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某住宅工程现浇楼板裂缝原因分析

2015-06-05孙立富刘东芳

山西建筑 2015年22期
关键词:保护层楼板支座

孙立富 刘东芳

(1.青岛市建筑工程质量检测中心有限公司,山东 青岛 266012; 2.济南黄河路桥工程公司,山东 济南 250032)

某住宅工程现浇楼板裂缝原因分析

孙立富1刘东芳2

(1.青岛市建筑工程质量检测中心有限公司,山东 青岛 266012; 2.济南黄河路桥工程公司,山东 济南 250032)

针对混凝土结构构件中存在不同程度的裂缝问题进行了研究,根据某新建住宅工程现浇楼板裂缝发展的具体形态,在对该结构现浇楼板施工质量进行检测和考虑设计及施工等各方面因素的条件下,分析了该裂缝产生的主要原因,并提出了相应的处理建议。

楼板,裂缝,原因

0 引言

混凝土结构构件的裂缝分为受力裂缝及非受力裂缝,其中受力裂缝分为受力主筋处的弯曲(含一般弯剪)裂缝和轴拉裂缝以及剪切裂缝,在GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准4.2.5条中该剪切裂缝系指斜拉裂缝,以及集中荷载靠近支座处出现的或深梁中出现的斜压裂缝;非受力裂缝分为因主筋锈蚀产生的沿主筋方向的裂缝及因温度收缩等作用产生的裂缝。无论对于受力裂缝还是非受力裂缝,首先要分析裂缝对构件的安全性的影响,即判断裂缝是否为不适于继续承载裂缝,对于受力裂缝可依据GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准4.2.5条及表4.2.5进行评定,对于非受力裂缝可按照4.2.6条进行评定。如裂缝被评定为不适于继续承载裂缝,则应对产生裂缝的构件采取措施。当裂缝经判断为适于继续承载裂缝时,应评定裂缝所在构件的正常使用性,评定裂缝是否显著影响构件的使用功能,评定依据为裂缝设计计算值及现行设计规范限值,若检测值大于现行设计规范限值时,应对裂缝所在构件采取措施。在混凝土结构构件裂缝中,又以楼板裂缝较为常见,现就某工程现浇楼板裂缝进行分析,找出该工程楼板裂缝产生的原因,并提出处理建议。

1 建筑工程概况

1.1 建筑工程简介

某住宅项目单体工程为剪力墙结构,基础形式为条形基础加抗水板,地下2层,地上27层,建筑面积为26 364.54 m2,其中-2层~2层 梁板混凝土设计强度等级为C35,3层~19层梁板混凝土设计强度等级为C30。该工程1层~15层施工日期为2014年10月—2015年4月。经现场普查,1层~15层楼板均出现不同程度的裂缝,主要裂缝形态相似,其中部分裂缝宽度已超过1 mm,且部分裂缝已贯穿楼板。同期施工并使用同一厂家商品混凝土的其他3个单体工程楼板均未出现0.2 mm及以上裂缝。查阅该工程施工资料,该工程施工进度为7 d~8 d一层。

1.2 楼板配筋情况

查阅设计图纸,该楼板开间3 600 mm,进深6 500 mm,板厚120 mm;板底受力钢筋为HRB400 Φ8@200 mm,双向布置;板顶配筋为HRB400 Φ8@200 mm,南北向通长布置,此外支座处尚布置负弯矩钢筋为HRB400 Φ8@150 mm,轴及轴支座负弯矩钢筋伸入板内950 mm,该楼板保护层厚度设计值为15 mm,楼面活荷载设计值为2.0 kN/m2。查阅施工资料,该楼层施工日期为2014年12月份中旬。

2 楼板结构检测

2.1 楼板裂缝形态

对该工程1层~15层楼板进行了普查,发现这15层楼板都不同程度的出现裂缝,其裂缝的形态大致相同,在普查的基础上对这15层的裂缝进行了裂缝分布、范围、长度、宽度和深度的检测。下面以9层为例进行说明。

2.2 楼板结构施工质量检测

围绕楼板裂缝产生的原因,应对楼板结构施工质量进行检测,包括钢筋间距、钢筋保护层厚度、混凝土强度、楼板厚度和楼板挠度等。

1)钢筋间距检测:依据JGJ/T 152—2008混凝土中钢筋检测技术规程相关规定,对楼板受力钢筋间距进行检测,按照GB 50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范(2011年版)相关规定,对楼板钢筋设置进行评定,该楼板钢筋直径符合设计要求,所检部位钢筋间距平均值基本符合验收规范要求,楼板钢筋间距检测结果见表1。

表1 钢筋间距检测结果 mm

从表1所列检测结果可以看出,其板上部和下部的钢筋间距均有3个超过GB 50204—2002混凝土结构施工质量验收规范(2011年版)关于受力钢筋间距允许偏差为±10的要求,该楼板钢筋间距施工质量为不合格。

2)楼板钢筋保护层厚度:对楼板钢筋保护层厚度进行检测,楼板保护层厚度检测值介于10 mm~30 mm之间,楼板钢筋保护层厚度检测结果见表2。

表2 保护层厚度检测结果 mm

从表2所列检测结果可以看出,其板上部钢筋保护层厚度属于偏厚且有2个超过GB 50204—2002混凝土结构施工质量验收规范(2011年版)关于允许偏差为+8的要求,该楼板下部钢筋保护层厚度正负偏差也有2个超过GB 50204—2002混凝土结构施工质量验收规范(2011年版)关于允许偏差为+8的要求,该楼板钢筋保护层厚度施工质量为不合格。

3)楼板混凝土强度:依据CECS 03∶2007钻芯法检测混凝土强度技术规程,对楼板钻取芯样检测楼板混凝土强度,共钻取3个芯样,按最小值评定,芯样混凝土抗压强度值不满足混凝土强度等级C30要求,混凝土强度检测结果见表3。

表3 混凝土强度检测结果 MPa

4)楼板厚度检测:按照GB 50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范(2011年版)相关规定,楼板厚度满足验收规范要求,楼板厚度检测结果见表4。

表4 楼板厚度检测结果 mm

从表4所列的检测结果可以看出,所检测的3个点与设计值120 mm的偏差均小于GB 50204—2002混凝土结构施工质量验收规范(2011年版)关于允许偏差为-5的要求,该楼板厚度施工质量为合格。

5)楼板挠度检测:依据JGJ 8—2007建筑变形测量规范对楼板挠度进行检测,跨中挠度值为4.5 mm,小于现行设计规范限值l0/200=3 600/200=18 mm。

3 裂缝形成原因分析

3.1 混凝土楼板产生裂缝可能的原因

影响新建工程混凝土楼板出现裂缝的因素主要有设计、材料与施工三个方面。GB 50011—2010混凝土结构设计规范给出了控制裂缝的规定,主要是对于体量大或外形变化的混凝土结构宜设置伸缩缝或适量的后浇带、对稳定和收缩应力较大的现浇板应在板的表面双向配置防裂构造钢筋等;混凝土材料应按照JGJ 55—2011普通混凝土配合比设计规程进行混凝土配合比设计;混凝土结构施工应针对板类构件采取专门的预防裂缝的措施,包括底层钢筋垫块、上层与下层钢筋之间的马镫设置和保湿养护等。

3.2 该工程楼板裂缝的原因分析

1)设计因素。结合钢筋设置、楼板混凝土强度、楼板厚度及楼板挠度检测结果,对楼板裂缝进行了验算。对该处楼板按四边固定进行跨中及支座弯矩计算,在施工荷载作用下,支座弯矩约为跨中弯矩的两倍,施工荷载按2.5 kN/m2,经计算,支座处楼板即使在混凝土前期强度较低的情况下也不能达到现在的裂缝状态,考虑到支座及跨中处楼板裂缝均为上宽下窄状态,与荷载作用下支座及跨中的楼板裂缝理论状态不一致,因此裂缝判断为非受力裂缝。

但该工程楼板的表面没有双向配置防裂构造钢筋,是楼板出现收缩裂缝的原因之一。

2)混凝土材料。同期施工的其他单体工程楼板采用的混凝土是同一混凝土搅拌站的,并未出现类似该楼的裂缝状态,可以排除混凝土材料原因。另外,从对该块楼板的混凝土强度检测结果来看,其混凝土强度也并未超强。

3)施工因素。结合1层~15层均出现类似楼板裂缝,说明施工过程存在不合理的施工因素。从检测结果来看,该楼板下部钢筋保护层厚度存在超过GB 50204—2002混凝土结构施工质量验收规范(2011年版)的要求。该楼板的裂缝形态为规则裂缝,不是由于混凝土早期塑性收缩的分布不规则的裂缝。

文献[7]对商品混凝土的收缩开裂与原材料、配制、浇筑和养护的关系进行了深入研究。给出了混凝土养护的正确做法是:在混凝土浇筑操作完成后及早开始湿养护,而且湿养护不是浇水,因为混凝土刚刚浇筑后,其表面蒸发的速率非常迅速,有关研究表明,它要比几天后的蒸发速率快105倍~106倍。所以特别是在刮风天,不能等混凝土硬化了再养护,而必须尽早地用湿麻袋或化纤毡等覆盖,并不断向上喷雾,这样不仅避免水分蒸发,为水灰比低的混凝土补充水化用水,减小自身收缩,还可以通过水分蒸发带走一些热量,降低温峰,有效地改善混凝土抗裂性能。而待混凝土硬化后的长时间浇水养护,不仅白白浪费了大量宝贵的水,而且泡胀的表面在遇到干燥作用时还更加易于开裂。

4)该工程楼板裂缝原因分析结论。通过对该工程楼板裂缝形态和配筋、楼板厚度、钢筋保护层等检测以及从设计、混凝土配合比、施工养护等方面的分析,该工程楼板裂缝为早期收缩裂缝,其主要原因是缺乏养护或者养护方法不当,楼板上部未设置双向防裂构造钢筋,钢筋间距、钢筋保护层厚度偏差过大等也是裂缝出现多和分布范围大的原因。

4 裂缝处理措施

对于该楼板跨中处裂缝可以采用压力注浆法进行处理;支座处裂缝,由于裂缝已经对楼板的受剪承载力产生不利影响,应进行必要的加固补强处理。

5 结语

对于该工程,楼板裂缝产生的原因系混凝土养护不好造成,混凝土在初期出现脱水现象,从而导致混凝土出现收缩裂缝。由于混凝土裂缝产生涉及设计、施工及原材料等多方面因素,因此,对于不同的工程应根据实际情况分析裂缝产生原因,判断裂缝属性和类别,并对其危害性作出鉴定,然后选择合适的处理措施。

[1] GB 50292—1999,民用建筑可靠性鉴定标准[S].

[2] 何星华,高小旺.建筑工程裂缝防治指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[3] CECS 03∶2007,钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].

[4] JGJ/T 152—2008,混凝土中钢筋检测技术规程[S].

[5] GB 50204—2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[6] JGJ 8—2007,建筑变形测量规范[S].

[7] 覃维祖.混凝土的收缩开裂与原材料、配制、浇筑和养护的关系[J].商品混凝土,2005(1):32.

On analysis of reasons for cracks on cast-in-place plates of some residential projects

Sun Lifu1Liu Dongfang2

(1.QingdaoArchitecturalEngineeringQualityInspectionCenterCo.,Ltd,Qingdao266012,China;2.JinanYellowRiverRoadandBridgeEngineeringCompany,Jinan250032,China)

The paper researches various cracks in the concrete structural components, analyzes the main reasons for the cracks by considering the inspection, design and construction of the cast-in-place plate’s construction quality according to the forms of the cracks on the plates of some newly-built residential projects, and points out respective suggestions for the treatment.

plate, crack, reason

2015-05-15

孙立富(1980- ),男,工程师; 刘东芳(1979- ),女,工程师

1009-6825(2015)22-0112-03

TU755.7

A

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