现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治措施.doc

肥东彩虹新城肥东彩虹新城 A1A1 A3 A3 B1B1 B3 B3 楼及楼及 1 1 地下车库工程地下车库工程 现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治措施现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治措施 编号 编制 复核 审核 批准 有效状态 中铁四局集团有限公司肥东彩虹新城项目部 二 一一年七月 一 一 编制依据编制依据 1 混凝土结构加固技术规范 2 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 3 以往混凝土施工缺陷处理经验 以及本企业质量验收标准 针对施工中易出现的墙 板裂缝等 质量通病 特编制本施工方案 二 二 工程概况工程概况 肥东彩虹新城 A1 A3 B1 B3 住宅楼及 1 地下车库工程均为 钢筋混凝土框剪结构 总建筑面积 35604 其中 A1 楼建筑面积为 1998 基底面积 538 为地上 4 层 建筑高度 17 7 m 0 000 标高为 27 000m A2 B2 楼建筑面积为 27725 23 其中地上部分 总建筑面积为 16785 48 地下部分总建筑面积为 10939 75 地 上 9 层 地下 2 层 建筑高度为 28 65 m 0 000 标高为 26 100m B3 楼建筑总面积 5882 0 其中地下部分 1605 6 地 上部分 4276 4 地上 3 层 地下 1 层 建筑高度 15 000m 0 000 标高为 24 600m 1 根据 建筑工程抗震设防分类标准 本工程抗震设防类别 为标准设防类 丙类 2 本工程安全等级均为二级 设计使用年限均为 50 年 3 本工程抗震设防烈度为 7 度 设计基本地震加速度值为 0 10g 设计地震分组为第二组 场地类别为二类 特征周期为 0 04s 设计地震分组 第一组 场地类别 类 4 地震基础设计等级 乙级 5 抗震等级 框架抗震等级为三级 剪力墙抗震等级为二级 底部加强区为基础顶面 二层顶面 6 地下室按平战结合 核 6 级人防设计 地下室有六级人防工 程及非人防工程两个区域 人防区域平时为地下汽车库 战时为人 员掩蔽所 三 三 钢筋砼构件裂缝的主要特征钢筋砼构件裂缝的主要特征 钢筋混凝土结构施工中 裂缝是比较常见的质量通病 剪力墙 及楼板的裂缝主要有以下特征 1 钢筋砼墙体裂缝的主要特征 1 绝大多数是竖向裂缝 多数裂缝长度接近墙高 两端逐渐变 细而消失 2 裂缝数量较多 宽度一般不大 超过 0 3mm 的很少 大多数 裂缝不大于 0 2mm 3 裂缝出现时间多在拆模后不久 有的还与气温骤降有关 4 随着时间裂缝继续发展 数量增多 但缝宽增大不多 5 地下室墙沿长两端附近裂缝较少 中部及附近较多 地下室 回填后常见裂缝处渗漏水 但水量一般不大 2 钢筋砼楼板裂缝的主要特征 1 裂缝一般较短 不超过 1 米长 大多数在 300 600mm 间 2 裂缝数量较多 宽度大约在 0 5 3mm 左右 3 裂缝分布一般在次梁所围成的方框内 有些沿板筋分布 有些裂纹呈不均匀分布 4 在楼板角部产生贯穿性的斜裂缝 与纵横墙形成约 45 度 的夹角 5 在楼板跨中区间内 线管予埋处 后浇板带 以及施工缝 处出现通长贯穿性的裂缝 6 单块面积大的楼板裂缝现象多于单块面积小的楼板 四 四 产生裂缝的主要原因产生裂缝的主要原因 1 收缩变形 混凝土在凝固过程中 随着混凝土中水分蒸发 湿度降低 体 积减少 而产生收缩变形 如果混凝土构件中收缩受到限制 则混 凝土内会产生拉应力 住宅现浇楼板角部受到纵横两个方向上下墙 体或梁柱构件的约束 并在角部合成一个主拉应力 当主拉应力超 出楼板混凝土极限抗拉强度时 楼板就将产生与主拉应力方向垂直 的切角斜裂缝 且裂缝贯穿楼板 在楼板跨中预埋通长线管处 后 浇板带处 施工缝处是楼板混凝土截面抗拉能力最薄弱处 当楼板 混凝土产生收缩变形时必然先在上述部位产生裂缝 由此可见 混 凝土收缩变形是产生上述裂缝的主要因素 2 温度变形 混凝土同其它工程材料一样也具有热胀冷缩 湿胀干缩的特性 尤其是工程在浇筑混凝土时气温较高 其混凝土冷却收缩变形同干 缩变形一样也会在板内产生拉应力 当其最不利因素组合在一起时 更易产生楼板裂缝 另外 屋盖和外墙受到太阳暴晒热胀变形 通 过纵横二个方向的墙体 梁柱对板产生拉应力 此拉应力在外角处 同干缩变形引起的拉应力是同方向叠加的 再加上房屋外墙变形较 其它内墙角 板内拉应力在内墙角处交叉 方向相反时可相互降低 大 因此层盖外墙的热胀变形以及外墙角变形大是顶层和外墙角墙 体 楼板裂缝现象突出的重要因素 3 材料原因 商品混凝土与非商品混凝土相比较 其水泥用量大 含砂率大 石子粒径小 塌落度大 商品混凝土虽然渗入了外加剂 但因其可 泵性 塌落度的需求以及含砂率大等情况 而往往不能减少水泥用 量和水的用量 因此商品混凝土的收缩性比较大 4 设计方面原因 楼面结构形式 混凝土现浇楼面属多跨 平板式 结构 处于不同程度的约束 状态 尤其是单块面积圈套的现浇板 对温度 干缩 板端约束及 施工使用影响更加敏感 较预制孔板结构复杂得多 其抗收缩变形 能力较差 设计通常仅按强度要求进行设计 为了经济指标要求 板厚取下限值 而对其变形及抗裂未予重视 伸缩缝 施工缝 砌体结构设计规范和混凝土结构设计规范对房屋结构设置伸缩 缝的最大间距作了明确规定 但同时也说明以上规定不能同时防止 钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体裂缝 但设 计上往往忽略了这一点 伸缩缝间距一般取得最大值甚至超过最大 值 有些设计以采用后浇带的形式来替代伸缩缝的设置 后浇带主 要是解决主体结构在施工期间的混凝土收缩变形 后浇带的间歇时 间只有二个月左右 甚至更短而在后浇带完成后继续存在混凝土的 收缩变形 以及今后长期存在的周期性循环温度变形就无法解决 再加上商品混凝土收缩性大等其它不得因素 在后浇带处产生长贯 穿性裂缝是必然的 同理按施工规范允许留设在板跨中三分之一区 间内的施工缝出现收缩裂缝也就可以理解了 尤其是单块面积较大 套的楼板 钢筋设置 目前设计上楼板的配筋均是按正负弯矩 以分离式的形式来布 置的 此种配筋方式对调节楼板混凝土收缩产生的拉应力起不到应 有的作用 尤其是目前使用商品混凝土单块面积较大 抗收缩能力 最差的平板式住宅楼板 由于钢筋设计强度较高 使得楼板混凝土 含钢量不足 钢筋间距放大 同样使得其调节板内应力的能力降低 成为楼板裂缝的又一个不利因素 同时有些板块较长分布筋间距很 稀 又是 I 级钢 I 级钢与混凝土的粘结力最差 出现与分布筋相 垂直的裂缝现象也就可以理解了 5 施工方面原因 商品混凝土塌落度过大 停置时间过长 混凝土浇捣时材料过高 粗细骨料分离 振捣不均匀 抹平 压实不到位 有些部位粗骨料全部下沉 面层砂浆集中 在施工时 没及时有效清除 造成混凝土的均匀性和密实性不一性 施工时混凝土接搓处延续时间过长而凝固 使得混凝土接搓 处收缩不同而产生裂缝 俗称冷缝 板厚尺寸控制不严 造成板厚不均匀 钢筋和线管固定位置不准 不牢 导致施工时钢筋和线管变 形移位 模板和支撑构造不当 漏水 漏浆 刚度不足 过早拆摸 施工荷载不当 造成楼板裂缝 此裂缝不同于收缩裂缝 一般情况 下施工期间就可发现 混凝土养护不到位 一是养护措施不到位 二是养护时间不 够 6 楼面钢筋网得不到合理保护出现的原因 钢筋在楼面混凝土板中受抗拉力 起着抵抗外荷载所产生的弯 矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用 而这一双重作用 均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效 实际施工中 只要按要求合理地布置垫块 楼面下层的钢筋网在受到混凝土垫块 及模板的依托下 其保护层厚度比较容易控制 但楼面上层钢筋网 的有效保护 一直是施工中的一大难题 其原因 板的上层钢筋一 般较细 施工中受到人员踩踏后容易变形 弯曲 下坠 钢筋离楼 层模板的高度较大无法受到模板的依托保护 各工种交叉作业 造 成施工人员众多 行走十分频繁 尤其混凝土泵管装拆移动时操作 人员无处落脚 难免大量踩踏钢筋 上层钢筋网的钢筋支撑马凳设 置间距过大或漏放 甚至不设 仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离 式配筋的拐脚支撑 钢筋在混凝土浇筑过程中受到扰动而偏离原位 等等现象 极易导致混凝土保护层厚度过大 楼板的有效截面高度 减少 从而导致裂缝的产生 7 加荷过早的原因 由于在目前的工程施工中 普遍存在质量与工期的矛盾 一般 主体结构的楼层施工速度均在 4 6 天左右一层 最快时甚至不足 4 天一层 因此当楼层混凝土浇筑完毕后较短的时间内 混凝土还没 完全凝固就进行施工放线 吊运钢筋 钢管 模板等材料堆放于楼 层以便进行下道工序 此时混凝土强度尚不足以承受这么大的荷载 甚至尚未达到终凝 极易造成楼板特别是大开间部位的楼板结构破 坏 在施工过程中 还有为了节约成本 模板套数配备较少 常常 过早拆除楼板底模以周转使用 造成了相应拆模部位楼板下沉 这 些情况都极易导致裂缝的产生 并且这些裂缝一旦形成 就难于闭 合 形成永久性裂缝 这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见 五 五 防止裂缝产生的综合措施防止裂缝产生的综合措施 1 合理选用原材料 水泥宜选用水化热较低的水泥 强度较高的水泥能减少水泥用 量 有利于防裂 外加剂选用减水率较高的高效减水剂以及性能优 越的膨胀剂 若为泵送混凝土还须掺入缓凝剂 最好选用复合型外 加剂 既满足多种性能要求 又方便施工 砂 石骨料应选用中 粗砂 且砂含泥量严格控制在 3 以内 根据泵送能力 尽量选用粒径较大的碎石 有条件时选用 5 40mm 粒 径的级配石 若采用非泵送方法浇捣混凝土更有利于抗裂 2 优化工程设计 提高墙体的强度和刚度是防止墙体开裂的有效措施 可适当增 加墙体厚度和配筋率 由于墙体裂缝是竖向产生 合理利用横向分 布筋 合理调整建筑物 重心 和 形心 的位置 尽量让其重合 减少偏心倾斜 基础设计应与上部结构荷载相协调 确保建筑物均 匀沉降 墙体筋设计应采用细径密排 最好采用双层双向钢筋 角 部设置放射筋 预留洞口等薄弱部位应设置加强筋 水 电管线避 免重叠交叉 住宅楼板的配筋应尽可能细而密 分布筋间距应适当 加密 对单块面积过大或厚度大的板以及房屋端部外角 L 墙处的 楼板 包括客楼板 屋面板 建议按双层双向配筋 还可以增设放 射筋 增加板厚等措施 3 优化配合比设计 选用高性能混凝土 如采用补偿收缩混凝土 在混凝土中掺入 适量的膨胀剂 使混凝土产生微量膨胀来补偿其产生的收缩 严格 控制水灰比 宜控制在 0 5 以下 水灰比的降低 将会提高混凝土 的弹性模量 提高其抗裂性能 在保证混凝土质量的前提下 尽量 降低水泥 砂含量 提高石子用量 4 加强施工过程控制 保证钢筋位置准确 绑扎 支撑牢靠 板底筋垫块按不超过 800mm 的间距沿纵横方向设置 板边第一道垫块设置在板边第二道底 筋下 楼板马镫钢筋采用 几 字型马镫筋 几 字型马镫筋上部水平 段长度为 200mm 底部两个水平段长度均为 200mm 且不小于板底筋的 钢筋间距 高度为板厚减去上下保护层的厚度 板厚小于 150mm 时 马镫钢筋采用 10 且不小于板水平筋直径 的三级钢筋制作 板厚 不小于 150mm 时 马镫为通长马镫制作 间距按 800mm 800mm 设置 板边第一排马镫筋距离板边 300mm 设置 且扣筋下保证不少于两排马 镫 在浇筑过程中要有专职钢筋工值班 及时修复变形移位的钢筋 模板构造要合理 防止在施工荷载作用下模板变形 改变砼 构件截面尺寸 甚至裂缝 拆摸时间不能过早 在浇筑提前标出楼板厚度的标志线 在混凝土浇筑过程中拉 线控制楼板混凝土标高 以确保楼板厚度 混凝土下料不宜过高 振捣要均匀 恰到好处 在初凝后终 凝前再进行二次收面 并边收面边用薄膜进行覆盖 这样可以最大 限度地减少混凝土初期的收缩裂缝 加强混凝土的养护 对混凝土要延长养护时间 楼面养护采 用薄膜覆盖 冬季施工时 薄膜外增加毛毯 混凝土浇筑 12 小时后 定期浇水 一般混凝土养护天数不宜少于 7 天 掺外加剂的混凝土 或商品混凝土的养护天数不宜少于 14 天 楼层混凝土浇筑完成后 在混凝土强度达到 1 2 兆帕前不得 上人和堆积材料 材料在楼板上堆放时 应分散放置 钢筋 钢管 模板等材料临时堆放时 必须在材料下垫不少于两根方木 且不能 堆放过多 避免集中荷载过大 引起楼板裂缝 墙体侧模板拆除时间不能太早 必须保证混凝土完全硬化后 才能松动侧模 时间一般控制在混凝土浇筑 12 小时后 模板拆除后 及时在墙面上喷洒养护剂 六 六 裂缝处理方案裂缝处理方案 1 作业流程 清洗混凝土表面 凉干 实测裂缝大小 表面切割开槽 清 洗 高压风吹干 配制 ZG 13 型高强修补砂浆 修补裂缝 养护 验收 2 测量裂缝的宽度及深度 裂缝宽度 采用裂缝宽度测定仪测试 裂缝深度 采用红药水浸泡裂缝 5 分钟 吹干后凿开一处测 量其浸入深度 3 开槽法施工工艺 沿裂缝痕迹处切开 V 型槽 深 20mm 宽 10mm 槽长两端超出裂 缝长度 5cm 将开好的槽 清洗干净 高压风吹干 4 ZG 13 型高强修补砂浆修补方法 修补施工前 再次把混凝土表面清理干净 主要是粉尘 油污 和其它污垢 用清水湿润至饱和 但施工时不得留有明水 根据施工体积 单位时间计算粉料及用水量 每次拌合量应保 证砂浆在失去平流性前全部施工完毕 水料比 水 料 0 15 1 快速修补施工完后 应立即覆盖塑料薄膜 表面见干时立即浇 水 养护 3 7 天 5 注意事项 1 修补砂浆加水量要通过试验室试配确定 不能过多 以免料浆 泌水和离析 2 施工时间视环境温度而定 在 20 时为搅拌后 30 分钟内 3 通过搅拌无法恢复流动性的浆料严禁再次加水混合搅拌使用 4 对于表面龟裂较多 缝深小于 20mm 的楼板 可采用修补砂浆 全表面覆盖的修补方法 修补前 要将承台表面刨铣打毛 用 清水湿润至饱和后吹去水渍 修补 20mm 厚抹光 覆盖塑料薄 膜 表面见干时立即浇水 养护 3 7 天 七