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摘要:建筑工程中,施工裂縫的控制技術(shù)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。文章闡述了建筑工程中裂縫發(fā)生原因以及相關(guān)機(jī)理。基于施工實(shí)例,探討了建筑施工裂縫控制技術(shù)測(cè)量。
關(guān)鍵詞:建筑工程; 施工裂縫; 控制; 技術(shù)
一般來(lái)講,建筑施工裂縫控制是一項(xiàng)重要的研究議題,根據(jù)形成原因不同,裂縫可以分為溫度裂縫、應(yīng)力裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫和施工裂縫等。對(duì)可能引起裂縫的原因進(jìn)行詳細(xì)分析是做好裂縫控制工作的基礎(chǔ),明晰了裂縫的形成機(jī)制才能采取有效的針對(duì)性措施。隨著生活水平的提高,人們對(duì)建筑質(zhì)量要求越來(lái)越高,外觀顯然是最為關(guān)注的問(wèn)題。
1.建筑施工裂縫概述
建筑裂縫的發(fā)生對(duì)建筑的使用性能造成嚴(yán)重的影響,常見(jiàn)的裂縫一般有兩種,一種是建筑樓板裂縫,另一種便是混凝土施工裂縫。其實(shí),總的來(lái)講,都可以歸結(jié)為混凝土裂縫。由于溫度、應(yīng)力等原因,都會(huì)造成混凝土裂縫的形成。
1.1引起裂縫的首要原因是混凝土的收縮。因?yàn)榛炷猎谟不^(guò)程中,由于水份蒸發(fā)、體積逐漸縮小,產(chǎn)生收縮,而板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展。當(dāng)混凝土的收縮所引起板的約束應(yīng)力超過(guò)一定承擔(dān)時(shí),必然引起現(xiàn)澆板的開(kāi)裂,開(kāi)裂的部位往往產(chǎn)生在壓應(yīng)力相對(duì)集中的地方。
1.2溫度裂縫。因水泥具有快硬、高強(qiáng)、水化熱大的特點(diǎn),再加上多數(shù)工程的主體施工發(fā)生在夏季,混凝土澆筑后又未及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù),混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未及時(shí)得到水分的補(bǔ)充,因而出現(xiàn)裂縫。這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位及板角處。
1.3樓板的彈性變形及支座處負(fù)筋下沉產(chǎn)生裂縫。施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過(guò)早拆模,或者在混凝土未到終凝時(shí)間就上荷載等,這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,至使混凝土早期強(qiáng)度低或無(wú)強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土裂縫。施工中不注意鋼筋的保護(hù),板的上層鋼筋一般較細(xì)較軟,各工種交叉作業(yè),造成施工人員眾多,行走十分頻繁,無(wú)處落腳后難免被大量踩踏,鋼筋彎曲變形、下沉,保護(hù)層過(guò)大,導(dǎo)致板面裂縫。
1.4混凝土水灰比過(guò)大,或使用過(guò)量粉砂也可以使樓板產(chǎn)生裂縫。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級(jí)水泥時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)主要取決于 水灰比,因?yàn)樗嗨瘯r(shí),所需的結(jié)合水,一般只占水泥重量的25%左右,為了獲得必要的流動(dòng)性,保證澆灌質(zhì)量,常需要較多的水,也就是較大的水灰比。當(dāng)水泥水化后,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際斷面,在荷載作用下,可能在孔隙周?chē)a(chǎn)生應(yīng)力集中,使樓板表面出現(xiàn)裂縫,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,拉力強(qiáng)度低,容易因塑性而產(chǎn)生裂縫。
2.建筑施工裂縫控制技術(shù)策略
2.1工程概況
某大廈建筑工程位于浙江省中部城市的中心地帶,其建筑面積為21000㎡,框架剪力墻結(jié)構(gòu),26層(地上24層,地下2層),該工程地下室防水、屋面防水等級(jí)均為二級(jí),地下室構(gòu)件防水材料采用2㎜厚聚合物水泥復(fù)合防水涂料;屋面防水材料采用一道1.2㎜厚高分子復(fù)合防水層卷材和一道2㎜厚高分子防水涂膜;衛(wèi)生間防水采用2㎜厚聚合物防水涂膜防水層。該工程公共部分樓地面為地磚樓面或花崗巖樓面;內(nèi)墻面為乳膠漆墻面或釉面磚墻面和石材墻面。住宅及店面戶內(nèi)樓地面和墻、天棚均做找平層。內(nèi)外窗均采用鋁合金門(mén)窗,轉(zhuǎn)換層以上外墻為涂料外墻面;轉(zhuǎn)換層以下外墻為黑色石材貼面。
2.2建筑施工裂縫控制分析
2.2.1材料
應(yīng)用自然連續(xù)的級(jí)配粗骨料配制的混凝土,具有較好的和易性,較少的用水量和水泥用量;砂石的級(jí)配差或砂顆粒過(guò)細(xì)拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。細(xì)骨料以采用中、粗砂為宜,試驗(yàn)資料表面:當(dāng)細(xì)度模數(shù)為2.79,平均粒徑為0—318的中、粗砂,比采用細(xì)度模數(shù)為2.12,平均粒徑為0.236的細(xì)砂,每立方米混凝土減少用少量20~25㎏,水泥可相應(yīng)減少28~25㎏:配置中,嚴(yán)格控制砂、石的含泥量,含泥量過(guò)大,對(duì)混凝土的抗裂性是十分不利的,砂石含泥量超過(guò)規(guī)定不僅降低混凝上的強(qiáng)度和抗裂性,還會(huì)使混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。
2.2.2施工
本工程基礎(chǔ)為筏板式鋼筋混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)底板厚度1500mm,屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu),控制大體積混凝土的裂縫是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn);主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),主要控制樓板、梁、墻體的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。主要從施工方案選擇、技術(shù)保證措施等方面進(jìn)行有效論證,以滿足本工程在特殊環(huán)境下的質(zhì)量要求。底板施工階段正值夏季的高溫季節(jié),考慮到大體積混凝土在高溫季節(jié)施工過(guò)程宜產(chǎn)生大量的水化熱,決定將底板混凝土分層以澆筑完成,即第一次澆筑900mm,第二次澆筑600mm,二者的間歇時(shí)間根據(jù)第一次澆筑底板的水化熱高峰過(guò)后進(jìn)行。
澆搗時(shí),振搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過(guò)振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。混凝土澆筑成型后,應(yīng)及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù),對(duì)于表面積大的板類結(jié)構(gòu)或大體積混凝土可采用蓄水養(yǎng)護(hù);覆蓋材料易采用保水性較好的草袋、麻袋,并指派專人巡查,保證混凝土濕度和外部水的供應(yīng),緩解混凝土的干縮從而達(dá)到減少混凝土裂縫產(chǎn)生的目的。在覆蓋前進(jìn)行二次壓抺,防止表面裂縫的產(chǎn)生。采用覆蓋養(yǎng)護(hù)的前7天必須派專人24h不間斷的澆水養(yǎng)護(hù)。后7天必須每天澆水養(yǎng)護(hù)不少于7次或以混凝土表面保持濕潤(rùn)為標(biāo)準(zhǔn),從而預(yù)防收縮裂縫的產(chǎn)生。混凝土澆筑成型后必須養(yǎng)護(hù)2d—3d,之后再在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上進(jìn)行施工作業(yè),此時(shí)施加的荷載盡可能輕,如確實(shí)需要加較重荷載,也應(yīng)盡可能分散堆載。同時(shí)拆除模板底支撐前必須要有拆模強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告,達(dá)到拆模強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)有關(guān)部門(mén)審查后方可拆除底模支撐。該大廈建筑工程施工前對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行了系統(tǒng)的培訓(xùn),制定了科學(xué)合理的施工方案,現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)督嚴(yán)格,混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)均應(yīng)規(guī)范,完成質(zhì)量高。
2.3溫度裂縫控制措施
施工常見(jiàn)的溫度裂縫有兩類。一類為內(nèi)約束裂縫。是由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大引起。另一類為外約束裂縫,是由于平均降溫差過(guò)大引起的。控制第一類表面溫度裂縫的基本方法是控制混凝土內(nèi)外溫差、表面與外界溫差,防止表面急劇冷卻。冬季采取保溫,緩拆模。加熱養(yǎng)護(hù)嚴(yán)格控制升溫速度,使溫差不大于10℃.注意緩揭蓋。及時(shí)脫模,脫模后緩慢降溫或加覆蓋,控制溫差不大于20℃.控制第二類降溫裂縫可從控制混凝土入模溫度、溫升,減少溫差,改進(jìn)施工操作工藝,改善混凝土性能,改善結(jié)構(gòu)約束條件等方面入手來(lái)消減溫度應(yīng)力,一般措施有:a。選用低熱或中熱水泥(礦渣水泥、火山灰水泥等)。B.改善骨料級(jí)配,采用低流動(dòng)性混凝土,摻粉煤灰混合材料或減水劑,利用后期混凝土強(qiáng)度等以降低水泥用量,降低溫升。C.加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)和拆模時(shí)間,使混凝土緩慢冷卻;急需拆模,表面應(yīng)覆蓋草袋繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)。
對(duì)于厚大體積混凝土,施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問(wèn)題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大而引起的溫度裂縫。
3.結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前建筑工程中,施工裂縫的出現(xiàn)屢見(jiàn)不鮮,如何在施工中加強(qiáng)對(duì)裂縫的控制,刻不容緩。只有從實(shí)際工作出發(fā),通過(guò)合理材料的配比,明晰裂縫產(chǎn)生機(jī)理,然后在施工中注意溫度、應(yīng)力等多方面的影響,這樣才能更為有效地控制裂縫的出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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