裝配式建筑施工培訓-裝配式疊合板裂縫成因分析及控制措施_第1頁
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文檔簡介

言近年來,隨著城市化進程的推進,市場逐漸加大了對建筑的需求,尤其是裝配式建筑受到廣泛關(guān)注。國家也已經(jīng)出臺政策大力推廣裝配式建筑,旨在形成完整的、有機的產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)房屋建造全過程的工業(yè)化、集約化和社會化,從而提高建筑工程質(zhì)量和效益,實現(xiàn)節(jié)能減排與資源節(jié)約。裝配式建筑具體是指“由預制混凝土構(gòu)件通過可靠的連接方式裝配而形成的混凝土結(jié)構(gòu)”。大量研究和工程實踐證明鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的微裂縫是難以避免的,可以說是一種材料特征,但是如果在生產(chǎn)過程中不能有效把控,混凝土結(jié)構(gòu)中的微裂縫可能會進一步延伸擴大,形成肉眼可見的裂縫,更嚴重的,將會影響結(jié)構(gòu)的安全性。本文針對裝配式建筑中最常用的預制構(gòu)件之一疊合板會出現(xiàn)的裂縫問題進行分析,并提出相應的控制措施。1、疊合板的概述疊合板是疊合構(gòu)件的一種,是由預制混凝土構(gòu)件(或既有混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件)和后澆混凝土組成,以兩階段成型的整體受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如圖1.1所示)。圖1.1疊合板示意圖施工時,現(xiàn)場先安裝預制混凝土底板,以其為模板,輔以配套支撐,再澆筑混凝土疊合層(即上部現(xiàn)澆混凝土部分),當上層混凝土與預制板形成統(tǒng)一整體時,共同承擔上部的荷載。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢明顯,結(jié)合了現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和預制結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,在保證結(jié)構(gòu)整體性的同時,又能滿足構(gòu)件工業(yè)化進度的要求,而且節(jié)約了大量的模板支拆,降低了施工成本,是非常具有拓展?jié)摿Φ臉巧w形式。2疊合板裂縫成因分析及控制措施一般疊合板厚度只有60mm,剛度和承載力較小,出現(xiàn)裂縫是疊合板最常見的質(zhì)量通病,如圖2.1所示。圖2.1疊合板裂縫疊合板預制層的工藝流程如下:模臺清理→組?!克⒕從齽⒚撃摻罱壴婎A埋→混凝土澆筑→振搗→預養(yǎng)→拉毛→養(yǎng)護→脫模起吊→運輸?shù)匠善范逊艆^(qū)(根據(jù)設(shè)計要求增設(shè)水洗)。根據(jù)我們經(jīng)驗,可能產(chǎn)生裂縫的主要工序有振搗、拉毛、養(yǎng)護、拆模、吊運、堆放等。本文將通過這些主要工序分析疊合板生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的早期裂縫現(xiàn)象的原因并提出相應的控制措施。2.1疊合板澆筑、振搗、拉毛2.1.1成因分析混凝土澆筑后,目前在PC自動流水線上,預制構(gòu)件主要采用振動臺進行振搗。采用振動臺振搗,震動頻率快、效率高,僅需15-30S便振搗完成。由于設(shè)備操作人員的經(jīng)驗不足,往往出現(xiàn)過震,產(chǎn)生離析現(xiàn)象,造成裂縫的產(chǎn)生。預制構(gòu)件使用的混凝土坍落度較小、黏度較大,采用固定模臺生產(chǎn)時,用振搗棒振搗,容易過度振搗桁架,且因振搗點位少,很容易導致桁架外露筋處混凝土嚴重泌漿甚至局部離析,造成沿著桁架筋方向的裂縫。還要注意的是,由于人工振搗和拉毛過程踩踏桁架筋會導致桁架筋及部分鋼筋網(wǎng)片發(fā)生位移,在未凝結(jié)的混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了間隙,最終造成順桁架筋方向形成的裂縫。2.1.2控制措施采用振動臺振搗混凝土,對設(shè)備操作人員進行交底,明確操作要求。采用人工振搗時,振搗棒應橫放振搗,同時注意振搗時間,避免局部過振和振搗桁架。在施工作業(yè)過程中,混凝度未達到起吊強度前,嚴禁踩踏桁架筋。2.2疊合板養(yǎng)護2.2.1成因分析混凝土因養(yǎng)護不到位也是出現(xiàn)裂縫的主要原因之一?;炷林饾u硬化和增長強度其實是水化反應的過程,而水化反應對溫度、濕度有著較高的要求。因此,當溫度、濕度達不到要求時,因混凝土收縮很容易使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。因此采取一定措施對混凝土進行養(yǎng)護尤為重要,目前構(gòu)件在工廠中的養(yǎng)護主要采用蒸汽養(yǎng)護的方式,我們也對蒸汽養(yǎng)護進行分析。蒸汽養(yǎng)護分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段:構(gòu)件在澆筑完成后的預養(yǎng)護時期即為靜停期,是構(gòu)件放置在室溫下進行養(yǎng)護的過程。在這個階段構(gòu)件中的固體顆粒在重力作用下會下沉,內(nèi)部氣泡會向外擴散,這樣做能夠使得內(nèi)部氣體順利排放出去,并且能夠提高水泥在蒸汽養(yǎng)護前的水化程度,使水泥能夠具有一定的初始結(jié)構(gòu)強度。升溫期在蒸汽養(yǎng)護工藝操作過程中對混凝土性能的影響非常重要,產(chǎn)生的放氣現(xiàn)象能夠引起顯著的破壞作用。當混凝土預制構(gòu)件受到蒸汽養(yǎng)護后,其在混凝土預制構(gòu)件的表面會立馬的冷卻和凝結(jié),然后就會產(chǎn)生冷凝水膜的現(xiàn)象并且會立即產(chǎn)生冷凝熱蒸汽,在這個時候,氣體和水分就會在混凝土的內(nèi)部進行傳輸,將一些孔都慢慢的連接起來,從而形成了定向的孔縫,然后混凝土的體積就會迅速的膨脹和增大。混凝土初始結(jié)構(gòu)在升溫期的強度會比較低,其內(nèi)應力還沒有形成,如果升溫過快,混凝土的孔隙會慢慢增多、體積增大,最終造成裂縫?;炷令A制構(gòu)件強度增長的重要時期是恒溫期,在這個階段,我們需要注意不要將保溫溫度設(shè)定過高,因為溫度過高會影響混凝土強度的增長。同時,在此階段,水泥的水化反應會比較劇烈,會造成混凝土的內(nèi)部溫度在一定時間內(nèi)超出介質(zhì)溫度,其內(nèi)部的水分、氣體都會繼續(xù)產(chǎn)生膨脹,減縮也在增加,若恒溫養(yǎng)護的溫度過高,混凝土的強度得不到增長,混凝土構(gòu)件在此階段無法抵抗這些不利因素,最終將造成構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生。在降溫的時期,混凝土的預制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)就會慢慢的定型,這時候混凝土的內(nèi)部所發(fā)生的變化主要是由于混凝土內(nèi)外的溫差、體積的收縮、水分的汽化、拉應力大而造成的,若不注意控制降溫速度將會致使混凝土預制構(gòu)件產(chǎn)生微裂縫。疊合板在轉(zhuǎn)運至堆場后,后期養(yǎng)護不到位,沒有及時灑水保溫,都會造成裂縫的形成。2.2.2控制措施在預養(yǎng)護時期,控制預養(yǎng)溫度不低于10℃,混凝土終凝且在灌筑結(jié)束4~6h后才可升溫;升溫時控制升溫速度,不宜大于10℃/h;恒溫期間混凝土內(nèi)部溫度不宜超過60℃,最大不得超過65℃,恒溫養(yǎng)護時間應根據(jù)構(gòu)件脫模強度要求、混凝土配合比情況以及環(huán)境條件等通過試驗確定;降溫期,保證降溫速度不大于10℃/h;還應盡量保證罩內(nèi)各部位溫度一致,溫差不宜大于15℃。疊合板轉(zhuǎn)運至堆場后,要定時灑水,在冬季,應注意保溫。2.3疊合板拆模階段2.3.1成因分析構(gòu)件養(yǎng)護結(jié)束后,構(gòu)件強度如未達到拆模的強度要求而強制拆模,可能會因為強度原因,使構(gòu)件側(cè)面產(chǎn)生裂縫,后期存放、成品保護不到位,這些裂縫會繼續(xù)延展,最終在板面上形成不同方向的裂縫。2.3.2控制措施拆模前應采用回彈儀堅持疊合板強度,待疊合板達到設(shè)計強度要求的75%或者設(shè)計圖紙要求的強度后,方可拆模。拆模應按要求模具的組裝工藝以及拆模要求進行,嚴禁暴力拆模。2.4疊合板起吊、轉(zhuǎn)運2.4.1成因分析疊合板吊點位置是經(jīng)過疊合板的形狀、大小,通過受力分析、彎矩計算并輔助國家規(guī)范、圖集最終確定的,因此較大的疊合板往往有六點、八點起吊不等。由于疊合板是平起,且厚度僅60mm,為防止疊合板起吊轉(zhuǎn)運過程受力不均勻?qū)е聝?nèi)傷,有專用的平衡架輔助起吊。但在實際操作過程中,往往出現(xiàn)構(gòu)件直接起吊不采用平衡架;設(shè)計要求六點、八點起吊但生產(chǎn)時依舊四點起吊;不按照圖紙規(guī)定的吊點位置起吊等不規(guī)范行為。這些不規(guī)范操作會造成構(gòu)件在吊運途中因撓度過大而產(chǎn)生裂縫。構(gòu)件從工廠到堆場再到現(xiàn)場存在多次轉(zhuǎn)運,這種不規(guī)范操作會加深疊合板裂縫,最終裂縫將延伸至整塊板,更嚴重的會形成貫穿裂縫,致使整塊板報廢。2.4.2控制措施加強對工廠的管理,規(guī)范吊裝、轉(zhuǎn)運操作流程,嚴格要求工人按照設(shè)計圖紙規(guī)定的吊點數(shù)量與位置,使用專業(yè)吊具進行吊運,要慢起慢落,避免與其他物體想撞,并要確保起重設(shè)備的吊鉤位置、吊具及構(gòu)件重心在垂直方向上重合,吊索與構(gòu)件的水平夾角不應小于45度,不宜小于60度;減少不必要的吊運次數(shù);保證構(gòu)件達到設(shè)計強度的75%或設(shè)計圖紙要求強度后,再吊運構(gòu)件。2.5疊合板的堆放2.5.1成因分析在實際碼存放過程中往往出現(xiàn)很多不規(guī)范的堆放方式,如:疊合板堆放過高,某些工廠為了節(jié)約場地,疊合板碼放高達8-10層;疊合板碼放不規(guī)整,大板壓小板;墊木擺放隨意、不規(guī)范,上下層墊木不在同一垂直線上,而且沒有按照要求擺放,超長超寬的疊合板依舊只放四塊墊木。這些行為造成疊合板支撐受力不均勻,進而導致裂縫產(chǎn)生。這種現(xiàn)象在施工現(xiàn)場尤為突出。2.5.2控制措施每垛疊合板尺寸規(guī)格應盡量統(tǒng)一,嚴禁大板壓小板;保證每層支點在同一垂直線上,避免因支點上下不一而產(chǎn)生剪切裂縫;支點應放置在桁架筋側(cè)邊,板兩端(至板端200mm)及跨中位置均應設(shè)置支點且間距不大于1.6m;堆放層數(shù)不宜超過6層;構(gòu)件生產(chǎn)完成后,應盡早運至現(xiàn)場安裝,在堆場堆放時間不宜超過2個月。2.6疊合板的運輸2.6.1成因分析疊合板因運輸原因產(chǎn)生裂縫的情況,與堆放時產(chǎn)生裂縫的原因基本一致,但在運輸中難免會有道路不平而引起汽車顛簸,這樣會產(chǎn)生動荷載,若固定疊合板的方式不牢固,則很難約束疊合板,疊合板之間發(fā)生相對位移,最終導致疊合板產(chǎn)生裂縫。2.6.2控制措施運輸時疊合板的堆放控制措施與2.5.2相同,但是應在支點處綁扎牢固,防止構(gòu)件在運輸途中移動或跳動。同時,在底板的邊部或與繩索接觸的混凝土,應采用襯墊加以保護。3、疊合板裂縫的處理根據(jù)裂縫影響結(jié)構(gòu)性能、安裝和使用功能的嚴重程度,裂縫分為了嚴重和一般兩種情況:當構(gòu)件主要受力部位有影響結(jié)構(gòu)性能或使用功能的裂縫,則為嚴重缺陷;其他部位有少量不影響結(jié)構(gòu)性能和使用功能的裂縫則為一般裂縫[1]。根據(jù)大量工程經(jīng)驗與試驗證明,由于混凝土本身的物理性能以及生產(chǎn)、施工現(xiàn)場情況復雜,混凝土出現(xiàn)微裂縫總會或多或少存在。我們要加強施工管理杜絕出現(xiàn)嚴重裂縫、減少出現(xiàn)一般裂縫;同時我們對已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫要及時修補、處理做好成品保護,避免混凝土內(nèi)部裂縫進一步發(fā)展擴大,進而形成危害結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的裂縫。對于構(gòu)件裂縫的處理,

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