薛云岗

1 概述

进入21世纪以来,工业与民用建筑的房屋楼屋面,大部分用钢筋混凝土现浇板,来代替之前广泛应用于各类建筑的钢筋混凝土预制板。现浇板既提高了多层房屋的平面刚度和房屋的整体性,同时也提高了楼屋面的抗渗漏能力,但是在施工中现浇楼板也经常会出现各类裂缝。由于大部分房屋使用者并不了解楼板裂缝的原因及危害程度,常常有人担心裂缝会导致建筑物损坏甚至倒塌,实际上对楼板裂缝需分析对待。

作者通过多年的施工管理,将经常出现裂缝的现浇板部位归纳为以下几类:

1)楼板四周板角部位的板角裂缝。该类裂缝各类楼层均常出现,裂缝与房屋开间方向成45°角,中部宽两端窄,裂缝多出现在楼板上部。

2)楼板横向裂缝。基本均出现在板跨中受弯应力最大位置,裂缝多出现在楼板下部,甚至会横向贯通整个房间。

3)穿线管位置裂缝。该类裂缝沿穿线管布设位置产生,由于线管斜向布设较多,所以裂缝以斜裂缝居多,此类裂缝产生的原因主要是线管放置位置太靠板底。

4)不规则裂缝。分布及走向均无规则的裂缝。此类裂缝产生的原因主要是混凝土收缩引起的。

5)楼板根部的横向裂缝。一般距离楼板350 mm以内产生的裂缝,位于楼板上皮。

2 裂缝原因分析

现浇楼板产生裂缝的原因往往是多方面的因素共同作用的结果。但在这些因素中,一般来说有一项或几项起着主要的作用,裂缝分布特别有规律的时候更是如此。一般可以从结构设计、混凝土材料、施工控制这几个方面来进行归类分析。现就现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因进行分析并提出防治对策。

2.1 设计方面

1)伸缩缝设置间距较大。

设计规范规定现浇混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55 m,顶层楼板外露构件伸缩缝不超过35 mm。但实际上大多数建筑设计在长度超过35 m时并未设置伸缩缝,因此不能有效地减少建筑收缩应力,导致裂缝的产生。

2)板底有效高度不足。

一般板厚度在板跨度L0的1/35~1/40之间,如果板厚不足,则容易引起裂缝。

3)现浇板分布筋间距过大。

楼板分布筋对克服温度应力影响较大,如果数量不足会导致温度裂缝的产生。

2.2 施工原因

1)支模质量不符合施工要求会产生现浇板裂缝。

板缝拼接不严将造成漏浆,板模中横楞截面过小,间距太大,顶撑截面及间距亦过小及太大,会造成板模支架刚度不足挠度过大,尤其是现浇板搁置构件的梁模及梁支架刚度不足,均使现浇板混凝土产生过早过大的初始应力,使现浇板在终凝前就出现裂缝。

2)钢筋工程安装质量不符合设计、施工要求容易导致现浇板裂缝的产生。

板筋的搭接位置、搭接长度、搭接百分比不符合设计要求,钢筋锚固,尤其是板筋在梁内和墙内的锚固长度不足,钢筋的间距误差超过规范等等。

3)混凝土的振捣不符合施工要求导致现浇板开裂。

现浇板在振捣时存在的操作不当,影响现浇板混凝土质量。混凝土振捣程序不对,施工缝留置不当,混凝土凝结时间未掌握,会产生冷缝振捣不密实或漏振;混凝土振捣时,只管振捣,把其中的钢筋踩坏、踩乱未经及时修复,将混凝土覆盖,将造成质量隐患。

4)后浇带施工不慎而造成的板面裂缝。

2.3 商品混凝土方面的原因

近年来商品混凝土在我国得到了广泛的应用,一方面商品混凝土的应用极大的方便了工地施工,减少了现场搅拌这道工序,加快了施工进度,但另一方面,由于商品混凝土生产企业数量和规模均发展迅速,导致其质量管理跟不上,所以施工中商品混凝土会经常出现一些质量问题,这就会导致混凝土出现裂缝。对商品混凝土的质量控制应从以下几个方面做起:

1)混凝土原材料和试配质量的控制。

商品混凝土生产厂家应主要控制混凝土的原材料质量。如水泥的牌号和质量;黄砂的粒径、含泥量;石子的粒径、含泥量、针状、片状比例;水的酸度、碱度;外加剂的品种及性能等。

2)混凝土运输工程中的质量控制。

应控制商品混凝土的搅拌时间,充分考虑运输车辆从厂家到施工现场的时间,使得搅拌时间符合规范要求。每车商品混凝土到达现场后应测定坍落度是否符合设计要求,并按批量做混凝土试块,通过试验来确定混凝土的标号是否达到设计要求。混凝土搅拌前根据砂石的含水率及时调整配合比;严格控制水灰比、坍落度。对商品混凝土应提出具体的技术要求。

3 裂缝的防治措施

针对上述裂缝产生的原因,结合笔者的施工经验,提出了一些防治措施:

1)板内配筋应采用细而密的钢筋。楼板配筋在相同含钢率的范围内采用较细的钢筋较密的分布,以提高钢筋与混凝土的粘结强度。

2)现浇板厚度应尽可能取规定的上限值,混凝土强度取规定的下限值,一般不宜大于C30,使其具有足够的刚度。

3)在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝,辐射筋长度为1.5 m左右。

4)严格控制板面负筋的保护层厚度。现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起,另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于1.5 cm。

5)加强现浇板浇捣后的养护。混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少温度裂缝的产生,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝。

6)严格控制商品混凝土的质量。混凝土用砂应采用中粗砂,严格控制砂的含泥量,水泥要采用正常厂家生产的高标号水泥[1]。

4 裂缝的补救处理措施

上述裂缝虽属非结构受力因素所引起的,但现浇板裂缝既影响美观,又容易使住户产生心理上的不安,而且裂缝不仅会影响抗渗效果,也易造成水分侵蚀钢筋,影响使用耐久性。因此,施工中楼板出现上述裂缝必须进行补救处理防治。

1)当楼板出现裂缝数量较少,且宽度小于0.2 mm时,可采用环氧树脂胶进行封堵。

主要施工工艺为:a.基面处理,首先沿裂缝处凿出宽度为10 mm~15 mm,深度为10 mm的V形槽,剔除混凝土疏松的部分,将表面清理干净;b.封堵,将配好的环氧树脂胶低压灌入V形槽内;c.养护,待其硬化后进行保湿养护2 d~3 d。

2)当楼板出现较多宽度大于0.2 mm裂缝时,应进行加固补强。加固方法一般采用板底粘碳纤维布进行加固,碳布的数量应根据计算确定。

主要施工工艺为:a.基面处理,基材表面应打磨平整;b.涂底层环氧树脂胶;c.将裁剪好的碳纤维布贴于混凝土涂胶面,碳纤维布要平直、延展;d.使用硬橡胶棍或塑料刮板反复碾压促使碳纤维布平直、延展、无气泡;e.再次在布材面上滚涂环氧树脂浸渍胶。

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[2]蔡光汀,邹 越.碳纤维加固混凝土结构的性能及应用技术[J].2001(10):35-36.

[3]腾锦光,陈建飞,S.T.史密斯,等.FRP加固混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[4]刘 虎.简析现浇楼板裂缝产生的原因及防治[J].山西建筑,2010,36(36):123-124.