裝配式建筑工程知識分享：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的裂縫控制

1 樓板裂縫種類

溫差裂縫:由于溫度變化,混凝土熱脹冷縮而形成的裂縫,此類裂縫一般集中在東西單元的房間、屋面層和上部樓層的樓板。收縮裂縫:混凝土在塑性收縮、硬化收縮、碳化收縮、失水收縮過程中易形成各種收縮裂縫。

構造裂縫:預埋管線處混凝土厚度減薄,容易出現(xiàn)裂縫。結構裂縫:在一些應力突變的薄弱部位和截面突變處,以及放置動力機器的樓板處,往往容易產(chǎn)生一些結構性裂縫。例如:墻角應力集中處的45°斜裂縫,板端負彎矩較大處的板面裂縫等。

2 樓板裂縫形式

45°斜裂縫:該裂縫常出現(xiàn)在墻角,特別是房屋東西兩端房間,呈45°斜線狀?？v橫向裂縫:該裂縫一般出現(xiàn)在跨中、負彎矩鋼筋端部、PVC線管敷埋處。長裂縫:一部分房間預埋PVC線管的板面上出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度達0. 2 mm~0. 3 mm左右。這種裂縫僅在樓板表面出現(xiàn),板底無裂縫。不規(guī)則裂縫:裂縫出現(xiàn)部位、形狀無規(guī)則,或散狀或龜裂狀。一般發(fā)生在房屋東西兩單元、閣樓頂層部位。

3 裂縫產(chǎn)生的原因

3.1 設計方面的原因

屋面、露臺、頂層樓板會因熱脹冷縮而引起開裂。如果外墻未采取保溫措施或保溫隔熱措施不當,房屋的四周陽角由于受到縱、橫兩個方向墻或剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓面板混凝土的自由變形,因此在溫差和混凝土收縮變化時,板面在配筋薄弱處(即在分離式配筋的負彎矩筋和放射筋的末端結束處)首先開裂,產(chǎn)生45°左右的斜角裂縫。

平面超長時,由于溫差和收縮變形,會造成墻體和樓板橫向開裂。平面形狀沿長度、寬度方向突變時,由于樓板剛度不一致,會產(chǎn)生差異變形,引起薄弱部位開裂。

在樓板受力分析時,只考慮樓板平面內的應力變化。即使是考慮板端嵌固產(chǎn)生彎矩,也只是考慮板平面內彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應力,對于現(xiàn)澆結構構件之間在三維空間中如何分配內力、協(xié)調變形,基本沒有考慮。

部分設計人員對樓板構造配筋,放射筋設置不重視或設置不合理,薄弱環(huán)節(jié)未采取加強措施。鋼筋直徑、間距過大,使混凝土樓面抗拉能力不均,局部較弱處易產(chǎn)生裂縫。

對開洞口樓板,特別是開洞口比較大的工業(yè)建筑樓板,設計時往往只考慮樓板在豎向荷載作用下洞口四周加強配筋,而忽視了板與墻體或板與梁的變形協(xié)調問題,開洞板易發(fā)生翹曲變形,產(chǎn)生裂縫。

3.2 施工方面的原因

現(xiàn)澆樓板內暗敷強(弱)電管、網(wǎng)絡、智能控制線管越來越多,兩根管交錯疊放非常普遍,甚至有些部位三根交錯疊放,錯疊處板混凝土厚度變薄,從而減弱了板的抗彎能力。

施工中人為踩踏或機械碰撞鋼筋,致使鋼筋保護層厚度過大或過小,間接導致了樓板裂縫的形成。

因拆模過早,混凝土強度未達到要求;模板支撐系統(tǒng)不牢靠,樓面荷載影響造成樓板超值撓曲;施工中周轉材料較集中和較頻繁的吊裝卸料堆放區(qū)或受重物沖撞區(qū),都可能產(chǎn)生樓板裂縫?；炷潦┕すに嚥徽_;振搗、覆(涂)膜或澆水養(yǎng)護不到位;后澆帶處理方法不恰當;混凝土強度未達到1. 2MPa,就進行下道工序的施工,也均能引起樓板混凝土龜裂。

3.3 材料方面的原因

首先鋼筋銹蝕嚴重時,產(chǎn)生銹脹,鋼筋和混凝土之間的握裹力降低,致使樓板產(chǎn)生裂縫。其次混凝土原材料和外加劑的質量不高,混凝土的配合比、坍落度等各項性能指標不符合要求,也能引起樓板裂縫。

4 控制措施

4.1 設計方面的控制措施

設計時屋面設保溫隔熱層,外墻外表面或內表面相應設置保溫隔熱層,同時外墻面宜采用淺色裝飾材料,增強熱反射,減少對日照熱量吸收,減少溫度應力產(chǎn)生的裂縫。

適當控制建筑物長度,為避免結構由于溫度收縮應力引起的開裂,宜按GB 50010-2002混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定設置伸縮縫,伸縮縫間距宜為30 m~50 m。超長量不大時,可采用設置后澆帶的方法,以減少混凝土樓板溫度變化和混凝土收縮對結構的影響,防止混凝土板開裂。盡量避免平面形狀突變,當樓板平面形狀不規(guī)則時,宜設置梁使之形成較規(guī)則平面。當平面有凹口時,凹口周邊樓板的配筋宜適當加強。

現(xiàn)澆樓板適宜的混凝土強度等級為C20~C30,不宜超過C35。過高的混凝土強度等級,會增加樓板因溫度變化和收縮引起裂縫的可能性,此外,當板類構件的配筋為最小配筋率時,混凝土強度等級過高會使配筋量增加,既不合理也不經(jīng)濟。

樓板含鋼率相同時,選用直徑較小的鋼筋對控制裂縫較為有利,但是在施工時卻又容易踩踏變形,尤其是上部鋼筋,設計人員應根據(jù)施工現(xiàn)場實際條件,選用合理的鋼筋。在溫度收縮應力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內,鋼筋間距宜取150 mm~200 mm,并應在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋,溫度收縮鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置,也可另行設置構造鋼筋網(wǎng)。各跨底部鋼筋的間距及規(guī)格盡可能統(tǒng)一,以便將底部鋼筋拉通布置。適當加強洞口周圍樓板的配筋,加強板與墻體或板與梁的變形協(xié)調,減少開洞板因翹曲產(chǎn)生裂縫。

4.2 施工方面的控制措施

線管在敷設時應盡量避免立體交叉穿越,確須交叉時應采用專門設計的接線盒,以防止線管交叉對混凝土厚度削弱過多,同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的混凝土澆筑密實。并且在預埋電線管上部應配置鋼筋網(wǎng)片(4@ 100 mm,寬度600 mm),當線管數(shù)量眾多,使集散口的混凝土截面大量削弱時,宜按預留孔洞構造要求在四周增設上下各2?12的井字形抗裂構造鋼筋。

施工中,為預防人為踩踏或機械碰撞板筋,則可在鋼筋網(wǎng)下設置間距1 m左右的馬凳筋,并合理搭設供人行走和放置施工機械的馬道,在混凝土澆筑前及澆筑中及時對變形鋼筋進行整修,盡量減少人為或機械損壞、踏壞鋼筋,減少人為因素產(chǎn)生的裂縫。模板及其支架應根據(jù)工程結構形式、荷載大小、地基土類別、施工設備和材料供應等條件進行設計。模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑混凝土的重量、側壓力以及施工荷載。而且應根據(jù)工期要求,配備足夠數(shù)量的周轉模板,混凝土應達到拆模強度要求才允許拆底模,鋼管避免從高處拋落沖擊樓板。此外,還應科學安排樓層施工工序,在樓層混凝土澆筑完畢的24 h以前,可限于做測量、定位、彈線等準備工作,最多只允許柱鋼筋焊接工作, 24 h以后,可先分批、少量吊運鋼筋進行鋼筋綁扎, 72 h后方可開始吊卸鋼管等大宗材料,進行支模施工,吊運上來的材料應做到盡量分散就位,不得過多地集中堆放,做到輕卸、輕放,以控制和減小沖擊振動力,避免或減少樓板混凝土裂縫。

嚴格按照混凝土工程施工工藝和技術措施,加強樓面混凝土的澆筑、振搗和養(yǎng)護質量(建議采用覆膜或噴灑養(yǎng)護液進行養(yǎng)護),可避免或減少樓板混凝土開裂。

后澆帶混凝土接縫宜設置企口縫,后澆帶中垃圾應清理干凈,新混凝土澆筑溫度盡量與原已澆筑混凝土澆筑時溫度一致,新老混凝土界面用1∶1水泥砂漿接漿,混凝土強度等級比原混凝土強度等級提高一級,且采用微膨脹混凝土,以防止新老混凝土界面產(chǎn)生裂縫。

4.3 材料方面的控制措施

對銹蝕嚴重的鋼筋,應在鋼筋綁扎之前進行徹底除銹。還應控制好混凝土原材料的質量,選用高效優(yōu)質混凝土外加劑,控制好施工配合比,使混凝土具有適宜的坍落度,改善或減小混凝土的收縮量。

5 對裂縫的彌補處理

在采取了上述綜合性防治措施后,由于各種原因仍可能有少量結構裂縫發(fā)生。當樓面裂縫發(fā)生后,應在樓地面和頂棚粉刷之前,在找平層中增設鋼絲網(wǎng)、抗裂短鋼筋等進行加強,然后再進行裝修。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。因此，在現(xiàn)代建筑業(yè)快速發(fā)展的時代，我們應該轉變觀念和思路，投入更多的人力、物力來研究和發(fā)展裝配式建筑，使其成為現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展的主流方向，為現(xiàn)代人們提供更多更好的舒適安全、綠色環(huán)保的居住空間，促進現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展。以上內容就是“裝配式建筑工程知識分享：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的裂縫控制”，更多精彩內容可繼續(xù)關注環(huán)球網(wǎng)校!點擊下方免費下載，可領取裝配式精華考點/課程講義。