现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治措施及修补方案.pdf

- 1 - 现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治措施及修补方案现浇混凝土剪力墙及楼板裂缝防治措施及修补方案 一、工程概况 本工程设计使用年限为 50 年，建筑结构的安全等级为二级，结构重要性系数为 1.0，建筑抗震 设防类别为丙类，抗震设防烈度 7 度，设计基本地震加速度 0.15g，设计地震分组第一组，建筑物场 地类别类。地下车库结构形式为框架结构，基础类型为独立承台桩基础，承台间设拉梁及抗水板， 抗震等级为三级抗震； 1#楼和 3#楼基础型式为筏板桩基础，主体结构为剪力墙结构，计算抗震等 级二级，构造抗震等级为一级；2#楼基础型式为独立承台桩基础，主体结构为剪力墙结构，计算抗 震等级三级，构造抗震等级为二级； 12#、13#、14#、15#楼主体结构为框架结构；框架抗震等级三 级，构造抗震等级为三级。 本工程主体主要为剪力墙结构，现浇剪力墙及楼板施工质量直接决定工程结构的安全性。为保 证工程质量及工程质量创优目标的实现，依据河南省住宅工程质量通病防治技术规程 （DBJ41-070-2005） 、 混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002）以及本企业质量验收标 准，针对施工中易出现的墙、板裂缝等质量通病，特编制本施工方案。 二、钢筋砼构件裂缝的主要特征： 钢筋混凝土结构施工中，裂缝是比较常见的质量通病，剪力墙及楼板的裂缝主要有以下特征： 1钢筋砼墙体裂缝的主要特征： (1)绝大多数是竖向裂缝，多数裂缝长度接近墙高，两端逐渐变细而消失； (2)裂缝数量较多，宽度一般不大，超过 03mm 的很少，大多数裂缝不大于 02mm； (3)裂缝出现时间多在拆模后不久，有的还与气温骤降有关； (4)随着时间裂缝继续发展，数量增多，但缝宽增大不多； (5)地下室墙沿长两端附近裂缝较少，中部及附近较多。地下室回填后常见裂缝处渗漏水，但水 量一般不大。 2.钢筋砼楼板裂缝的主要特征： (1)裂缝一般较短，不超过 1 米长，大多数在 300600mm 间； (2)裂缝数量较多，宽度大约在 05-3mm 左右； (3)裂缝分布一般在次梁所围成的方框内，有些沿板筋分布。有些裂纹呈不均匀分布； （4）在楼板角部产生贯穿性的斜裂缝，与纵横墙形成约 45 度的夹角。 （5） 在楼板跨中区间内，线管予埋处、后浇板带、以及施工缝处出现通长贯穿性的裂缝。 （6）单块面积大的楼板裂缝现象多于单块面积小的楼板。 三、产生裂缝的主要原因： 1、 收缩变形 混凝土在凝固过程中，随着混凝土中水分蒸发、湿度降低、体积减少，而产生收缩变形。如果 混凝土构件中收缩受到限制，则混凝土内会产生拉应力，住宅现浇楼板角部受到纵横两个方向上下 墙体或梁柱构件的约束，并在角部合成一个主拉应力，当主拉应力超出楼板混凝土极限抗拉强度时， 楼板就将产生与主拉应力方向垂直的切角斜裂缝，且裂缝贯穿楼板。在楼板跨中预埋通长线管处、 后浇板带处、施工缝处是楼板混凝土截面抗拉能力最薄弱处，当楼板混凝土产生收缩变形时必然先 在上述部位产生裂缝，由此可见，混凝土收缩变形是产生上述裂缝的主要因素。 2、 温度变形 混凝土同其它工程材料一样也具有热胀冷缩、湿胀干缩的特性，尤其是工程在浇筑混凝土时气 温较高，其混凝土冷却收缩变形同干缩变形一样也会在板内产生拉应力，当其最不利因素组合在一 起时，更易产生楼板裂缝。另外，屋盖和外墙受到太阳暴晒热胀变形，通过纵横二个方向的墙体， 梁柱对板产生拉应力，此拉应力在外角处同干缩变形引起的拉应力是同方向叠加的。再加上房屋外 墙变形较其它内墙角（板内拉应力在内墙角处交叉，方向相反时可相互降低）大，因此层盖外墙的 热胀变形以及外墙角变形大是顶层和外墙角墙体、楼板裂缝现象突出的重要因素。 3、 材料原因 商品混凝土与非商品混凝土相比较，其水泥用量大、含砂率大、石子粒径小、塌落度大，商品 混凝土虽然渗入了外加剂，但因其可泵性、塌落度的需求以及含砂率大等情况，而往往不能减少水 泥用量和水的用量，因此商品混凝土的收缩性比较大。 4、 设计方面原因 楼面结构形式 混凝土现浇楼面属多跨（平板式）边疆结构，处于不同程度的约束状态，尤其是单块面积圈套 的现浇板，对温度、干缩、板端约束及施工使用影响更加敏感，较预制孔板结构复杂得多。其抗收 - 2 - 缩变形能力较差，设计通常仅按强度要求进行设计，为了经济指标要求，板厚取下限值，而对其变 形及抗裂未予重视。 伸缩缝、施工缝 砌体结构设计规范和混凝土结构设计规范对房屋结构设置伸缩缝的最大间距作了明确规定，但 同时也说明以上规定不能同时防止钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体裂缝。但 设计上往往忽略了这一点，伸缩缝间距一般取得最大值甚至超过最大值。有些设计以采用后浇带的 形式来替代伸缩缝的设置，后浇带主要是解决主体结构在施工期间的混凝土收缩变形，后浇带的间 歇时间只有二个月左右，甚至更短而在后浇带完成后继续存在混凝土的收缩变形，以及今后长期存 在的周期性循环温度变形就无法解决，再加上商品混凝土收缩性大等其它不得因素，在后浇带处产 生长贯穿性裂缝是必然的。同理按施工规范允许留设在板跨中三分之一区间内的施工缝出现收缩裂 缝也就可以理解了（尤其是单块面积较大套的楼板） 。 钢筋设置 目前设计上楼板的配筋均是按正负弯矩，以分离式的形式来布置的，此种配筋方式对调节楼板 混凝土收缩产生的拉应力起不到应有的作用，尤其是目前使用商品混凝土单块面积较大，抗收缩能 力最差的平板式住宅楼板。由于钢筋设计强度较高，使得楼板混凝土含钢量不足，钢筋间距放大， 同样使得其调节板内应力的能力降低，成为楼板裂缝的又一个不利因素，同理有些板块较长分布筋 间距很稀，又是 I 级钢（I 级钢与混凝土的粘结力最差）出现与分布筋相垂直的裂缝现象也就可以 理解了。 予埋的线管均为 PVC 管，有些通长管是通过跨中单层配筋处，由于 PVC 管与混凝土粘结性差， 无法共同工作，使以上处的混凝土截面有效面积的降低，不但混凝土收宿变形极易在以上处产生通 长裂缝还将降低混凝土楼板承载力。 5、 施工方面原因 商品混凝土塌落度过大，停置时间过长。 混凝土浇捣时材料过高，粗细骨料分离，振捣不均匀，抹平压实不到位，有些部位粗骨料全 部下沉，面层砂浆集中，造成混凝土的均匀性和密实性不一性。 施工时混凝土接搓处延续时间过长而凝固，使得混凝土接搓处收缩不同而产生裂缝（俗称冷 缝） 。 板厚尺寸控制不严，造成板厚不均匀。 钢筋和线管固定位置不准、不牢，导致施工时钢筋和线管变形移位。 模板和支撑构造不当，漏水、漏浆、刚度不足，过早拆摸，施工荷载不当，造成楼板裂缝（此 裂缝不同于收缩裂缝，一般情况下施工期间就可发现） 。 混凝土养护不到位，一是养护措施不到位，二是养护时间不够。 四、防止裂缝产生的综合措施 1.合理选用原材料 水泥宜选用水化热较低的水泥；强度较高的水泥能减少水泥用量，有利于防裂。外加剂选用减 水率较高的高效减水剂以及性能优越的膨胀剂，若为泵送混凝土还须掺入缓凝剂，最好选用复合型 外加剂，既满足多种性能要求，又方便施工。 砂、石骨料应选用中、粗砂，且砂含泥量严格控制在 3%以内，根据泵送能力，尽量选用粒径较 大的碎石，有条件时选用 5-40mm 粒径的级配石，若采用非泵送方法浇捣混凝土更有利于抗裂。 2.优化工程设计 提高墙体的强度和刚度是防止墙体开裂的有效措施，可适当增加墙体厚度和配筋率，由于墙体 裂缝是竖向产生，合理利用横向分布筋；合理调整建筑物“重心”和“形心”的位置，尽量让其重 合，减少偏心倾斜。基础设计应与上部结构荷载相协调，确保建筑物均匀沉降；墙体筋设计应采用 细径密排，最好采用双层双向钢筋，角部设置放射筋，预留洞口等薄弱部位应设置加强筋。水、电 管线避免重叠交叉。住宅楼板的配筋应尽可能细而密，分布筋间距应适当加密，对单块面积过大或 厚度大的板以及房屋端部外角“L”墙处的楼板（包括客楼板、屋面板） ，建议按双层双向配筋，还 可以增设放射筋，增加板厚等措施。 3.优化配合比设计 选用高性能混凝土，如采用补偿收缩混凝土，在混凝土中掺入适量的膨胀剂，使混凝土产生微 量膨胀来补偿其产生的收缩；严格控制水灰比，宜控制在 0.5 以下，水灰比的降低，将会提高混凝 土的弹性模量，提高其抗裂性能；在保证混凝土质量的前提下，尽量降低水泥、砂含量，提高石子 用量。 - 3 - 4.加强施工过程控制 保证钢筋位置准确，绑扎、支撑牢靠。板底筋垫块按不超过 800mm 的间距沿纵横方向设置，板 边第一道垫块设置在板边第二道底筋下。 楼板马镫钢筋采用“几”字型马镫筋。 “几”字型马镫筋上部水平段长度为 200mm。底部两个水平 段长度均为 200mm，且不小于板底筋的钢筋间距。高度为板厚减去上下保护层的厚度。板厚小于 150mm 时，马镫钢筋采用10（且不小于板水平筋直径）的三级钢筋制作，板厚不小于 150mm 时，马镫钢筋 采用14（且不小于板水平筋直径）的三级钢筋制作。间距按 800mm800mm 设置。板边第一排马镫筋 距离板边 300mm 设置，且扣筋下保证不少于两排马镫。 在浇筑过程中要有专职钢筋工值班，及时修复变形移位的钢筋。 模板构造要合理，防止在施工荷载作用下模板变形，改变砼构件截面尺寸，甚至裂缝，拆摸 时间不能过早。 在浇筑提前标出楼板厚度的标志线，在混凝土浇筑过程中拉线控制楼板混凝土标高，以确保 楼板厚度。 混凝土下料不宜过高，振捣要均匀，恰到好处，在初凝后终凝前再进行二次收面，并边收面 边用薄膜进行覆盖，这样可以最大限度地减少混凝土初期的收缩裂缝。 加强混凝土的养护，对混凝土要延长养护时间，楼面养护采用薄膜覆盖，冬季施工时，薄膜 外增加毛毯。混凝土浇筑 12 小时后定期浇水。一般混凝土养护天数不宜少于 7 天，掺外加剂的混凝 土或商品混凝土的养护天数不宜少于 14 天。 楼层混凝土浇筑完成后，在混凝土强度达到 1.2 兆帕前不得上人和堆积材料。材料在楼板上 堆放时，应分散放置，钢筋、钢管、模板等材料临时堆放时，必须在材料下垫不少于两根方木，且 不能堆放过多。避免集中荷载过大，引起楼板裂缝。 墙体侧模板拆除时间不能太早，必须保证混凝土完全硬化后才能松动侧模，时间一般控制在 混凝土浇筑 12 小时后，模板拆除后，及时在墙面上喷洒养护剂。 五、裂缝处理 裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降 低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处 理，以保证建筑物的安全使用。 1.表面修补法 表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表 面裂缝以及深进裂缝的处理。处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆，在防护的同时为了防止混凝土 受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。 。 2.灌浆、嵌逢封堵法 灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备 将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目 的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。 对于较长裂缝宜用钢钎或切割机将裂缝扩大， 沿裂缝切出 15-20mm 深的 V 形槽， 槽中灌入材料 根据裂缝宽度确定，裂缝宽度在 0.2-0.3mm 之间，的用灌入环氧树脂补强；裂缝宽度在 0.05-0.2mm 之间，灌入甲凝；裂缝宽度在 0.01-0.05mm 之间，灌入环氧氨脂；裂缝宽度大于 0.3mm，可直接采 用水泥灌浆。形成“v”字型或梯型槽，清洗干净后分层抹压环氧砂浆、水泥砂浆、沥青油膏、高分 子密封材料或各种成品堵漏剂等材料以密封裂缝。当被修补的裂缝有结构强度要求时，宜用环氧砂 浆填充。 3.结构加固法 当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中 常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法 加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。 4.混凝土置换法 混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后 再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合 物混凝土或砂浆。