現澆混凝土剪力牆及樓板裂縫防治措施

2021-08-17 11:55:13 字數 5130 閱讀 4261

肥東彩虹新城a1~a3#、b1~b3#樓及1#地下車庫工程

編號:編制:

複核:審核:

批准:有效狀態:

中鐵四局集團****肥東彩虹新城專案部

二〇一一年七月

一、 編制依據

1、《混凝土結構加固技術規範》

2、《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(gb50204-2002)

3、以往混凝土施工缺陷處理經驗

以及本企業質量驗收標準,針對施工中易出現的牆、板裂縫等質量通病,特編制本施工方案。

二、 工程概況

肥東彩虹新城a1~a3,b1~b3#住宅樓及1#地下車庫工程均為鋼筋混凝土框剪結構,總建築面積35604㎡,其中a1#樓建築面積為1998㎡,基底面積538㎡,為地上4層,建築高度17.7 m,±0.000標高為27.

000m。a2-b2#樓建築面積為27725.23㎡,其中地上部分總建築面積為16785.

48㎡,地下部分總建築面積為10939.75㎡,地上9層,地下2層,建築高度為28.65 m,±0.

000標高為26.100m。b3#樓建築總面積5882.

0㎡,其中地下部分1605.6㎡,地上部分4276.4㎡,地上3層,地下1層,建築高度15.

000m,±0.000標高為24.600m。

1、根據《建築工程抗震設防分類標準》,本工程抗震設防類別為標準設防類(丙類)。

2、本工程安全等級均為二級;設計使用年限均為50年。

3、本工程抗震設防烈度為7度,設計基本**加速度值為0.10g,設計**分組為第二組。場地類別為二類,特徵週期為0.

04s。設計**分組:第一組;場地類別:

ⅱ類。4、**基礎設計等級:乙級。

5、抗震等級:框架抗震等級為**,剪力牆抗震等級為二級,底部加強區為基礎頂面~二層頂面。

6、地下室按平戰結合,核6級人防設計,地下室有六級人防工程及非人防工程兩個區域。人防區域平時為地下汽車庫,戰時為人員掩蔽所。

三、 鋼筋砼構件裂縫的主要特徵

鋼筋混凝土結構施工中,裂縫是比較常見的質量通病,剪力牆及樓板的裂縫主要有以下特徵:

1.鋼筋砼牆體裂縫的主要特徵:

(1)絕大多數是豎向裂縫,多數裂縫長度接近牆高,兩端逐漸變細而消失;

(2)裂縫數量較多,寬度一般不大,超過0.3mm的很少,大多數裂縫不大於0.2mm;

(3)裂縫出現時間多在拆模後不久,有的還與氣溫驟降有關;

(4)隨著時間裂縫繼續發展,數量增多,但縫寬增大不多;

(5)地下室牆沿長兩端附近裂縫較少,中部及附近較多。地下室回填後常見裂縫處滲漏水,但水量一般不大。

2.鋼筋砼樓板裂縫的主要特徵:

(1)裂縫一般較短,不超過1公尺長,大多數在300—600mm間;

(2)裂縫數量較多,寬度大約在0.5-3mm左右;

(3)裂縫分布一般在次梁所圍成的方框內,有些沿板筋分布。有些裂紋呈不均勻分布;

(4)在樓板角部產生貫穿性的斜裂縫,與縱橫牆形成約45度的夾角。

(5)在樓板跨中區間內,線管予埋處、後澆板帶、以及施工縫處出現通長貫穿性的裂縫。

(6)單塊面積大的樓板裂縫現象多於單塊面積小的樓板。

四、 產生裂縫的主要原因

1、收縮變形

混凝土在凝固過程中,隨著混凝土中水分蒸發、濕度降低、體積減少,而產生收縮變形。如果混凝土構件中收縮受到限制,則混凝土內會產生拉應力,住宅現澆樓板角部受到縱橫兩個方向上下牆體或梁柱構件的約束,並在角部合成乙個主拉應力,當主拉應力超出樓板混凝土極限抗拉強度時,樓板就將產生與主拉應力方向垂直的切角斜裂縫,且裂縫貫穿樓板。在樓板跨中預埋通長線管處、後澆板帶處、施工縫處是樓板混凝土截面抗拉能力最薄弱處,當樓板混凝土產生收縮變形時必然先在上述部位產生裂縫,由此可見,混凝土收縮變形是產生上述裂縫的主要因素。

2、溫度變形

混凝土同其它工程材料一樣也具有熱脹冷縮、溼脹乾縮的特性,尤其是工程在澆築混凝土時氣溫較高,其混凝土冷卻收縮變形同乾縮變形一樣也會在板內產生拉應力,當其最不利因素組合在一起時,更易產生樓板裂縫。另外,屋蓋和外牆受到太陽暴曬熱脹變形,通過縱橫二個方向的牆體,梁柱對板產生拉應力,此拉應力在外角處同乾縮變形引起的拉應力是同方向疊加的。再加上房屋外牆變形較其它內牆角(板內拉應力在內牆角處交叉,方向相反時可相互降低)大,因此層蓋外牆的熱脹變形以及外牆角變形大是頂層和外牆角牆體、樓板裂縫現象突出的重要因素。

3、材料原因

商品混凝土與非商品混凝土相比較,其水泥用量大、含砂率大、石子粒徑小、塌落度大,商品混凝土雖然滲入了外加劑,但因其可幫浦性、塌落度的需求以及含砂率大等情況,而往往不能減少水泥用量和水的用量,因此商品混凝土的收縮性比較大。

4、設計方面原因

①樓面結構形式

混凝土現澆樓面屬多跨(平板式)結構,處於不同程度的約束狀態,尤其是單塊面積圈套的現澆板,對溫度、乾縮、板端約束及施工使用影響更加敏感,較預製孔板結構複雜得多。其抗收縮變形能力較差,設計通常僅按強度要求進行設計,為了經濟指標要求,板厚取下限值,而對其變形及抗裂未予重視。

②伸縮縫、施工縫

砌體結構設計規範和混凝土結構設計規範對房屋結構設定伸縮縫的最大間距作了明確規定,但同時也說明以上規定不能同時防止鋼筋混凝土屋蓋的溫度變形和砌體乾縮變形引起的牆體裂縫。但設計上往往忽略了這一點,伸縮縫間距一般取得最大值甚至超過最大值。有些設計以採用後澆帶的形式來替代伸縮縫的設定,後澆帶主要是解決主體結構在施工期間的混凝土收縮變形,後澆帶的間歇時間只有二個月左右,甚至更短而在後澆帶完成後繼續存在混凝土的收縮變形,以及今後長期存在的週期性迴圈溫度變形就無法解決,再加上商品混凝土收縮性大等其它不得因素,在後澆帶處產生長貫穿性裂縫是必然的。

同理按施工規範允許留設在板跨中三分之一區間內的施工縫出現收縮裂縫也就可以理解了(尤其是單塊面積較大套的樓板)。

③鋼筋設定

目前設計上樓板的配筋均是按正負彎矩,以分離式的形式來布置的,此種配筋方式對調節樓板混凝土收縮產生的拉應力起不到應有的作用,尤其是目前使用商品混凝土單塊面積較大,抗收縮能力最差的平板式住宅樓板。由於鋼筋設計強度較高,使得樓板混凝土含鋼量不足,鋼筋間距放大,同樣使得其調節板內應力的能力降低,成為樓板裂縫的又乙個不利因素,同時有些板塊較長分布筋間距很稀,又是i級鋼(i級鋼與混凝土的粘結力最差)出現與分布筋相垂直的裂縫現象也就可以理解了。

5、施工方面原因

①商品混凝土塌落度過大,停置時間過長。

②混凝土澆搗時材料過高,粗細骨料分離,振搗不均勻,抹平壓實不到位,有些部位粗骨料全部下沉,面層砂漿集中,在施工時沒及時有效清除,造成混凝土的均勻性和密實性不一性。

③施工時混凝土接搓處延續時間過長而凝固,使得混凝土接搓處收縮不同而產生裂縫(俗稱冷縫)。

④板厚尺寸控制不嚴,造成板厚不均勻。

⑤鋼筋和線管固定位置不准、不牢,導致施工時鋼筋和線管變形移位。

⑥模板和支撐構造不當,漏水、漏漿、剛度不足,過早拆摸,施工荷載不當,造成樓板裂縫(此裂縫不同於收縮裂縫,一般情況下施工期間就可發現)。

⑦混凝土養護不到位,一是養護措施不到位,二是養護時間不夠。

6、樓面鋼筋網得不到合理保護出現的原因

鋼筋在樓面混凝土板中受抗拉力,起著抵抗外荷載所產生的彎矩和防止混凝土收縮和溫差裂縫發生的雙重作用,而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護層前提下才能確保有效。實際施工中,只要按要求合理地布置墊塊,樓面下層的鋼筋網在受到混凝土墊塊及模板的依託下,其保護層厚度比較容易控制。但樓面上層鋼筋網的有效保護,一直是施工中的一大難題。

其原因:板的上層鋼筋一般較細,施工中受到人員踩踏後容易變形、彎曲、下墜,鋼筋離樓層模板的高度較大無法受到模板的依託保護;各工種交叉作業,造成施工人員眾多、行走十分頻繁,尤其混凝土幫浦管裝拆移動時操作人員無處落腳,難免大量踩踏鋼筋;上層鋼筋網的鋼筋支撐馬凳設定間距過大或漏放,甚至不設(僅依靠樓面梁上部鋼筋擱置和分離式配筋的拐腳支撐)。鋼筋在混凝土澆築過程中受到擾動而偏離原位,等等現象,極易導致混凝土保護層厚度過大、樓板的有效截面高度減少,從而導致裂縫的產生

7、加荷過早的原因

由於在目前的工程施工中,普遍存在質量與工期的矛盾。一般主體結構的樓層施工速度均在4~6天左右一層,最快時甚至不足4天一層。因此當樓層混凝土澆築完畢後較短的時間內,混凝土還沒完全凝固就進行施工放線,吊運鋼筋、鋼管、模板等材料堆放於樓層以便進行下道工序,此時混凝土強度尚不足以承受這麼大的荷載,甚至尚未達到終凝,極易造成樓板特別是大開間部位的樓板結構破壞。

在施工過程中,還有為了節約成本,模板套數配備較少,常常過早拆除樓板底模以周轉使用,造成了相應拆模部位樓板下沉。這些情況都極易導致裂縫的產生,並且這些裂縫一旦形成,就難於閉合,形成永久性裂縫,這種情況在高層住宅主體快速施工時較常見。

五、 防止裂縫產生的綜合措施

1、合理選用原材料

水泥宜選用水化熱較低的水泥;強度較高的水泥能減少水泥用量,有利於防裂。外加劑選用減水率較高的高效減水劑以及效能優越的膨脹劑,若為幫浦送混凝土還須摻入緩凝劑,最好選用複合型外加劑,既滿足多種效能要求,又方便施工。

砂、石骨料應選用中、粗砂,且砂含泥量嚴格控制在3%以內,根據幫浦送能力,盡量選用粒徑較大的碎石,有條件時選用5-40mm粒徑的級配石,若採用非幫浦送方法澆搗混凝土更有利於抗裂。

2、優化工程設計

提高牆體的強度和剛度是防止牆體開裂的有效措施,可適當增加牆體厚度和配筋率,由於牆體裂縫是豎向產生,合理利用橫向分布筋;合理調整建築物「重心」和「形心」的位置,盡量讓其重合,減少偏心傾斜。基礎設計應與上部結構荷載相協調,確保建築物均勻沉降;牆體筋設計應採用細徑密排,最好採用雙層雙向鋼筋,角部設定放射筋,預留洞口等薄弱部位應設定加強筋。水、電管線避免重疊交叉。

住宅樓板的配筋應盡可能細而密,分布筋間距應適當加密,對單塊面積過大或厚度大的板以及房屋端部外角「l」牆處的樓板(包括客樓板、屋面板),建議按雙層雙向配筋,還可以增設放射筋,增加板厚等措施。

3、優化配合比設計

選用高效能混凝土,如採用補償收縮混凝土,在混凝土中摻入適量的膨脹劑,使混凝土產生微量膨脹來補償其產生的收縮;嚴格控制水灰比,宜控制在0.5以下,水灰比的降低,將會提高混凝土的彈性模量,提高其抗裂效能;在保證混凝土質量的前提下,盡量降低水泥、砂含量,提高石子用量。

4、加強施工過程控制

①保證鋼筋位置準確,綁紮、支撐牢靠。板底筋墊塊按不超過800mm的間距沿縱橫方向設定,板邊第一道墊塊設定在板邊第二道底筋下。

樓板馬鐙鋼筋採用「幾」字型馬鐙筋。「幾」字型馬鐙筋上部水平段長度為200mm。底部兩個水平段長度均為200mm,且不小於板底筋的鋼筋間距。

高度為板厚減去上下保護層的厚度。板厚小於150mm時,馬鐙鋼筋採用φ10(且不小於板水平筋直徑)的**鋼筋製作,板厚不小於150mm時,馬鐙為通長馬鐙製作。間距按800mm×800mm設定。

板邊第一排馬鐙筋距離板邊300mm設定,且扣筋下保證不少於兩排馬鐙。

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