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根據工程實例論鋼筋混凝土裂縫成因及對策

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-04-22 16:59 熱度:

  摘要:某工程施工過程中管理不到位而造成鋼筋保護層發生偏差,進而導致產生鋼筋混凝土裂縫。近年來不少房屋建筑工程也出現類似情況,現結合該次裂縫事件進行探討。
  關鍵詞:房屋建筑;混凝土;裂縫;措施
  一.工程實例
  某住宅樓工程,建筑面積約8000m2,磚混結構6層,在準備進行
  驗收時發現4層樓地面出現較多裂縫。筆者當時作為建設單位現場代表與設計單位、監理單位、施工單位有關技術員參與調查。經過調查分析,該裂縫是由于鋼筋保護層偏差引起的裂縫。經過處理,已經不影響該工程的結構安全和使用功能,該工程順利驗收,交付使用。
  二.關于混凝土及混凝土裂縫
  混凝土是由骨料、水泥、水及留在其中的氣體組成,它是一種非勻質非連續的彈塑材料。引起混凝土自身變形的主要因素為溫度變化和混凝土凝固過程中由于體積變化而產生的收縮。在溫度變化及硬化產生的體積變形影響下,由于混凝土組成材料的變形不一致,在混凝土內部產生不規則的不可見的微細裂縫。微細裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。但是由于荷載作用、溫差、干縮等應力的作用使初始的微細裂縫擴展貫通而引起較大的可見裂縫,最終形成肉眼可見的宏觀裂縫,也就是混凝土工程中常說的裂縫。
  混凝土建筑和構件通常都是帶縫工作的,由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重時還會威脅到人們的生命和財產安今。很多房屋建筑工程的失事都是由于裂縫的不穩定發展所致。但是,大量有關混凝土的實驗、研究證明,在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的,在一定的范圍內也是可以接受的,只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內。混凝土規范也有規定:有些結構在所處的不同條件下,允許存在一定寬度的裂縫。但是在施工中必須采取有效的措施預防和控制裂縫產生,使混凝土盡可能不出現裂縫或盡量減少裂縫的數量和寬度,尤其要盡量避免有害裂縫的出現,從而確保房屋建筑工程的質量。
  三.鋼筋保護層偏差而產生裂縫的原因及預防
  房屋建筑工程施工過程中出現的施工質量問題具有復雜性、嚴重性、動態性和常見性的特點。工程項目施工過程中質量問題的復雜性,主要表現在引發質量問題的因素復雜,從而增加了對質量問題的性質、危害的分析、判斷和處理的復雜性。從質量問題的復雜性可以看出,即使同一眭質的質量問題,雖然造成的結果一樣,但是往往原因有時會截然不同,如果還是單憑經驗對出現的質量問題武斷地下結論,那就會對下一步質量問題進行處理時造成很大的障礙。所以,在分析、處理質量問題時,尤其是因鋼筋保護層偏差而產生裂縫的質量問題,更加應該深入地進行調查研究,針對其質量問題的特征作出科學、具體的分析。工程項目施工過程中質量問題,輕則影響施工進度,拖延工期,增加工程費用:中則影響建筑物的使用功能,是建筑物不能正常使用;重則影響建筑物的結構安全,給工程留下質量隱患,成為危房;更嚴重的是會引起建筑物倒塌,造成人民生命財產的巨大損失。
  房屋建筑工程混凝土施工時由于混凝土的組成材料、結構構造和受力狀態等的不同,以及受外界影響的差異,產生裂縫的原因比較復雜,裂縫對混凝土結構性能的影響也各不相同。鋼筋保護層偏小,混凝土中CaO(OH)2與空氣中或水中的C02反應而碳化,碳化深度到達鋼筋處時,破壞混凝士對鋼筋的堿性保護作用而使鋼筋有銹蝕的機會,鐵銹的體積膨脹而使混凝土沿鋼筋產生裂縫、剝落。鋼筋保護層偏大,就會使鋼筋混凝土構件的有效高度減少,減弱構件的承載力而產生裂縫和斷裂。
  1.鋼筋保護層偏差而產生裂縫的原因主要是:
  (1)板的上層鋼筋一般較細較軟,受到施工人員踩踏后就立即彎曲、變形、下墜;
  (2)鋼筋離樓層模板的高度較大,無法受到模板的依托保護;
  (3)各工種交叉作業,造成施工人員眾多、行走頻繁,無處落腳后難免被大量踩踏;
  (4)上層鋼筋網的鋼筋撐腳設置間距過大。
  2.預防措施
  (1)盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業的時間,在板底鋼筋幫扎完畢后,水電安裝工程的預埋和模板板縫處理必須及時穿插施工并爭取全面完成,做到不留或少留尾巴,以便有效減少板面鋼筋幫扎時的施工人員數量;
  (2)在樓梯、通道等頻繁和必須通行的部位必須搭設臨時的簡易通道,以方便施工人員的通行;
  (3)加強技術交底,使全體施工人員充分認識和重視保護板面負筋的重要性;
  (4)在鋼筋混凝土澆筑施工過程中,安排足夠的鋼筋工隨時進行鋼筋的修整;
  (5)在鋼筋混凝土澆筑施工過程中,對裂縫容易發生和負筋受力最大的部位鋪設臨時性活動跳板,擴大接觸面,分散應力,盡量避免上層鋼筋受到踩踏而變形。
  3.解決措施
  在施工過程中可以同時采用樓板負彎矩筋懸掛施工工法來解決這個問題。懸掛法布筋工藝因其材料成本低、人工操作簡便、控制效果穩定,可以有效地防止現澆混凝土板負鋼筋向下位移過大,造成混凝土板結構隱患,從而得到大力推廣。懸掛法布筋工藝原理:采用方管鋪助架立筋,將板的負彎矩鋼筋臨時懸掛固定于鋪助架立筋下,使負彎矩鋼筋、輔助架立筋、分布筋和撐腳連成整體,從而構成剛度較大的鋼筋網片,能隨一定的沖擊力和偶爾的人工踩踏,避免混凝土澆搗
  過程造成負彎矩筋的嚴重偏位、下陷和嚴重變形情況,較可靠地保證負彎矩鋼筋的正確位置,從而保證鋼筋保護層合格率。懸掛法布筋工藝流程;布置鋼筋撐腳→擺放輔助架立筋→撐腳與輔助架立筋綁扎→負彎矩鋼筋與輔助架立筋逐點綁扎→檢查復核撐腳的高度、間距→砼攤鋪找平→平板振動器第一遍振搗→拆除輔助架立筋→補平粗鋼筋位置的凹槽→平板振動器第二遍振搗→砼表面收漿抹平。
  四.鋼筋保護層偏差而產生裂縫處理措施
  裂縫的出現不但會影響外觀,又容易使住戶產生心理上的不安,而且裂縫不僅會影響抗滲效果,也容易造成水分侵蝕鋼筋,影響使用耐久性。因此我們必須根據裂縫的性質和具體情況區別對待、及時處理,以保證房屋建筑的安全使用。在該次裂縫事件中施工單位根據各樓板裂縫不同情況采用了以下的裂縫修補措施:

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