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浅谈混凝土框架结构裂缝在施工中的控制措施

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摘要:混泥土框架结构是目前建筑行业广泛采用一种建筑形式,在工程中出现裂缝等问题,会严重影响到框架结构的稳定性和工程的质量,文章对钢筋混凝土框架结构出现的裂缝的原因进行分析,提出有效的控制措施和处理方法。

关键词:混泥土框架结构裂缝原因措施方法

在钢筋混凝土框架结构中,各种形状的裂缝的产生是常见的一种通病,也是令建筑行业最头痛的一个难题,它一直困绕着建筑施工企业的良性运作,给建筑施工企业带来诸多不利的影响。一方面不仅影响建筑结构的外观,另一方面还影响建筑结构的整体质量。严重时可引起安全事故,发生坍塌事故,造成人员伤亡和财产损失,并由此而引起的纠纷使得建筑施工企业无法正常生产,对企业的经济损失将是相当严重。所以,对于裂缝的认识分析和控制,不光只看它的大小,还要看它存在的位置,以及外因的影响,才能作出正确的判断,采取相应的措施进行预防和处理,有效地防止事故的发生。

一、裂缝的形成原因

裂缝的形成,往往是由几种原因混合形成,即由内因和外因的共同作用而形成,或由几种内因导致。也有其他一些材料质量问题和施工不当原因,都导致裂缝的形成。现将其原因进行如下分析:

1、由内因和外因共同作用形成裂缝,主要是由混凝土本身水化放热时受到外环境温度的约束而形成的温度裂缝。如果混凝土结构内部的水化温度与外部环境的温度一致,就不存在温度差,混凝土结构内外膨胀或收缩系数一致,就不会导致因克服不同膨胀应力而形成裂缝。但当混凝土结构内外温度存在温差,在混凝土水化放热时内部温度高于外部温度,这样就形成了内部膨胀而外部受内应力作用,以致外部结构在几乎不存在强度的情况下形成裂缝。这在气温较低的冬春两季出现的频率较多,而在夏秋两季则相对较少。但因为温度过高也同样导致裂缝的形成。其形成原因主要是由于气温过高,增加了混凝土本身的材料温度,加之水化热释放的温度,便高于混凝土结构外表的温度,结果导致了温度裂缝。

2、由几种内因共同作用而形成的裂缝。主要是由于不同材料的配比和水灰不符合要求,加上浇筑时振捣力度不规范,致使混凝土在结构分布上出现不均匀,不密实,或发生离析,在混凝土水化热干缩时形成局部结构强度小而应力集中,这些薄弱环节因克服不了内应力的作用而形成裂缝。同时,拆摸后不加以保养也是导致和延伸原形成初始的细小裂缝,使裂缝不断扩大。其裂缝的形成,基本上都是由于热胀冷缩时形成初始微小的裂缝,在时间上由于各种原因而加快裂缝的扩展速度,形成不同形状,大小不一的裂缝。

3、其它原因形成的裂缝。

(1)结构设计。在设计时考虑不周到或只侧重于关键问题,往往只注重结构的整体性和美观性,而忽视了局部结构的特殊性;或只注重常规化荷载,而忽视了不同季节不同气温的影响和使用方法;或只侧重于结构的强度而忽视了结构的刚度和弹性,等等。有时往往事故就发生在被忽视的问题上。

(2)地基下脚。在较平坦的地基上,对基坑的开挖,只按设计要求完成图示所标注的深度和宽度,而对地基地状况不良而不加以堪查论证和给予加深加宽处理,致使建筑结构在施工过程中或建成后使用时出现地基下陷,楼板楼墙局部开裂,甚至造成危房。对于在斜坡、河沟边既窄又陡的地基上修筑时,对基础的下脚开挖不到位,基地不硬实,就砌起了堡坎。再加上边砌边填土方时对填土要求不严格,泥多石少,或只填杂泥,垃圾等,使得建筑物构成物基础处于不平衡状态,和不稳定状态,也就使建筑物建成后处于不平衡和不稳定状态。

开挖基坑成后,进行混凝土浇筑和填石块时,只填不捣,往往较大石块下留有空隙,使混凝土与石块接触不良,结构不密实。

(3)材料的组织。在组织材料时,不按工程性质和材料的标准来组织材料,只单凭经验和直觉去采购、采挖,甚至为了降低生产成本,选取一些非正规厂家生产的水泥和螺纹钢筋,采购劣质骨料,或就地采挖骨料,在源头上就给建筑结构埋下了隐患。另外,对采购,采挖的材料没有进行妥善保管,致使材料在天气变化等情况下变质、沾污、生锈等。对于选购劣质的钢筋,其质量较差所含杂质比较多,物理性能硬而碎,屈曲度低,损伤也多,较易折断。对于骨料的采购或采挖,质量要求不严,对存在的泥土、杂质等不加以去除。再者,对骨料的级别没有分类,也不按级配进行组织和使用。

(4)钢筋的连接和钢骨架的组装绑扎。在对钢筋接头的焊接时,搭接长度不达到标准要求,焊缝不充盈,开裂、夹渣,抗折弯力小;对焊渣不清理,减少与混凝土的粘结面和粘结力。在对钢筋的组装与绑扎时,不牢固,位移、变形、扭曲、下沉,或者对已绑扎好的钢骨随意践踏敲击、支别,致使钢骨下沉、位移、变形。在制成钢混结构时,由于钢筋的下沉,位移等,导致了结构截面受力偏移,不均衡,在内应力和外力的作用下,容易形成断裂或开裂。

(5)模板的组装。在钢筋的组装的同时,进行模板的组装。在组装模板时,首先进行的是支撑的搭接。而制作支撑不规范,不规则,位置不正,撑脚不结实,搭接不牢固,较易造成钢混结构下沉、位移、断裂等等事故。对于模板的组装,对出现的板缝、漏洞,不平整等不进行调整和修补,较易导致漏浆、结构外观质量差等缺陷。

(6)后续期的保养。由于混凝土的水化放热要经过一段时间的硬化才能达到一定的强度,不能因为达到强度要求就停止保养,还要经过较长时间才能达到其最高强度。另外,由于气温等原因可影响混凝土的持续干硬,有时因下雨或空气湿度增加,使混凝土出现回潮而往往一些施工企业没有注意到这一点,不加以继续保养,而投入使用,致使混凝土结构受到破坏。其主要结果表现为,由于住户对设计的不合理或根据自己的构想,拆墙打洞进行改装,这就容易使四周结构受振而发生开裂。这点看起来似乎是由住户造成,但关键在于施工时的操作方法和施工技术的含量,以及材料的优劣等。

二、裂缝的控制措施和处理方法

(一)混凝土的搅拌

1、搅拌在现场进行,为降低混凝土的入模温度,现场砂石采取遮阳降温,必要时洒水降温,袋装水泥仓库保持空气流通,搅拌时搅拌机每2h浇水1次,混凝土输送管上覆盖麻袋,并洒水保湿。

2、坍落度严格控制

坍落度控制在(12 2)cm,混凝土浇筑前应对水灰比、坍落度和入模温度进行测定,初始施工时坍落度应每1h检查1次,质量稳定后,2~4h检查1次。混凝土入模温度测试每工作班不应少于2次。

3、混凝土振捣必须充分

混凝土入模后先用插人式振动棒振密振实,然后用振捣粱振至表面平整,后用Φ180的钢管(内装砂子),制成的提浆滚在混凝土表面来回滚压提浆,用人工抹平。

混凝土浇筑振捣完毕,立即采用塑料薄膜覆盖,进行保水养护7d以上。 注意混凝土所处的大气环境,在干燥季节或风口处应加强保水措施,防止混凝土水分蒸发速度过快,以控制其出现早期表面裂缝。

加强混凝土的养护,目的是要使混凝土保持或可能接近于饱和状态,使水化作用达到最大的速度,以得到更高强度的混凝土。在养护温度相同的情况下,连续湿养护(即盖草袋子、洒水养护)时混凝土强度在各龄期均为最高。 特别是混凝土在浇筑后内部处于升温阶段时要适时进行湿养护,以加强混凝土的水化反应。这样一方面可以降低混凝土内部的温度峰值,又可以防止后期的强度损失。尤其掺加减水剂后更需要保证养护时间。

(二)采用二次压光技术

混凝土在浇灌4~6h内可能在表面出现塑性裂缝,所以对表面应进行二次至多次压光。在混凝土浇筑完成4h后进行二次压光,有效消除表层的早期塑性裂缝。二次压光后及时覆盖塑料薄膜及2层麻袋,喷水养护,养护时间不能少于15d。

(三)、施工控制措施

1、施工质量控制措施

(1)转变企业作风,调整企业管理方法,从以人为本出发,强化企业内部管理,以质量为前提,在组织材料,施工技术员管理上抓紧,步步落实到位。

(2)在组织材料上,首先要注意材料的质量,按照国家建筑行业的标准要求进行组织材料,把好第一个质量关。如对水泥的采购要求有产品质量证明书和出厂合格证,并且选购的水泥标号要符合工程的特性和要求。对骨料的采购或采挖,坚决杜绝掺杂混泥的不良现象,对其级别要有严格的要求,对骨料的质地要亲自研究。其次,对材料的暂存要保管好,以防过期潮湿等变质、失效,保证材料的稳定性和功能性。比如容易因各种条件而变质结块的水泥,就更需要妥善保管,注意防水、防潮。第三,为了不使材料过期失效,又保证施工正常进行,必须对采购的材料(如水泥)采取先进先用,后进后用,而不能随意就近取用。

2、掌握表面防裂施工技术的要点

(1) 泵送混凝土经振捣后表面水泥浆较厚,容易引起表面裂缝,首先,要求在振捣最上一层混凝土时,控制振捣时间,注意避免表层产生太厚浮浆层;

(2) 除了水泥水化作用影响,外界气温也会导致混凝土表面与内部产生温差,气温的骤降也会增加混凝土表层与内部温度差的梯度。在浇捣后,必须及时用2m长括尺,将多余浮浆层刮除,按施工员测设的标高控制点,将混凝土表面括拍平整。有凹坑的部位必须用混凝土填平,在混凝土收浆接近初凝时,混凝土面进行二次抹光,在混凝土收浆凝固施工期间,除了具体施工人员外,不得在未干硬的混凝土面上随意行走,收浆工作完成的面必须同步及时覆盖表面养护保护层。

三、结语

总之,对于框架结构出现的质量问题,不能掉以轻心,而应保持危机感,随时注重质量的重要性,把质量管理放在首位,才能把缺陷消灭在施工过程中,从而提高工程的质量,为企业的振兴作好根本保证。

参考文献 :

[1]张小义 现浇混凝土在施工过程中温度与裂缝的原因 《山西建筑》2007年33期

[2] 李信 大体积混凝土施工裂缝控制方法 《建材与装饰》2007年0Z期

[3]建筑施工手册编写组.建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999. 转