二、裂縫的預防和控制
根據裂縫產生的原因及多發部位情況,在工程設計中采用合理的措施,必然能預防及控制樓板裂縫的發生,從而加強混凝土樓板的抗裂性。
1.建筑結構設計
平面布置上應盡量減少凹凸現象,必要時設置變形縫。減少結構在平面內和上下層間的剛度突變,避免由此引起板角等薄弱部位的剪拉力集中,造成板剪拉開裂。當不可避免時,應局部處理加強,逐漸過渡。
2.控制變形減少沉降量
工程設計中往往重視結構承載力驗算,而忽視變形和沉降,由于變形或沉降差,樓板才會發生沉降裂縫和切角裂縫。一些地基地質條件差,沉降變形大的建筑,產生裂縫的現象比地質條件好、沉降量小的多得多。如支承于持力層較好的強風化土或變形小的殘積土等土層,或者以端承樁為基礎的建筑,其沉降量很小,裂縫較少出現。而一些持力層較差的地質由于基礎沉降量大,而易產生不均勻沉降,時常有樓板開裂的現象發生。所以,對地基地質條件較差的建筑物,除應滿足結構承載力要求外,控制沉降變形是基礎設計應考慮的關鍵因素。
3.設置后澆帶
后澆帶是施工期間保留的臨時性溫度收縮變形縫,是一種專業留設的特殊施工縫。當樓板結構長度超過40m~45m而不設縫,高低層相差大或地基變形大等可能導致沉降差時,適當設置后澆帶,可以消除早期收縮和沉降差。對超長板,后澆帶間距宜控制在25m~30m間,為消除沉降差而設置的后澆帶,應根據功能性質,從首層到天面層逐層設置,有地下室的也應包含地下室剪力墻設置,并于主體結構(含磚砌體等主要荷載)完成后再澆筑后澆帶。
4.剛體變化較大的地方增加負筋及板厚
在凹凸變化較大處或框剪結構的剪力墻周圍,特別是剪力墻的樓梯間或電梯井周邊,其剛度遠大于周邊結構,極易因剪拉應力集中而使剪力墻周圍板塊產生剪拉開裂。采用周邊板塊加大板厚,加大配筋率、配置雙層雙向鋼筋等技術措施,可有效抵抗剛度突變產生的剪拉應力,避免產生裂縫。
5.增加構造鋼筋及合理配置鋼筋,能明顯改善混凝土性能及控制裂縫的產生和擴展。并對一些薄弱部位進行加強處理。
(1)在板陽角部分配置抗拉鋼筋,以減少產生切角裂縫。板周邊配置負筋,但不足以抵抗因變形引起的板角集中拉應力,在板角增加抗拉放射筋(面筋),位置與產生裂縫的拉力作用方向一致,以角柱外角為極點,成放射狀布置,鋼筋全部錨固于角柱內,可用9φ8@100或9φ10@100,長度可接近板的中線,不宜小于2100,一旦太短,切角裂縫會外移至放射筋外圍。如果角板跨度較小,也可配雙層雙向鋼筋。
(2)屋面板及梁由于受溫差的影響較大,較易因溫差驟變而產生溫度裂縫。可適當減少板分布鋼筋間距,如采用φ6@200.另外,屋面框架梁腹板高大于300時,每側應增加縱向構造鋼筋,鋼筋直徑不小于φ12,間距不大于200,相應可減少屋面梁產生橫向裂縫。
(3)板面受力鋼筋按小而密的原則布筋,可有效減小溫差及收縮產生的裂縫。如某小區地下室頂板厚250,配雙層雙向φ12@200鋼筋,頂板上僅覆土40㎝,出現數處裂縫;在小區的另一地下室頂板采用φ10@140鋼筋等置代換,頂板上覆土60㎝,未出現裂縫。
(4)提高混凝土等級和增加樓板配筋率。當經濟條件允許或建筑物需要時,提高混凝土強度等級,增加板的配筋量,可大大提高樓板的抗裂能力。
(5)施工技術措施。為了減少裂縫,施工中還應采取一些技術措施。如澆混凝土時應鋪設臨時道路,避免對面層鋼筋的踩踏。另外,還應注意對樓面混凝土的養護,可以采用蓄水養護或覆蓋麻袋保濕養護等措施,以減少混凝土干裂和塑性裂縫。
三、裂縫處理
雖然一般的非結構性裂縫對結構安全不構成威脅,但會在一定程度上影響使用,對此可作修補。應根據裂縫的性質,區分處理,確保修補后裂縫不再擴展,基本根治。對非結構性裂縫,為防止裂縫處鋼筋受空氣侵蝕,確保鋼筋密封及使用壽命,可以使用封縫膠在板底封縫,再用高強結構膠進行灌縫(可視結構膠膠性進行自由滲透或壓力灌漿),并根據需要在結構受力面粘貼高強碳纖維(寬400),可以達到標本根治。
總之,要提高混凝土樓板抗裂性能,預防和控制裂縫的發生,需要從混凝土采取措施給以控制,做到預防為主,防治結合,才能得到滿意的效果。
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