i 建筑物现浇钢筋混凝土楼板 i ; 裂缝原因分析及防治措施 ; ■蒋仙平 (南平高速开发有限公司,南平353000) 摘 要参考。 本文基于浦南、武邵高速公路沿线建筑物现浇钢筋混凝土楼屋面板出现裂 缝“通病”现象问题,在裂缝成因分析的基础上,提出相应的防治措施,借相关部门 关键词 建筑物 现浇钢筋砼楼板裂缝防治措施 1 问题的提出 南平浦南高速公路(南平~浦城)、武邵高速公路 (武夷山~邵武),两条高速公路共计336公里,沿线设置 掺混合材料外加剂溶液的计量偏差.将直接影响混凝土 的强度;坍落度大的混凝土,流动性好,易产生局部粗 骨料少、砂浆多的现象,此时,混凝土凝结硬化后,就 会产生表面裂缝;含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩 大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。 (3)外加剂用量不当。目前混凝土中外加剂起着 18个收费站、服务区,建筑面积96731平方米。所有办 公楼、宿舍楼、综合楼等建筑物的楼屋面板设计均为现 浇钢筋混凝土结构。 笔者负责以上工程项目的技术管理,在以往对房屋 验收与处理“裂缝”病害的过程中.发现现浇钢筋混凝 不可替代的作用,外加剂使用不当也会增大混凝土的 收缩。 (4)水化热及碱——骨料反应。水泥用量增大,水 土楼屋面板的裂缝位置、形态特征可分为5种:①裂缝 出现在现浇板角部,与板边缘形成45。并有斜向发展: 化热就越高,混凝土的收缩变形也越大,碱——骨料化 学反应将产生一种胶凝物质.而此种胶凝物质吸收水分 ②裂缝出现在现浇板的跨中,近似直线型发展;③裂缝 出现在现浇板的边缘,近似直线型发展;④现浇板出现 会发生膨胀,将造成混凝土楼屋面板的裂缝。 2.2施工方面 不规则的裂缝;⑤现浇板内预埋管线处的裂缝。楼屋面 板的裂缝出现不但会造成楼屋面板的渗漏,也使房屋结 构整体性下降,还会降低楼屋面板的耐久性和安全性, 影响使用功能和建筑物的使用寿命。 为了确保现浇钢筋混凝土楼屋面板的工程质量,防 (1)施工中未能及时测定混凝土强度。模板在拆除 前应对相应部位混凝土的同条件试块进行抗压强度试 验,混凝土强度达到设计值时才能拆除模板,而实际施 工中往往人为地为抡工期提前模板拆除时间,在混凝土 没有达到足够的强度,就急于上人操作和堆放材料,使 其产生过载的变形导致裂缝产生。 (2)规范要求混凝土浇筑完成12h以内必须进行加 患于未然,分析了“裂缝”产生的主要原因,提出了相 应的防治措施。 2裂缝成因分析 2.1材料方面 湿养护或覆盖养护,特别是在夏季高温季节施工更要注 意。如果养护不及时,水泥水化热和高温气候使混凝土 (1)砂、石原材料含泥量过大。根据普通混凝土 用砂、石含泥量的要求,砂子含泥量不大于5%.石子 含泥量不大于2%。如果骨料中含泥量过多,粘聚力减 小,随着混凝土的凝固,水分不断散失,容易产生干 缩裂缝。 水分很快蒸发,如果水分得不到及时补充,因而在硬化 过程中,现浇板受到支座的约束,势必产生温度应力而 出现裂缝,这种裂缝首先产生在较薄弱位置的板角处。 (3)在施工中,有的板的负弯矩钢筋在板角处和敷 设管线的部位交错重叠,使得钢筋的保护层非常薄.所 以,极易形成顺筋裂缝。同时负弯矩钢筋踩踏变形,保 护层变厚,使板的有效截面缩小,在拆完模板后,楼屋 (2)水灰比、坍落度过大,或使用过量的细砂。水 灰比对混凝土强度的影响十分明显。基本上是由于水泥 胶凝材料等计量变动影响的叠加,因此,水、水泥、外 福建交通科技2012年第2期曰 面板发生扭曲变形使得板的上表面在支座底部位被拉裂 收缩应力。 形成微裂缝。 (4)混凝土施工过分振捣,模板过于干燥,混凝土 (4)控制好拆模时混凝土强度,必须达到规范或设 计要求的混凝土强度后方可以进行模板拆除,以同条件 试块的强度作为拆模的依据,再就是下层楼板混凝土浇 浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌 水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下 层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝 缩裂缝。而模板在浇筑混凝土之前没有洒水充分湿润而 过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩, 筑完毕后,必须要有足够的技术间歇期,以确保混凝土 达到足够的强度后方可进行上面楼层的施工。 (5)加强混凝土的养护工作。混凝土浇筑前应将模 板充分湿润,浇筑完毕后,应按施工技术方案及时采取 产生裂缝。 2.3设计方面 (1)楼板配筋。设计计算的不合理使配筋量偏少, 如连续板按照单跨板计算,导致板支座负弯矩钢筋配筋 偏少。此外,支座负弯矩钢筋采用分离式配筋,抗裂构 造钢筋未设置,最小配筋率不能满足要求,钢筋的规格 选用不够合理,均会导致裂缝的产生。 (2)建筑平面。收缩裂缝往往出现在收缩应力集中 的薄弱截面上,如结构的凹凸处和角部。建筑设计中, 一般只重视建筑功能而忽视结构问题。建筑平面不规 则,而结构设计时没有采取专项加强措施,在凹凸角处 容易产生温度应力和收缩应力集中.而造成楼板裂缝。 (3)基础的不均匀沉降。在住宅工程建设中有相当 一部分的钢筋混凝土现浇板裂缝,是由于地基不均匀沉 降的原因而造成的。如在填土地基下采用扩展基础,则 对于那些相对较长房屋来说,要想保证它们沉降均匀是 相当困难的,因此,当基础发生不均匀沉降时,房屋四 角部份的基础应力将相互叠加,从而使房屋的楼板产生 附加弯矩内力,其应力己大大超过板内设计负弯矩钢筋 和板内按构造配置钢筋所能抵抗的最大内力,楼板在外 力的作用下就会发生开裂并形成混凝土表面裂缝。 3防治措施 3.1 预防措施 (1)严格控制水灰比和水泥用量。选用级配优良、 含泥量符合规范要求的砂、石原材料,减少空隙率和砂 率以减少收缩量,同时根据结构的要求选择合适的混凝 土强度等级及水泥品种、等级。尽量避免采用早强高的 水泥.合理配置好混凝土的设计坍落度,针对现场的 砂、石材料质量情况及时调整施工配合比。 (2)预埋管线,尤其是多根线管交错重叠的集中处 是混凝土截面受到较多削弱,从而引起应力集中,容易 导致裂缝产生的薄弱部位。因此。对于较多根线管的集 散处,应增设垂直于线管的钢筋网加强。 (3)建筑平面宜规则,避免平面形状突变。在房 屋的凹口处。减少了楼板宽度,温度应力和混凝土收 缩应力很容易在此处集中,导致该处楼板出现贯穿性 拉裂。此时宜适当加厚及增设加强钢筋,该处楼板负 筋宜拉通,使能抵抗在此处集中的温度应力及混凝土 有效的养护措施。 (6)在楼板配筋计算时,计算模型应按双向连续板 计算,尽可能使计算简图与实际受力情况相符,保证支 座无塑性铰产生。则可避免由于抗弯承载力不足而产生 裂缝。并应依据《混凝土结构设计规范》 (GB50010— 2010)第9.1.8条: “在温度、收缩应力较大的现浇板区 域。应在板的表面双向配置防裂构造钢筋。配筋率均不 宜小于0.1%,间距不宜大于200mm”的规定进行设计配 置防裂构造钢筋。但最低限值0.1%过小,宜根据现浇板 板跨的不同提至0.15%.-4).30%为佳。建议对现浇板板跨> 3.3m的楼屋面板,均宜采用双层双向配筋形式,且适当 提高配筋率以有效控制宏观、超限收缩裂缝的出现,确 保工程质量。 (7)加强构造、节能设计,控制变形缝设置长度, 提高外墙及屋面的保温隔热性能。 3.2现浇楼板裂缝的治理措施 (1)对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂 缝清洗干净。待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷 封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍 处理。 (2)对于楼屋面板未贯穿裂缝,则采用板面剔槽灌 浆法:①剔槽。在板面沿裂缝走向人工凿成深15 ̄ 30mm、宽30 ̄50mm的“v”形槽,清干净槽内的混凝 土碎块、砂浆颗粒,再用清水洗净槽内、槽边的粉尘, 晾干;②灌浆。调剂环氧树脂(邻苯二甲酸二丁酯:丙 酮:乙二胺:水泥=10:1:5:1),或采用A、B组份的环氧树 酯调制,将树酯灌入“v”形槽内至1/2 ̄1/3高度,使树 酯渗入缝隙内,同时“v”形槽两侧壁涂刷环氧树酯; ③填嵌水泥砂浆。环氧树酯固化后, “V”形槽内用1:2 水泥砂浆填嵌密实.初凝后覆盖、洒水养护。 (3)对于楼屋面板(天棚)的贯穿性、渗漏性裂 缝,则采用压力注浆补强法:①裂缝清理:检查楼屋面 板面、天棚面裂缝,缝周边粉尘清扫干净,缝内粉刷尘 吹净,缝内有水时应晾干或烘干;②檀注浆嘴。沿缝隙 粘 ̄5Omm宽的胶带对裂缝进行封闭。再按每200mm左 右的间距,沿缝隙钻孔植入注浆嘴,根据构件厚度,注 浆嘴植入深度控制在30 ̄50mm深,且达到厚度的1/3。 板面缝内粉尘可通过一般天棚在板面沿裂缝走向人工凿 固福建交通科技2012年第2期 福建泉厦高速公路朴里服务区跨线服务楼设计 ■陈佳莹 (福建省交通规划设计院,福州 350004) 摘要福建泉厦高速公路朴里服务区为主线上跨式服务区。设计立意为海西高速 之桥,属大跨度钢结构工程,不仅增加了旅游观光功能,外观上曼是突破传统,成为全 省首座横跨高速公路的跨线景观楼和全省高速公路的标志性观景楼。 关键词 主线上跨式服务区 钢结构建筑设计 1 引言 高速公路是提供机动车辆高速行驶的完全封闭、完 全立交,严格控制出入的专用快速道路。为了确保高速 公路的行车安全、舒适,及消除驾乘人员在长途行驶过 程中所产生的生理上的和心理上的疲劳,并为驾乘人员 提供就餐和休息的服务场所。为车辆提供必要的加油和 务区一侧的服务设施; ②单侧集中式,服务区集中建设在高速公路一侧, 双向车辆及人员共同使用同-N的服务设施。同侧车辆 和人员通过匝道直接进入服务区,而另侧则以立体交通 的方式跨线进入服务区: ③主线上跨式。服务区高跨于主线上空,双向车辆 和人员通过匝道分别进入分别得服务区的停车场,并通 过各自一侧的入口大厅内的垂直交通设施,进入跨线上 空的休息大厅休息、就餐、或进行休闲娱乐等活动。 检修等服务,就只能依靠在高速公路沿线按适当距离设 置基础服务设施来满足。这种基础设施在我国目前统称 为高速公路服务区。 高速公路服务区总体布局从平面上一般采用以下三 种形式: 2工程概况 本工程为福建泉厦高速公路朴里服务区跨线服务楼 设计,属于典型的主线上跨式服务区中的跨线服务综合 ①双侧分离式,服务区分别建设在公路两侧,双向 车辆分别通过人口匝道进入各自一侧的服务区,使用服 楼。该项目位于泉厦高速路朴里服务区区段,服务楼跨 成深15 ̄30mm,宽30 ̄50mm的“v”形槽,用清水浇净 齐;③粘贴抗裂玻纤布。环氧胶泥抹平顺后,表面刷一 道环氧树酯,粘 ̄6o ̄80mm宽的抗裂玻纤布,在抗裂玻 纤布上再刷一道环氧树酯。 槽内、槽边的水泥粉尘。晾干;③压力注浆。将混凝土 结构胶通过注浆泵加压、经注浆嘴注入缝隙内,通过压 力,结构胶将从注浆嘴向周边的缝隙渗透,直至注浆嘴 周边均溢出结构胶为止,再转入下一个注浆孔注浆,按 (5)当楼屋面板出现裂缝面积较大时,应对楼板进 行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼屋面板 上增做一层钢筋网片,以提高楼屋面板的整体性,或在 板底用碳纤维布粘贴补强处理。 顺序逐个完成注浆;④剔除注浆嘴。待结构胶达到强度 后,将注浆嘴逐个剔除,撕去密封胶带。若构件表面需 找平、粉刷,则不再处理,可直接找平、粉刷;若构件 4结语 现浇钢筋混凝土楼屋面板裂缝虽然是一种常见的质 量通病,但是这些裂缝的出现不仅影响楼屋面板的抗渗 表面无装饰时,则用1:3水泥砂浆对注浆嘴逐个补平。 (4)对于楼板底(天棚)未贯穿裂缝,则采用板底 剔槽嵌缝法:①剔槽。在板面沿裂缝走向人工凿成深 能力,而且严重的还会弓1起钢筋的锈蚀,甚至影响楼屋 面板的承载能力,其危害性不能忽视。因此,在施工和 设计阶段若采取有效措施是可以控制和预防现浇楼板裂 缝的,对己存在的现浇楼屋面板裂缝.应认真分析裂缝 产生的原因,并及时采取合理有效的补强加固处理措 施,以确保房屋结构安全。 15 ̄30mm、宽30 ̄50mm的“v”形槽,用清水洗净槽 内、槽边的水泥粉尘,晾干;②嵌缝。调剂环氧树脂 (邻苯二甲酸二丁酯:丙酮:乙二胺:水泥=10:1:5:1),或采 用A、B组份的环氧树酯掺水泥调制成环氧胶泥,用灰 匙将胶泥分层分遍抹压入“v”形槽内至与结构面平 福建交通科技2012年第2期困