混凝土裂缝防治技术方案

10．5　混凝土裂缝防治技术方案

一、工程概况

×××办公大楼是×××党委、政府、人大、政协四家班子的行政办公中心，是×××的重点工程和标志性建筑。建筑面积50000m²。共分为A区、B区、C区、D区、E区和F区。主楼C区共九层，总高度46．4m。

A区、B区、D区、E区的屋面为种植层，B区和D区的中庭一层也设计为种植层，这些种植层的泥土含水量较大，防水层往往经不住长期水的作用，这些种植层富余的水会渗到种植的结构层，如果结构层混凝土有裂缝，很容易造成渗水。

根据设计要求，屋面的砼强度等级为C30，抗渗等级为P6。

防止种植屋面出现砼裂缝，公司决定由总工办和生产技术部牵头，制定防止屋面砼裂缝预控措施。

二、编制依据

本技术方案的编制为:

砼结构工程施工质量验收规范(GB50204－2002);

砼质量控制标准GB50164－92;

砼强度检验评定标准GB107－87;

砼泵送施工技术规程JGJ/T10－95;

普通混凝土配合比设计规程JGJ55－2000;

×××办公大楼《施工组织设计》。

三、裂缝预控目标

1．裂缝性质分析

混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题。房屋现浇砼板裂缝在施工中被通称为建筑质量通病。

(1)由于砼材料本身固有的脆性和不均匀性所决定，从理论上讲砼结构有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的。因此保证砼结构的质量是:通过施工过程采取的有效措施把砼的裂缝控制在一定的允许范围内。

(2)根据裂缝的危害程度，通常将住宅楼砼结构的裂缝分为两种类型:第一种为非危害性裂缝。这是由于材料、气候等造成的一般塑性收缩裂缝、干缩裂缝等。这类裂缝对承载力影响较小，出现后可做一般处理或不处理。第二种为危害性裂缝。这种裂缝明显影响了结构的承载能力、整体性和耐久性，出现后必须及早采取措施加固补强。如板上肉眼可见的贯穿性裂缝等。

2．预控目标

通过“预控措施”的实施，达到的预控目标是:保证不出现危害性裂缝，减少或避免非危害性裂缝的出现;为工程整体质量达到优良奠定基础，为创鲁班奖创造条件。

四、砼裂缝类型及产生原因

我公司以往施工的工业与民用建筑的混凝土结构都不同程度出现过裂缝，对此公司生产技术部进行了分类和原因分析排查，按照产生裂缝原因可分为在外力作用下产生的裂缝和非外力产生的裂缝两种。其裂缝类型主要有以下几种:

1．干缩裂缝

(1)状况:干缩裂缝出现在混凝土浇筑完毕后的一周左右，水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝不规则，宽度小，多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0．05～0．2mm之间，混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。

(2)原因:干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩主要与砼的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量、砼养护等有关。

2．塑性收缩裂缝

(1)裂缝状况:塑性收缩是指砼在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯的状态。

(2)发生原因:由于砼在终凝前后几乎没有强度或强度很小，受高温或较大风力的影响，砼表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使砼体积急剧收缩，而此时砼的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响砼塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、砼的凝结时间、环境温度、风速、砼养护等。

3．温度裂缝

(1)裂缝状况:温度裂缝通常是贯穿裂缝，发生在温差变化较大地区的砼结构中。温度裂缝的走向无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的砼温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。肉眼可见的此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，砼的碳化，降低砼的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

(2)发生原因:水泥在水化及硬化过程中，散发大量热量，使砼内外部产生温差，超过一定值时，因砼的收缩不一致而产生塑性收缩裂缝。温度裂缝主要和砼的配合比、水泥品种、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量、砼养护等有关。

4．施工过程控制不到位引起的裂缝

(1)裂缝状况:由于施工过程中控制不到位引起的各种各样的裂缝，出现的既可能是危害性裂缝，也可能是非危害性裂缝。

(2)发生原因:

1)模板支撑下沉，或过早拆除底模和支撑等。

2)在砼结构上超载堆荷(如建筑材料等)或者过早上人受振动。

3)原材料不符合质量要求、砼配合比不当。

4)砼中钢筋保护层不符合要求，预埋管位置不正确。

5)砼振捣(过振或漏振)、养护、成品保护不到位。

五、防止砼裂缝预控措施

1．原材料及配合比

(1)水泥

1)采购水泥要“货比三家，好中选优”，定点厂家进场的水泥要有厂家的出厂质量证明书，“试验室”对水泥的质量严格按照规定进行了复核试配，凝结时间、安定性和强度等指标合格，并有数量充足的同批水泥能保证连续施工需要。

2)C30砼采用P．O42．5#水泥。

3)采用定点厂家生产的普通硅酸盐水泥。

(2)石子

定点料场进场的石子按规定进行了复试，其针片状颗粒含量、含泥量、风化岩含量、强度、坚固性等应合要求。施工过程中所用的石子的粒径、级配采用5～31．5mm连续级配碎石。

(3)砂子

采用定点料场进场的砂子按规定进行了复试、粒径、含泥量等应符合要求，如表10－2。

表10－2　砂子质量控制

2．水及外加剂

(1)水:采用自来水，冬季用热水，夏季大体积混凝土采用加冰冷水。

(2)掺合料、外加剂:选用了有资质的生产厂家，严格按批量进行复试，质量符合要求。满足泵送砼的技术参数要求，保证砼施工连续作业。

(3)为防止砼出现微裂缝，掺入抗裂纤维和微膨胀剂。

(4)夏季为防止砼拌合物坍落度过大，外加剂中需掺加适量缓凝剂。为满足泵送砼的特性要采用高效减水剂，并做水泥与外加剂的匹配试验。

×××冬季没有出现有霜期，因此不需考虑冬季施工措施。

(5)为保证砼的质量，混凝土中要适当地掺加粉煤灰，降低砼水化热。

3．混凝土配合比

试验室根据定点材料状况和项目部提供工程资料进行砼的配合比设计及试配，确定不同工程部位的泵送砼最佳配合比，满足设计和施工工艺的要求。

4．砼的搅拌及输送

1)由于×××目前尚未有商品砼，因此，所有砼在现场搅拌。现场两条自动配料生产线专门负责搅拌所用的砼，保证设备完好，运转正常。

2)对砼的搅拌操作人员进行技术交底和培训:熟悉所用的砼的特点和技术要求。

3)开盘鉴定:首次砼搅拌前必须进行开盘鉴定，砼强度等级、工作性能应达到配合比设计要求。

4)由专人监督严格按照签发的配合比和指定材料进行配料，并根据砂石的含水率及时调整了配合比(施工配合比)。

5)原材料计量:电子磅秤要定期进行检查维修，保证计量准确，原材料计量允许编差如表10－3。

表10－3　原材料计量允许偏差表

6)搅拌时间符合规范要求。正常温度下每盘搅拌时间≥120s。

7)坍落度检查:

①严格控制水灰比、坍落度，每个作业班要由专人检查坍落度。其值必须满足设计配合比坍落度(设计要求的坍落度+坍落度经时损失)的要求。

②坍落度的偏差:实测坍落度偏差为±20。严禁在施工现场采用加水的方法提高砼坍落度，违者重罚。

5．模板

(1)模板安装

施工中要保证模板体系有足够的刚度和稳定性，并且地基牢固，模板龙骨、支撑间距要根据选用材料的实际规格经计算后确定。

1)本工程梁、板采用18mm厚胶合板，模板龙骨、支撑间距要经计算后确定，保证模板支撑的强度、刚度和稳定性。主要支撑采用扣件式满堂脚手架支撑体系。

2)起拱:施工中梁、板跨度超过4m时要按照跨度计算确定起拱高度，通常为跨度的1‰～3‰。

(2)模板拆除

拆模时砼必须具备一定的设计强度，施工中如果拆除模板时间过早，砼没有达到规范要求的强度，就可能产生裂缝。

对梁板底模拆除时对砼强度的具体规定如表10－4所示。

表10－4　拆模对砼强度的规定

根据有关资料，砼浇筑初期，如果一天内表面降温10℃时所产生的温度应力足以将混凝土表面拉开。施工中如果拆模过早，拆模后砼未进行有效的保护措施，遇低温时砼表面温度骤然下降，使得砼表面的拉应力更大，这样砼在拆模后1～2d内将出现表面裂缝。

(3)注意事项

模板拆除前要检查有关资料，关键结构要有同等条件下养护试块的拆模强度试验(合格)报告。符合要求并经监理同意后，才可以拆模。

6．钢筋及预埋管

(1)钢筋位置及保护层

钢筋位置不正确及保护层厚度不够是出现裂缝的原因之一，施工中要采取有效的措施保证各部位钢筋、预埋件、位置正确、保护层厚度符合要求。砼浇筑过程中必须设专人看筋，出现问题及时处理。保护层厚度采用预制水泥砂浆块(或者塑料块)来控制。

(2)预埋管

楼板中的预埋管最好采用钢管，预埋管的位置要保证在楼板中间，并固定牢靠，每层交叉要设置管线盒，防止多层交叉减少混凝土厚度。浇筑的混凝土时要有专人检查，防止在浇筑的混凝土时因为人踏、振动等移位，发现移位要及时修正。

7．混凝土浇筑

(1)现场采用二台地泵输送混凝土。砼浇筑前应对模板、钢筋、预埋件的位置、标高、数量及牢固情况等进行细致的检查，并做好自检记录和工序交接记录，水、电、暖、通信等专业进行综合检查并在隐蔽工程记录上签字后，项目部技术负责人下达“砼浇筑令”后方可开始浇筑砼。

(2)为了避免浇筑砼时，碾压成型钢筋，还必须提前搭好跳板等马道，对模板上的孔洞、缝隙堵严封牢。

8．混凝土振捣

如果砼振捣不到位、不密实将直接影响砼的抗裂能力。如果过振可能造成砼离析，也直接影响砼的抗裂能力。砼振捣时做到专人振捣，“快插慢拔”、梅花型点振捣，至表面翻浆不冒泡时为止。

(1)楼板:采用振平板振动器。

(2)梁采用振捣棒，砼浇筑前首先对模板及支撑体系进行认真检查，并清理。截面高度大于500的梁，其砼应分层浇筑，分层振捣。在浇筑与柱和墙连成整体的梁板构件时，应在柱、墙浇筑完毕后停歇1～1．5h，再继续浇筑梁板构件。梁板同时浇筑，从一端向另一端连续推进，先将梁浇成阶梯形，当达到板位置时，再与板一起浇筑。

(3)砼表面压面:是防止表面出现裂缝的有效措施之一，砼振捣密实后，按照该部位的顶面标高用木抹子将表面赶平压实。一般应压面2～3遍。

9．接缝处理

(1)为防止屋面出现渗漏现象，因此，屋面板不允许留设施工缝。

(2)由于意外原因(停电、机械设备故障等)形成的施工缝:应在施工缝增加锚固钢筋，并与设计单位协商确定处理方法，继续浇筑砼前按照上条处理。

10．混凝土养护

(1)屋面板的养护

砼的养护是施工过程中重要环节，必须设专人负责并做好养护记录。

板顶面:砼板顶面在浇筑初凝后，立即在其表面覆盖一层草袋或木屑，并保持湿润。养护不少于14d。

(2)板底面:必须带模养护7d以上，拆模后应浇水养护到第14d，防止砼面剧烈干燥。

11．养护浇水控制

(1)浇水次数:在一般气候条件下，混凝土浇筑完最初三天中，白天应每隔2h浇水1次，夜间至少浇2次。在以后的养护中，每昼夜至少浇水4次。干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数。

(2)浇水时间:普通混凝土应不少于14昼夜。对掺加粉煤灰的混凝土应不少于21昼夜。

(3)浇水水温:砼表面降温10℃时所产生的温度应力可以将混凝土表面拉开。因此浇水养护的水温与混凝土表面温差不得大于10°。

12．成品保护

(1)对已浇筑的砼强度未达到1．2MPa前(必须做1．2MPa同条件试块确定)不得在其上踩踏、安装模板、堆放材料。

(2)安装、拆除模板时一定要轻拿轻放，不得撞击楼板砼;拆下的模板及周转材料要及时转运，不得集中且大量地堆积于楼板上。避免砼结构过早受振动或较大、较集中的施工荷载而产生裂缝。

13．季节性施工措施

(1)冬季由于××地区冬季不会出现有霜期，因此，不考虑冬季的施工措施。

(2)夏季及雨季

高温和多雨季节，施工时应注意以下几点:

1)项目部有专人注意记录天气预报，如遇雨天，应暂停砼施工。

2)气温过高时，宜避开中午施工，可在夜间进行。

14．裂缝预控主要监控点与监控参数

如表10－5所示。

表10－5　监控点与监控参数表

六、质量保证措施

(1)砂石含泥量不得超过规定值时。

(2)若使用外加剂时，必须经过试验，符合要求后方能使用，其掺量必须按产品说明上的规定。事先要把外加剂配成一定浓度的溶液，在砼搅拌时均匀投入，不得干粉乱撒。

(3)砼组成材料配合重量比，应按试验室提供的数据采用，当砂石的含水量的变化时，应根据实际情况及时调整。各种材料要准确称量，不得用换算体积比。计量误差应在允许范围内。

(4)砼搅拌时间要合适，不能过短，也不能过长，要根据砼的坍落度大小、搅拌机型的容积等因素而定。采用强制式搅拌机的加料顺序是:先加一半的水，然后加砂、石和水泥，均匀搅拌1min，再加剩余的水继续搅拌。

(5)砼浇筑前，需清除杂物，木模板要浇水湿润，钢模板要涂隔离剂;检查模板、钢筋和预埋件的位置、各部位尺寸等。砼应连续浇筑，尽量减少间歇。

(6)采用振动器振实砼，每一振点的振捣延续时间，以将砼振实至表面呈现浮浆不再下沉为宜。插入式振动器振捣砼时，插点间距不大于振动器作用半径的1．5倍;平板振动器振捣砼时，其移动间距应保证振动器平板覆盖已振实的边缘。上层砼应在下层砼初凝之前振捣完毕。

(7)砼采用自然养护应在砼终凝后硬化前(10h之内)覆盖养护，在养护期内要经常浇水，保证砼有足够的湿润状态。一般情况下，浇水养护不少于14d。

七、安全措施

(1)进入施工现场要正确系戴安全帽。

(2)严禁上下抛掷物品。

(3)振捣接线作业人员必须穿胶鞋、戴绝缘手套，以防触电。

(4)在砼泵出口的水平管道上安装止逆阀，防止泵送突然中断而产生砼反冲击。

其他详见《砼施工方案》。