多层住宅工程裂缝质量缺陷成因与控制
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1 裂缝质量缺陷的成因
在住宅工程质量监督工作中,发现多层住宅裂缝时有发生。对莱芜市住宅质量调查显示,尽管住宅裂缝产生的原因很多,但归纳起来不外乎4个方面,即与结构设计有关的原因;与施工有关的原因;与材料性质有关的原因;与使用环境有关的原因(见表1)。
造成住宅裂缝的主要原因在施工与设计方面,设计方面更多的是造成墙体裂缝,而施工方面造成的大多为混凝土裂缝。调查还表明:1)造成住宅裂缝非单一原因造成,往往是多种原因综合作用的结果,通常还包括温度作用;2)住宅楼楼板开裂情况普通较墙体开裂严重;3)顶层墙体与楼盖的开裂情况较其他楼层严重,说明是温度作用的结果。
表1 裂缝成因调查统计表
2 住宅工程裂缝控制措施
2.1 设计措施
调查表明,由于设计原因导致住宅工程裂缝主要表现在两个方面:1)对温度应力估计不足,未采取性格的构造措施或构造不当,造成墙体和楼板裂缝;2)板厚尺寸不足或钢筋用量不足、配置位置不当造成楼板开裂。
在工程实践中,除了按照规范采取设置保湿层、设置变形缝、设置温度作用钢筋等措施外,还采取了下列措施,取得了较好的效果。1)为预防顶层楼板受太阳辐射引起墙体开裂,采用“抗”的措施,即顶层墙体的构造尽量加强。具体为顶层适当提高砖和砂浆的强度等级,采用和易性好的混合砂浆;顶层每道纵墙和横墙均设置圈梁,在内墙与外纵墙相交处设构造柱;同时增加顶层端部墙体的强度,在端单元从山墙起2个~3个开间内的纵墙和承重内横墙中设水平拉结钢筋2φ6@500,也可在端单元从山墙起2个~3个开间内设窗台腰梁和窗箍,腰梁、窗箍断面不小于240mm×120mm,配筋不小于4φ8。这样可以提高结构的整体性,防止顶层墙体出现温度裂缝。2)为预防顶层墙体开裂,在采用“抗”的同时采用“放”的措施,即阁楼层采用可微动的构造措施。在墙的两端部采用平顶(阁楼层楼面)与阁楼墙间设置滑移层(见图1),滑移层可由砂层、油毡组成,其设置必须满足抗震要求;还可在阁楼层采用音叉式变形缝,通过音叉式变形缝将阁楼分成几段,使其温度应变得以释放,有效防止出现温度裂缝。
2.2施工措施
调查表明,由于施工原因导致住宅工程裂缝主要表现在3个方面:1)墙体砌筑工艺不当,造成墙体强度、连接存在缺陷导致裂缝,2)模板问题,如模板支撑下沉,过早拆除模板,模板拆除不当造成楼板开裂;3)混凝土养护问题,如养护不及时、养护措施不当造成混凝土构件开裂。
相同材料墙体的强度指标主要取决于施工质量,实践证明,质量好的墙体开裂情况远好于质量差的墙体。要求在多层住宅墙体的施工时,应按砌体施工规范的要求进行,砌筑前砖应浇水、砌筑砂浆应饱满等,并注意养护;同时,对构造柱与墙体的连接应严格按规范规程施工,如施工顺序、拉结筋、马牙槎等;这些对于提高墙体的抗剪和抗拉强度作用很大。在混凝土模板工程中,在施工方案里应根据楼面施工荷载进行模板支撑系统设计计算,设计立杆纵、横间距,验算地基,避免模板支撑系统设计计算,设计立杆纵、横间距,验算地基,避免模板支撑系统变形引起的裂缝。为加快工程进度提高效益,施工单位往往过早拆模和提前加载,为避免由此导致楼板出现裂缝,莱芜的施工单位总结出一种“多节脱模法”,能提高工程进度,模板周转率大大提高,节约了成本。多节脱模法是在原来隔层拆模法基础上发展起来的一种支模方法,即在现浇楼面四周选择一些规格较大的模板,中间选择一些组合模板,Y形篱笆撑支撑中间模板(见图2)。当混凝土试件强度达到70%以上时,就可以拆掉四周较大范围模板及支撑,中间Y形篱笆组合小模板可以等三层楼央浇完再拆除,这样可抵消上部楼层的施工荷载,提高模板的周转率。
混凝土养护要有合理的养护制度。在特别炎热的夏季施工时,养护应以降低混凝土楼板的温、湿度梯度为目标,同时保持混土表面湿润,一般在混凝土终凝后,立即喷水铺贴塑料薄膜养护,薄膜搭接不小于10cm,上面覆盖2层~3层草帘,防止混凝土干燥收缩产生裂缝。夏季浇筑混凝土的时间宜避开13:00~16:00进行。
2.3材料方面的措施
莱芜的工程表明,材料问题造成住宅工程裂缝缺陷比例不多,存在问题主要表现在:1)外加剂、掺合料不当,混凝土早期的收缩开裂更为敏感;2)泵送混凝土的某些缺陷造成楼扳开裂。
目前,单一掺加膨胀剂的混凝土的和单一掺加聚丙烯纤维和混凝土在莱芜大量使用,在裂缝控制方面也都取得了较好的成效。选用膨胀剂时,首先检验它是否达到JC476-2001混凝土膨胀剂标准,控制掺量不大于12%,也可在混凝土中掺加JM系列改进型混凝土高效增强剂,效果较好。
泵送混凝土改变了传统混凝圭的施工工艺,高流动性和可泵性便利水泥用量增大,水化热也大幅提高,过去采用的干硬性及预制混凝土的收缩变开为(4~6)×10-4,而现在常用的泵送流态混凝土收缩变形为(6~8)×10-4,这对控制混凝土裂缝是不利的。实践也表明了泵送混凝土裂缝情况比普通混凝土严重得多。目前,莱芜的工程质量监督部门、施工企业和商品混凝土公司正在做进一步探索,谋求进一步完善泵送混凝土工艺,提高泵送混凝土的抗裂性能。
2.4与使用和环境有关的问题
要求开发商向住户宣讲住宅使用规定,主要包括不得随意改变使用功能、不能破坏主体承重结构构件,禁止野蛮装修施工等。
3 结语
从莱芜的住宅工程来看,造成多层住宅工程裂缝质量缺陷的原因不是单一的,它是多种因素综合作用的结果,所以控制裂缝不能仅采取单一的措施,应在设计、施工、材料以及使用等方面采取一系列综合的制度措施,才能取得良好的效果。1)在设计方面,采用合理的建筑与结构形式,结构设计应充分考虑温度作用,按“防、放、抗”相结合的理念采取构造措施。2)在施工方面,强化质量意识,认真组织,精心施工,以先进的施工工艺和成熟技术确保工程质量以取得经济效益。3)完善新工艺、新技术。
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