(jié)果,以此來保證該部位整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性,若是為以防萬一可在樓板上加上鋼筋網(wǎng)片,以此來增強薄板整體性;(5)貫通、通長的一些危險裂縫,若是縫寬超過0.3mm,選擇結(jié)構(gòu)膠粘扁鋼來增強整體結(jié)構(gòu),在板縫位置則選擇灌縫膠高壓灌膠,避免裂縫的進(jìn)一步擴大[5]。
(1)主體結(jié)構(gòu)在施工時需控制好施工速度,在澆筑完樓層之后對其進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù);主體結(jié)構(gòu)樓層施工速度保持在6、7d 左右。(2)安排好樓層施工計劃,在樓層澆筑24h 之后進(jìn)行測量、定位與彈線等,并在該過程中只能進(jìn)行暗柱鋼筋焊接等不會對樓板造成過多影響的工作,特別是吊裝大宗材料等,這會不斷沖擊負(fù)載。(3)在終凝之后分階段、按批次進(jìn)行暗柱與剪力墻鋼筋捆扎,輕卸、輕放,降低甚至是消除沖擊振動力,直至第三天方能進(jìn)行吊裝鋼管、樓層墻板支模等大型活動。(4)在安裝模板時,傳遞或吊裝上的材料可分散存放,避免集中堆放增加樓面負(fù)重;對于一些臨時大開間材料,其在規(guī)劃堆放區(qū)域時,選擇擱柵增加模板、加密立桿等方式來加強支撐架剛度,提升該位置抗沖擊振動荷載,并可再鋪設(shè)一些舊木模板擴散外力,避免出現(xiàn)裂縫。
在夏季施工時,室溫能夠達(dá)到37℃、38℃,氣溫較高時很多養(yǎng)護(hù)措施未及時跟上,出現(xiàn)了較多的裂縫問題。該種情況一般會選擇水玻璃促凝劑、水不漏、堵漏靈等材料來堵漏,在堵漏之后,選擇噴一些涂水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料,該種涂料能夠不斷地朝著混凝土內(nèi)部滲透,產(chǎn)生與水不相溶的結(jié)晶體,將縫隙完全填滿,并提升該位置的整體強度。在裂縫處理時注意清理干凈基層,清除雜物,在裂縫、空隙位置選擇同樣強度等級的砂漿來進(jìn)行補漏;在補漏時注意清水沖洗基層以保持其處于濕潤狀態(tài),其后再均勻涂抹,在涂層固化后適當(dāng)噴灑一部分清水,需注意養(yǎng)護(hù)期應(yīng)高于3d。此外還可選擇表面封閉法補漏,以強力膠來封閉通道,在其上面覆蓋復(fù)合材,也能達(dá)到裂縫處理的目的。
若是冬季施工,在持續(xù)受凍的情況下,混凝土強度抗壓強度需檢測之后才可明確其是否滿足使用要求,在處理時選擇注漿法來進(jìn)行。(1)選擇彈性聚氨酯注漿進(jìn)行堵漏施工。堵漏時選擇單液聚氨酯灌漿、Pu 發(fā)泡堵水液,混雜為多異氰酸酯,在與多元醇系列反應(yīng)之后產(chǎn)生聚氨酯預(yù)聚體,該種物質(zhì)遇水會形成氰化碳,在其體積膨脹的同時會生成一定強度、不溶于水的發(fā)泡體,快速補強、防水堵漏。(2)選擇適宜位置打出注漿孔。注漿孔可選擇注漿孔底部、縫隙交匯位置,沿著縫朝上造出斜孔。(3)埋設(shè)注漿嘴。打出孔洞,并保持其直徑大于注漿嘴,穩(wěn)固注漿嘴在孔內(nèi),且埋深需大于等于5cm。(4)注漿。選擇其中一個孔洞來進(jìn)行注漿,在其與多個孔洞中見到漿后,將各個孔關(guān)閉,再持續(xù)壓漿,并一直保持注漿壓力高過滲漏水壓力,在不再進(jìn)漿后,不再壓漿,關(guān)閉注漿嘴,在完成注漿后,填縫密實注漿孔。(5)處于靜止?fàn)顟B(tài)的貫穿裂縫、獨立裂縫,可選擇注射法,按照處理標(biāo)準(zhǔn),對其周邊位置進(jìn)行封閉,并通過適當(dāng)壓力將高強度、低粘度裂縫修補膠輸送到裂縫內(nèi)。
根據(jù)以上所述,也有一些裂縫是因外力造成的,比如混凝土強度為按照流程進(jìn)行保護(hù),還未達(dá)到齡期時已經(jīng)在其上加了荷載,導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫。針對該種情況,一般會選擇碳纖維加固處理方法,通過樹脂類粘結(jié)材料,粘結(jié)碳纖維布、混凝土表層,選擇的材料是粘結(jié)樹脂、碳纖維材料。(1)處理基底,該流程基本上是所有裂縫處理的必要步驟,在裂縫位置選擇環(huán)氧樹脂進(jìn)行封閉,清理干凈表面并保持其處于干燥狀態(tài);(2)涂底膠之后找平,需通過專業(yè)設(shè)備,按照固定工藝與流程來完成;(3)涂抹均勻粘貼膠,然后粘貼碳纖維布,沿著纖維方向用滾子滾壓,將其中混雜的氣泡去除;(4)在表面保持干燥狀態(tài)之后于其上做一層黏貼,碳纖維布表面可抹上罩面膠,最后在端部位置,以橫向纖維布加以固定,在明確加固之后,碳纖維布表面抹灰。整個處理過程需保持高于5℃的氣溫,并在現(xiàn)場禁煙,可以布設(shè)一圈提醒與保護(hù)裝置。須注意的是,該種處理方法比較適宜用在靜止裂縫與直徑大于0.5mm 的活動裂縫,若是在進(jìn)行加固設(shè)計時裂縫有額外補強說明,需在方案中直接標(biāo)注與說明。
文章就建筑技術(shù)現(xiàn)澆混凝土薄板板面裂縫原因及處理方法進(jìn)行了論述與分析,強調(diào)了裂縫原因總結(jié)與處理對于保證現(xiàn)澆混凝土薄板板面整體質(zhì)量的重要性,并要求相關(guān)技術(shù)研究人員在根據(jù)裂縫原因制定相關(guān)處理方法時能夠?qū)罄m(xù)裂縫發(fā)展情況加以監(jiān)督管理,以此來控制裂縫問題,避免其進(jìn)一步惡化,以實現(xiàn)裂縫問題的有效解決。此外也可選擇BIM 技術(shù)來推斷整個處理方案的可行性與有效性,以保障裂縫處理效果。