浅析现浇混凝土梁板裂缝原因及防治

2014-08-15 00:54
科技视界 2014年35期
关键词:现浇板板面保护层

高 玲

(神华宁煤石嘴山物业公司,宁夏 石嘴山 753200)

裂缝是现浇混凝土工程中常见的质量通病,混凝土表面的细微裂缝极易吸收空气中水分,当气温低于-3℃时,水分结冰时的体积膨胀,会进一步扩大裂缝的宽度和深度,使水分和侵蚀气体随之锈蚀钢筋,锈点体积膨胀后继续加速裂缝发展,引起混凝土保护层剥落,使钢筋不能有效发挥作用,从而明显降低结构承载力;有些裂缝的出现虽在当时不会危及结构安全,却易造成楼屋面渗漏等质量缺陷而妨碍使用,影响了建筑物的美观和使用寿命。因此积极防治混凝土裂缝非常必要,现对混凝土梁板裂缝的成因及防治浅谈以下几点看法:

1 钢筋混凝土现浇板的裂缝原因及防治

在工程中,现浇板常会出现沿板角的斜向裂缝、与受力方向垂直的跨中裂缝、沿梁(墙)板面裂缝以及不规则龟裂等现象。

1.1 现浇板裂缝的原因

(1)板角斜向裂缝是由于整个现浇板干燥收缩不匀,板角变形受到相邻梁柱及墙体的约束,设计时板面没有按规范设置足够的板角钢筋,或是板角筋在施工时被踩踏变形偏离设计规定位置、板角筋的垫置高度不够所致;此外如果板的浇筑厚度不够而导致板的刚度不足,也会造成较大挠度使板角出现斜向裂缝。

(2)与受力方向垂直的跨中裂缝常由于现浇板未经足够的养护,在板的强度未达到1.2MPa时就在板上开始施工活动,使混凝土结构受到扰动;拆模时间过早,此时板尚不能承担自重等荷载,以及支模、拆模不按规程操作,立柱下不设木楔,当板被荷载压紧后,拆模时只得将柱用力砸倒,将板向上顶起而产生裂缝;跨中未设混凝土垫块,在浇筑混凝土时随意上提钢筋网,造成该部位混凝土保护层超厚、板的承载力减低,达不到设计荷载而出现板底的跨中裂缝。

(3)沿梁(墙)板面裂缝常由于板面负弯矩筋被踩踏或负弯矩筋垫起高度不够,降低了受力筋的有效高度,影响了板的强度和刚度所致;而不连贯不规则的龟裂,主要是因为浇筑混凝土后没有及时覆盖和洒水养护,在阳光暴晒、高温干燥的环境下,混凝土表面水分过早、过快地散失,其表面的急剧收缩受到内部混凝土的约束,出现拉压力造成裂缝,或因混凝土的水灰比过大、水泥用量过多、砂子含泥量过大,混凝土体积收缩量增大而出现了裂缝。

1.2 现浇板裂缝的预防措施

(1)应按照规范和设计要求设置板角构造筋和板面负弯矩筋,用钢筋支架或混凝土垫块以适当的间距垫至设计高度,确保现浇板的钢筋保护层厚度符合规定。浇筑混凝土前应沿浇筑方向铺设好通道,禁止在钢筋网上面踩踏行走,以保证板面钢筋的正确位置。

(2)浇筑长板时充分考虑其体积干缩的影响,可配置加密辅筋,在适当部位、轴线处预留伸缩缝(施工缝),或用间隔分段浇筑方式,使各段混凝土凝固有较大自由度,以减少变形收缩裂缝。

(3)应根据同条件养护试块的强度作为拆模依据,防止过早拆模;模板立柱下应设插手楔,防止在拆模时现浇板受振动或被立柱顶裂;不得在现浇板混凝土强度低于1.2MPa前在板上进行施工作业。

(4)混凝土在配制时,应严格按照施工配合比计量上料,所用的原材料质量合格。混凝土在浇筑后及时覆盖并养护,避免阳光暴晒,以保证混凝土有足够的湿度和温度进行硬化,防止因水分过快蒸发造成体积急剧收缩而出现裂缝。

1.3 现浇板裂缝的治理方法

(1)对较严重的沿梁(墙)四周板面均产生裂缝,使板失去刚度的,应在板上做整体式补强。即在征得设计单位同意后,在原板上铺设负弯矩钢筋网,按重新计算所需的h0再浇一定厚度的新混凝土,其标号要高于原混凝土标号,使板有足够的高度,消除板的裂缝。

(2)对因配筋不足、板厚度不足、混凝土标号不足而引起的承载力不够,挠度过大所导致的板下跨中裂缝,应在板下做整体式补强。即凿去板底受力筋保护层,焊上短钢筋,再将新添加的受力钢筋焊在短钢筋上,并用高强细石混凝土或水泥砂浆封闭补平,使新旧混凝土共同工作,这样即解决了裂缝,又弥补了承载力不足的问题。

(3)对一般裂缝宽度虽超过规范要求,但对承载力影响极小的,可用普通灌缝法处理。即清理裂缝内松动混凝土及其杂质,再用清(压力)水冲净,干后用水玻璃胶泥、环氧树脂液或建筑密封膏灌缝以达到密实密封。使板不渗漏不吸湿,保护钢筋不氧化锈蚀,以保证板的使用功能。

2 现浇钢筋混凝土梁的裂缝原因及防治

2.1 钢筋混凝土梁的裂缝原因

(1)混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,当外界气温高、风速大导致表面游离水分蒸发过快时,产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种变形应力而裂缝,大多在混凝土初凝后(一般在浇筑后4h左右)出现,裂缝宽度小,长短不一,互不连贯。

(2)混凝土浇筑振捣过度,粗骨料沉落,挤出空气和水分,表面呈现泌水,形成竖向体积缩小沉落,该沉落受到钢筋、预埋件、大的粗骨料的局部阻碍约束,或因混凝土保护层不足使混凝土沉降受到钢筋阻碍时,常沿箍筋方向出现横向裂缝。

(3)混凝土结构成型后没有养护,或长期露天未及时回填土,混凝土表面与内部的温度和湿度差值较大,表面温(湿)度的变化大于内部,表面的体积收缩大于其内部,表面收缩变形受到内部混凝土约束,出现拉应力而造成裂缝,或是用含泥量大的粉砂拌制混凝土,因其收缩大、抗拉强度低而出现裂缝。

(4)梁的截面不够、跨度过大、高度偏小,或是混凝土标号偏低、模板支撑下沉、受力钢筋截面偏小、配筋位置不当以及钢筋截点不合理等设计和施工原因造成的梁裂缝。

2.2 现浇梁裂缝的预防措施

(1)配制混凝土时,控制好水灰比、砂率和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率,不得使用含泥量超标的砂石,避免过量使用粉砂,以减少混凝土的收缩量,提高混凝土早期抗裂强度。

(2)浇筑混凝土前,基层和模板浇水湿润,检查混凝土的塌落度和梁的保护层厚度是否符合要求,混凝土振捣应充分密实,但应避免过度振捣。

(3)混凝土要及时覆盖和养护,露天的地梁应尽量及早回填,避免发生过大的温度和湿度变化。

(4)做好工程图纸审查、技术交底和钢筋隐蔽验收工作,防止因设计不周、施工方法不当等人为因素造成的混凝土裂缝。

2.3 钢筋混凝土梁裂缝的治理方法

(1)对结构承载力无影响的干缩裂缝可以用表面修补法,施工时将裂缝附近的混凝土表面凿毛,或凿成深15-20mm、宽100mm的槽,扫净后撒水湿润,先刷水泥净浆一遍,然后用1:1水泥砂浆分层涂抹后压光,4h后覆盖养护。当裂缝较深时,可用环氧胶泥填充,施工时先用喷灯将基层表面烘烤干燥,以保证胶层与基层良好粘接,再蘸取胶泥分层均匀涂刷。

(2)因梁内箍筋及弯起筋设置不足、结构抗剪强度不够导致的裂缝,可采用钢箍加固法,在裂缝部位四周用U型螺栓或型钢套箍将梁箍紧,也可用圆钢制成垂直钢箍,两端留有螺纹,放入钢板后用螺母拧紧。加固时应确保钢箍与混凝土表面能够紧密接触、共同工作,以防止裂缝扩大,提高结构的刚度和承载力。

(3)对影响结构承载力的梁体裂缝,当周围空间尺寸允许时,可采用围套加固法,在梁的三侧用钢筋混凝土围套加固,以增加钢筋截面,提高其承载力。加固时,将原混凝土表面的钢筋保护层凿去,露出主筋,如钢筋锈蚀严重需喷砂除锈,再加焊纵向筋及箍筋,重新浇筑一层50mm厚细石混凝土加固。浇筑混凝土前,模板与原混凝土结构应充分浇水湿润,模板顶部设八字口,使浇筑面有一个自重压实的高度,采用高一标号的细石混凝土,控制水灰比,加适量减水剂,振捣应密实。

(4)使用粘接加固法,将3-5mm厚钢板用JGN—I型胶粘剂粘到混凝土裂缝部位表面,使钢板与混凝土连接成整体共同工作。加固时将裂缝部位凿毛、刷洗干净,钢板在粘贴的一面除锈喷砂,胶层厚1mm,粘接0.5h后用钢丝和木楔固定钢板,粘胶剂一般24h达到粘结强度的90%以上,72h固化完成,即可卸去钢丝和木楔,加固后,表面刷与混凝土颜色相近的防锈漆。

综上分析,对钢筋混凝土梁板裂缝,应根据其成因,贯彻预防为主的原则,并加强设计、施工和使用方面的管理,以确保其结构的安全、美观,避免不应有的质量缺陷。一旦出现裂缝,首先查明原因,取得加固的依据,在加固方案的选择上,应比较论证,综合考虑,做到施工方便、经济高效。

[1]GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

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