1、1拆模对混凝土楼板裂缝的影响摘要:结合工程实例,分析了模板支架拆除对混凝土楼板产生裂缝的原因,提出了解决措施和预防裂缝的建议。 关键词:拆摸 楼板裂缝 荷载试验 承力计算 混凝土结构的裂缝问题是一个复杂、常见而又难以控制的问题。本文通过实例分析模板支架的拆除对混凝土楼板产生裂缝的影响。 1、裂缝检测 某住宅采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构,工程主体 18 层和地下室 2层,总建筑面积 26500 平米,平面尺寸 15600 mm x 59 400 mm,为一类建筑工程,建筑耐久等级为一级。客厅楼板厚 130120 mm,配筋 12 150、10150,其余楼板厚度 110 mm,配筋 8 150。
2、混凝土强度等级为 C30。基础采用预应力管桩。主体结构验收时发现现浇楼板多处有贯通裂缝:楼层四角 45角向裂缝,裂缝上大下小;板跨中、支座处沿楼板纵横裂缝。 1.1 裂缝情况 用浇水检验楼板裂缝是否贯通,经统计发现贯通裂缝 80 条,裂缝长度 50160 cm,裂缝宽度 0.180.41 mm,其中 0.180. 30 mm 的裂缝68 条,大于 0.3 mm 的裂缝 12 条。按不同平面尺寸和厚度的楼板统计,平面尺寸 5 200 mm x 6 600 mm、厚度 130 mm 楼板共 52 块,有裂缝楼板5 块;平面尺寸 4 200 mm x 4 800 mm、厚 110 mm 楼板共 15
3、6 块,有裂2缝楼板 75 块。 1.2 结构实体检测 为了检测楼板混凝土质量,先观察钻孔断面,采用回弹法抽检。从钻孔断面观察,孔壁光洁、密实、无粗骨料剥落;回弹混凝土强度推定值为设计值的 104.3%115.6%。拆模时同条件养护混凝土试块强度为设计值的 76.1%80.3%。按混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 规定,对楼板厚度和钢筋保护层厚度进行检测。楼板厚度采用电锤钻孔的方法在裂缝处进行抽检,偏差在-9 10 mm,合格率92%,其中不合格点的最大偏差大于规定允许偏差 1.5 倍的楼板 1 块。钢筋保护层厚度采用钢筋保护层厚度测定仪进行抽检,板底钢筋保护层厚度偏差在
4、-37 mm,合格率 100%;板面钢筋保护层厚度偏差在-514 mm,合格率 91%,其中不合格点的最大偏差大于规定允许偏差 1.5 倍的楼板 2 块。 1.3 楼板荷载试验 对不同厚度楼板抽样进行荷载试验,楼板短期挠度推算值经检验满足规范要求;已有裂缝在试验荷载下扩展较小,且无新裂缝产生。说明楼板的刚度足够,楼板的整体性良好,具有较大的承载潜力。 2、裂缝原因分析 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 规定,底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求;当设计无具体要求时,混凝土强度应符合有关规定,其中跨度小于等于 8 m 的梁板达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的 7
5、5%。另外还规定模板及其支架拆除的顺序3及安全措施应按施工技术方案执行。施工企业在制订施工技术方案时,常常只注重拆模时混凝土实体强度,模板及其支架拆除的顺序及安全措施,如后浇带模板支架拆除时加设临时支撑,而忽略施工过程中楼板承载力的验算。 混凝土结构设计规范GB50010-2002 规定,预制构件尚应按制作、运输及安装时相应的荷载值进行施工阶段的验算;对现浇结构,必要时应进行施工阶段的验算,但设计时按建筑结构荷载规范GB50009-2001 荷载取值和结构设计软件计算,常常忽略了施工阶段的验算。 以下以实例验算施工过程中模板支架拆除时楼板承载力,从而考察模板支架拆除时施工荷载对混凝土楼板裂缝的
6、影响。验算楼板承载力时按照最不利情况考虑,楼板的跨度取短边尺寸,板的截面尺寸为短边和板厚。楼板承受的荷载按面均布考虑。按照楼板每 67 天浇筑 1 层,所以需要验算 1214 天第 3 层楼板混凝土强度达到设计强度 75%时的承载能力是否满足施工荷载要求,并考虑第 2,3 层楼板共同作用。 2.1 荷载 1)设计荷载 恒荷载为楼板自重和板底装修 1.0 KN/m2;活荷载取2.0 kN/时。 2)施工荷载 恒荷载为模板及支架自重,木模 0.35 KN/ m2,钢管支架重,所浇筑的第 1 层混凝土和钢筋重量,按 25.0 KN/ m2 计;活荷载为施工人员、施工设备、混凝土堆积,取 1.0 KN
7、/ m2,振捣混凝土时,产生的荷载取 2.0 KN/ m2。 以楼板 120 mm 厚,层高 2.9 m,钢管支架间距 1.0 m 对比,第 2、34层楼板所承受的施工荷载为 17. 37 KN/m2;设计荷载为 11.52 KN/ m2,是施工荷载的 66.3%。 2.2 楼板承载力的验算 1)第 1 层楼板混凝土施工时,楼板所需承担的最大弯矩按照四边固结双向板计算:得到 Mmax。 2)计算楼板第 2、3 层楼板承载力 查温度、龄期对混凝土强度影响曲线,得到 67 天混凝土强度值,由此推出第 2 层楼板等效混凝土弯曲抗压强度近似值 fc,和达到 75%混凝土设计强度的第 3 层楼板等效混凝
8、土弯曲抗庄强度设计近似值则可以得到矩形截面相对受压区高度。 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数;第 2、3 层楼板所能承受的最大弯矩为 Mi。 结论:当 Mi Mmax 时,各层楼板承载力足以承受以上楼层传递下来的荷载;可以按规范拆除第 3 层以下的模板支架。当 MiMmax 时,各层楼板承载力不足以承受以上楼层传递下来的荷载;不可以拆除第 3层以下的模板支架。对有纵横裂缝楼板的验算按有关规定取得结果。 上述验算结果与实际楼板裂缝的出现情况相吻合,所以纵横裂缝的产生与模板支架的拆除有很大关系。在重视混凝土各种收缩引起的混凝土裂缝的同时不能忽视模板支架拆除时施工荷截对裂缝的影响,它
9、增加了楼板纵横贯通裂缝产生的可能。 3、预防裂缝的措施和建议 设计应按混凝土结构设计规范GB50010-2002 规定,对现浇结构,5进行施工阶段的验算,不能只按建筑结构荷载规范GB5009-2001 荷载取值和结构设计软件计算,而忽略了施工阶段的验算。 由于施工荷截往往大于设计计算荷载,为保证结构安全,施工企业在制订施工技术方案时,不能只按混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 规定,注重拆模时混凝土实体强度,模板及其支架拆除的顺序及安全措施,如后浇带模板支架拆除时加设临时支撑,而忽略模板支架拆除时楼板承载力的验算;而应验算施工过程中模板支架拆除时楼板承载力,当各层楼板承载力不足以承担其以上楼层传梯下来的荷载时应采取有效措施,如设临时支撑等。