1、1水泥混凝土楼面通病分析与防治摘要:水泥混凝土楼面(板)是目前房屋建设中广泛采用的高等级楼面。然而,由于设计、施工、养护等诸多环节的不妥善,近年来楼面早期损坏的现象越来越普遍,有的水泥混凝土楼面完工不久就出现病害,给养护修复带来了极大的困难,使水泥混凝土功能得不到充分的发挥。本文主要从绪论、水泥混凝土楼面断板原因与处治、水泥混凝土楼面产生不平整度的原因及处理措施、水泥混凝土楼面裂缝成因分析及预防措施、水泥混凝土楼面病害及预防的方法几大方面入手,对水泥混凝土楼面的通病分析与防治作为简要的介绍。关键词: 水泥混凝土楼面 水泥混凝土楼面断板 水泥混凝土楼面不平整裂缝 处理措施 病害 引言:房建工程病
2、害不仅影响房屋的使用寿命而且影响住人安全问题,还给房建工程的维护和保养带来无穷无尽的麻烦。现如今,作为高级楼面的水泥混凝土楼面,有其优点和不足。在水泥混凝土楼面修建技术不断提高的同时,也出现了一些病害,给养护修复带来了极大的困难。下面就将水泥混凝土楼面的通病分析与防治作为简要的介绍。1、绪论1.1 水泥混凝土楼面概述以水泥混凝土作楼面(配筋或不配筋),称为水泥混凝土楼面,亦称刚性楼面。它主要包括普通混凝土楼面(又称素混凝土楼面)、钢筋混凝土楼面、连续配筋混凝土楼面、钢纤维混凝土楼面、复合式楼面、碾压水泥混凝土楼面、水泥混凝土预制块楼面等。水泥混凝土楼面面板具有较高的力学强度,在外力、人、墙体、
3、自重荷载的作用下产生的变形微小,同时按照现行的楼面设计理论,水泥混凝土楼面板基本处于弹性工作阶段,这也就是讲,水泥混凝土楼面在设计人辆荷载的作用下,板内所产生的最大应力低于水泥混凝土的比例极限应力。当水泥混凝土板在弹性工作阶段时,基层和楼基内部所受的单位应力和变形更是极其微小,它们也工作于弹性阶段,因此,从水泥混凝土楼面的受力特性来看,可以把其楼面结构看作为弹性层状体系进行分析。2刚性较大的水泥混凝土楼面,具有自己独特的一些特性:1)从水泥混凝土楼面的结构来看,混凝土楼面板的弹性模式量及力学强度远远大于基层和楼基的相应模量和强度;2)水泥混凝土的抗弯强度远小于抗压强度,试验结果 1/61/7,
4、而且水泥混凝土楼面在荷载和温度的综合作用下,混凝土板主要承受弯拉作用,因此决定混凝土板尺寸的强度指标是抗弯拉应力;3)由于混凝土板与基层或楼基之间的摩阻力不大,所以从力学角度可把水泥混凝土楼面结构看作是弹性地基板,在进行楼面结构设计和分析时,可运用弹性地基板理论。水泥混凝土的抗弯拉强度与其抗压强度相比要小得多,在人、墙体荷载的作用下,混凝土板的弯拉应力超过其极限抗弯拉强度时,楼面板便于工作会产生断裂破坏,如果在重复荷载的不断作用下,楼面板产生破坏的应力要比极限弯拉应力还要低,也就是我们所讲的疲劳破坏。除了人、墙体荷载的作用,混凝土板还要受到温度翘曲应力的作用,产生温度翘曲应力的原因主要是板顶面
5、和底面的温差,板的产面尺寸越大,翘曲应力也越大。另外,水泥混凝土又是一种脆性材料,它在断裂时的相对拉伸变形很小,因此,在荷载作用下楼基和基层的变形情况对混凝土板的影响很大,不均匀的基础变形会使混凝土板与基层脱空,在人、墙体荷载作用下板产生过大的弯拉应力而遭破坏。1.2水泥混凝土楼面的主要病害及类型1.2.1水泥混凝土楼面的主要病害水泥混凝土楼面的主要病害可分为楼面裂缝、板块变形、接缝病害和其他病害四大类型。1)楼面裂缝楼面裂缝有龟裂、线性裂缝、破碎裂缝三种。线性裂缝包括横向裂缝、纵向裂缝、墙体周围裂缝。破碎裂缝包括角隅碎裂、接边碎裂、墙边碎裂和板面碎裂等。2)楼面变形楼面变形主要是指错台与板块
6、拱起两种现象。错台是指在混凝土楼面接缝或裂缝处,两边的楼面存在台阶,影响行人的舒适性与安全性。板块拱起是指水泥楼面在接缝处两块板体发生明显拱起,严重时混凝土发生碎裂。3)接缝病害3接缝病害主要包括接缝破碎与填缝料散失两种现象。接缝破碎是指临近横向或纵向接缝 60cm 内,板边混凝土开裂或成碎块。填缝料散失是指填缝料因老化后逐渐脱落。4)其他病害其他病害主要包括露石、蜂窝;黑白楼面接头处砌块沉陷;楼框差等。露石是指混凝土楼面在行车作用下水泥砂浆磨损或剥露后石子裸露的现象。蜂窝是指混凝土板体侧面存在明显的空穴,大小不一,状如蜂窝。砌块沉陷是指水泥混凝土楼面接头处砌块出现沉陷、破损。楼框差是指水泥楼
7、面高差,行人通过时有弹跳现象.1.2.2水泥混凝土楼面病害的类型1)裂缝(1)横向裂缝横向裂缝是指垂直于楼线方向的有规则的裂缝,其产生的原因主要有水泥混凝土失水干缩、冷缩、切缝不及时等。失水干缩横向裂缝是混凝土表层水分散失或体积收缩受到约束所产生的裂缝,一般发生在水泥混凝土水化、硬化的早期;冷缩裂缝是指由于水泥混凝土冷缩产生拉应力而引起的楼面板开裂。(2)纵向裂缝纵向裂缝是指跟楼线走向平行或基本平行的裂缝。产生原因主要是楼基体填料土质不均匀、含水量不均匀、施工方法不当等,导致楼基不均匀沉降,从而使楼面板在自重和行人压力作用下产生纵向裂缝。(3)交叉裂缝两条或两条以上相互交叉的裂缝称为交叉裂缝。
8、产生交又裂缝的主要原因有:水泥混凝土楼面自身强度不足;楼基和楼面基层的强度差;使用了性能不稳定的水泥,浇筑的水泥混凝土楼面板就会产生大面积的龟裂。(4)板角断裂板角断裂是指与板角两边接缝相等的贯穿水泥混凝土楼面板全厚度的裂缝,从板角到裂缝两端点的距离分别小于或等于端点所在楼面板边长的一半。板角裂缝通常是由于板角处受连续荷载作用、基础支撑强度不足及翘曲应力等因素综合作用而产生。2)表面损坏4(1)纹裂、网裂、板面起皮和剥落纹裂和网裂是指楼面板表层出现的浅而细或发丝状的表面裂纹和网状裂纹。产生的原因主要是水泥混凝土水灰比过大,施工时过度抹面、养护不及时,在水泥混凝土拌和过程中用了含盐量偏高的水和质
9、量低劣的集料。或水泥中的碱与集料中的特定矿物质发生碱硅反应等。故在施工过程中,对集料的质量应严格把关,严控用水量,必要时,还应对水的质量进行检验。 (2)麻面、露骨麻面是指水泥混凝土楼面板表面结合料磨失,成片或成段楼面板呈现过度的粗糙表面的现象。麻面一般是由于水泥混凝土楼面施工时,在混凝土初凝前遇雨所致。楼面混凝土保护层脱落导致骨料裸露的现象称为露骨。其产生的原因主要是混凝土表面灰浆不足,泌水提浆,从而造成混凝土楼面表层强度不足。(3)磨光磨光是指水泥混凝土楼面板在荷载作用的重复辗磨后,表面磨擦系数下降到极限值以下,从而严重影响行人安全。磨光的主要原因是水泥混凝土楼面表面水泥砂浆层强度低,水泥
10、及集料等原材料耐磨性差,或楼面使用时间较长等。 (4)坑槽、孔洞由于水泥混凝土混合料是种多相不均匀材料,囚此在水泥混凝上楼面板强度较低处易出现局部破损,并形成有一定深度的洞穴,即孔洞。面层骨料局部脱落而产生的长槽称为坑槽。孔洞、坑槽产生的原因主要是由于集料含泥量过大,混凝土内有泥土或其他杂物。3)接缝损坏接缝包括横缝(胀缝、缩缝)、纵缝和施工缝。设置目的是减少或避免由于水泥混凝土热胀冷缩产生的应力对楼面板的破坏作用。但是接缝设置不当或接缝损坏也会降低楼面的整体使用性能,甚至使楼面板更快地遭到破坏。水泥混凝土接缝损坏主要有以下几种形式。(1)填缝料损坏填缝料损坏是指接缝内无填料,填料破损及接缝内
11、混杂砂石等不正常现象。填缝料损坏的主要原因有:填缝料本身质量不合格,填缝料在长期外界环境作用下老化,脆裂,或由于混凝土楼面板受热膨胀,挤压胀缝,致使填缝料被挤出,不能正常复原等。(2)接缝碎裂5接缝碎裂是指水泥混凝土楼面板接缝两侧各 60cm 左右宽度内倾斜的剪切挤碎现象。接缝碎裂主要是指由于填缝料损坏,泥、砂等杂物侵入胀缝,导致楼面板再次膨胀时受阻,或雨水渗入基层和垫层,使基层强度降低,从而导致楼面接缝处的变形和破损。(3)唧泥唧泥是指行人通过时,细料和水一起从接缝处挤出的现象。唧泥产生的原因是填缝料破坏,雨水下渗等。4)变形损坏由于水泥混凝上硬化后是非塑性的,因此水泥混凝土楼面板的变形破坏
12、是指水泥混凝土楼面板接缝处产生的错台、拱起和沉陷等现象。(1)错台错台是指相邻水泥混凝土楼面板在接缝处产生的垂直高差。错台产生的原因是横缝处未设置传力杆,由于基层或楼基体压实不均匀,致使相邻水泥混凝土楼面板在重复荷载作用下,产生不均匀沉降。(2)拱起和沉陷拱起是指横缝两侧的混凝土楼面板板体发生明显抬高的现象,相反,沉陷则是指横缝两侧的混凝土楼面板板体发生明显下沉的现象。拱起产生原因主要是胀缝被硬物阻塞,或胀缝设置过少,使楼面板受热时不能自由伸张。沉陷产生的原因主要是填缝料损坏导致雨水从接缝处下渗,软化基层,甚至软化楼基体,使楼面板接缝下方和楼基体承载力下降,楼面板跟着下沉。拱起和沉陷都将对行人
13、行走的舒适性和安全性造成很大的影响。施工时合理设置胀缝,运营中有效维护好接缝,可以有效避免此类损坏的发生。1.3 水泥混凝土楼面病害产生的原因1.3.1 楼面裂缝产生的原因1)混凝土楼面浇筑后,养护不及时,没有及时覆盖草包,导致水分迅速散发,在炎热或大风天气,体积急剧的收缩,导致开裂。2)施工时混凝土混合料或材料拌和不充分,以致减弱基层强度或楼面强度,造成板体裂缝。3)混凝土楼面锯缝不及时,由于温缩和干缩发生断裂。混凝土浇筑时气温越高、表面越粗糙越容易断裂。4)切缝深度过浅,由于横断面没有明显削弱,应力没有释放,因而是邻近缩缝处产生新6的伸缩缝。5)混凝土楼面基础发生不均匀沉降(如穿越河浜、沟
14、槽、拓宽楼段处),导致板底脱空而断裂。6)施工时采用不是同批生产的水泥,特别是不同标号的水泥,导致混凝土强度大幅度降低而可能产生裂缝。7)混凝土楼面板厚度与强度不足,在荷载与温度应力作用下产生强度裂缝。8)水泥楼面板中设置填充物,使混凝土板纵横接面积减少,同时板中的空穴存在,造成应力集中,大大增加了填充物周边特别是转角处的温度和荷载应力。9)板的平面寸太大(使温度应力过大),板体收缩产生断裂。1.3.2 楼面变形产生的原因错台发生的原因是:1)主要是水沿接缝或裂缝渗入地基层,使敌基冲刷,形成很多粉细料。在行人荷载的作用下,发生唧泥,同时相邻板块之间产生抽吸,使细料向后方板移动、堆集,造成前板低
15、,后板高的错台现象。2)胀缝下部填缝板与上部缝槽未能对齐,或胀缝两侧混凝土壁面不垂直造成横缝处传荷能力不足,相邻板端部会出现绕度差,使沿接缝下渗的水带着楼面板与地基层之间的碎屑抛向后方。板块拱起的原因是:1)活性基层膨胀引起水泥板的向上拱起。2)长胀缝混凝土板在小弯道、陡坡处以及厚度较薄时,易发生纵向的失稳。1.3.3 楼面接缝病害产生的原因接缝破碎是由于施工过程中传力杆位置偏移,导致滑动端与固定端不能自由伸缩,或胀缝传力杆未加套子留足孔隙,或胀缝被砂浆、丝织等杂物堵塞,导致接缝一侧板体被挤碎、拉裂。填缝料散失是由于填缝料老化后没有及时更换新的填缝料,或者是填缝料本身的材质差,与混凝土的粘接力
16、不强。1.3.4 混凝土楼面其他病害产生的原因露石与蜂窝产生的原因是:1)施工时混合料坍落度小,夏季施工时失水快。水泥混凝土水灰比过大或水泥的耐磨性差,用量不足使混凝土表面砂浆层的强度和磨耗性差,在行人作用很快磨损或剥落,形成露石。72)施工时振捣不足,甚至漏振,使混凝土颗粒间的空隙未能被砂浆填满,模板漏浆造成侧面蜂窝。黑白楼面接头处砌块沉陷产生的原因是:1)由于白色楼面与黑色楼面结构强度与刚度不同,在交界处的行人冲击比较交大,容易引起砌块沉陷。2)混凝土楼面与墙体接头处砌块容易发生水平位移,容易渗水、积水、导致基层软化,引起变形、沉陷。楼框差产生的原因是:1)施工放样不准确,使地基与楼面衔接
17、不平。2)地基周围的回填土基层密实不足,行人通过时,逐渐下沉。3)所选用的铸铁不配套或铸铁加工时误差太大,造成行人行走时产生冲击力,从而损害楼面。从以上水泥混凝土病害产生的原因分析,水泥混凝土楼面的质量涉及到很多方面,是由结构设计、材料采用、施工工艺、管线掘楼、养护维修等多方面因素造成的,是一个综合性的问题。这些问题对楼的使用品质与寿命将产生不同程度的影响,甚至造成严重后果。城市楼面是城市基础设施的重要部分,因此我们应对此问题给予充分重视。2、水泥混凝土楼面断板原因与处治2.1 水泥混凝土楼面断板分类由纵向、横向、斜向向裂缝发展而产生的已完全折断成两块以上的水泥混凝土楼面板。其特征是裂缝贯通全
18、厚和板面。但斜向裂缝虽垂直通底,而其从角隅到断裂两端的距离等于或小于板边长度一半的称为板角断裂。混凝土楼面板浇筑完成后,未完全硬化就行走,出现的断板称为早期断板或施工断板。混凝土楼面开放交通后出现的断板称为使用期断板或后期断板。断板的计算方法是不论一块板上有多少断裂,均按一快板计算。水泥混凝土楼面的断板率是已完全折断成两块以上的水泥混凝土楼面的块数与楼面板的总块数的比值,以百分数表示。水泥混凝土楼面断板按其损坏程度分为三类:81)轻微断裂:裂缝无剥落或轻微剥落;未封缝的裂缝宽度小于 3mm;已封缝的裂缝宽度不限,但封缝良好。2)中等断裂:裂缝外有中等程度剥落;未封缝的裂缝宽度为 325mm;已
19、封缝的裂缝无剥落或轻微剥落,但填缝料明显损坏;板被分割成 3 块以内,但均属轻微裂缝。3)严重断裂:裂缝处有严重剥落;未封缝的裂缝宽度大于 25mm;板被分割成 3 块以上,裂缝损坏在中等程度以上;有错台,裂块已开始活动。按断板形式又可分为纵向断板和横向断板两类。2.2水泥混凝土楼面断板原因温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度,水泥混凝土楼面析就会产生断裂并发展为断板。这些断裂,有的是在施工期间由于混凝土的初期收缩受到阻碍而产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度而引起的横向裂缝;有的是由于板块尺寸过大所产生的温度翘曲应力超过混凝土的抗弯拉强度而引起的横向裂缝;有的是由于地基的不均匀沉降或地基受侵
20、蚀而使板底出现脱空后,致使应力增加而引起的纵向、横向或角隅断裂;有的是由于行人荷载的多次重复作用,所产生的重复荷载应力超过了混凝土的疲劳强度而引起的纵向或横向裂缝。有的研究认为:水泥混凝土楼面开裂的主要原因是混凝土的自身收缩(包括干燥收缩和温度收缩)及其与基层间的强大的摩阻力(包括静摩擦力和层间粘结剪应力),因此减少或改善混凝土的自身收缩及其与基层的摩阻力,就能有效地防止开裂。下面将早期开裂断析和使用开裂断板的原因作以下分析:2.2.1早期开裂断板原因1)原材料不合格(1)水泥安全性差,强度不足。水泥中的游离氧化钙在凝结过程中水化很慢,水泥凝结硬化后还在继续起水化作用,当游离氧化钙超过一定限量
21、时,就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度,使开裂断板的机率大大增大。水泥的水化热高、收缩大,也易导致开裂。(2)集料(砂、碎石等)含泥量及有机质含量超标。水泥混凝土中水泥石与骨料的界面粘结不良,往往是产生初期开裂的薄弱部位。集料的含泥量和有机质含量超过规范要求,必然会造成界面缺陷,容易开裂,容易开裂。另外,有资料表明,在同样的水灰比条件下,石灰岩、石英等亲水性骨料与水泥石界面粘结力大,花岗岩等亲水性差的骨料则反之。2)地基层标高失控和不平整9(1)基层标高失控,造成楼面厚度不一致,过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面,在混凝土收缩时,难以承受拉应力而开裂。(
22、2)基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力,易在较薄弱楼面开裂。(3)用松散材料处理基层标高失控或不平整时,上层混凝土拌和物的水分或砂浆会下渗或被基层吸收,使下部混凝土变得疏松,强度下降.(4)基层干燥会吸收混凝土拌和物中的水分,使底部混凝土失水,强度降低,导致开裂。3)混凝土配合比不当(1)单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分,过多的水泥用量必然导致较大的收缩。(2)水灰比偏大。水泥完全水化的最低水灰比约为 0.260.29,施工中采用较高的水灰比是为了满足和易性需要。但偏大的水灰比,增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度,影响了混凝土强度。(3)旋工中计量不准,尤其是未
23、根据集料中的含水量及时调整用水量,会影响混凝土的配合比的准确性,从而影响其初期强度。(4)一般情况下,混凝土配合比按“饱和面干”状态设计,如使用长期在日光爆晒下的过干骨料,会大量吸收拌和用水而影响水灰比的准确性,影响混凝土强度。4)施工工艺不当(1)搅拌不足或过分,振捣时间不易过长,否则会造成分层,粗骨料沉入底层,细骨料留在上层,强度不均匀,表面收缩裂缝增加。(2)混凝土拌和时,如果水泥或集料温度过高,再加上水泥的水化热,会使混凝土拌和物的温度很高,在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大,导致开裂。(3)混凝土浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变、停料等原因使混凝土浇筑作业中断,再浇筑时
24、未按施工缝处理,新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致会形成一条不规则的接缝。(4)养生不及时或养护方法不当。尤其是气温高,湿度小,风速大朱利条件下,就会使混凝土表面水分蒸发太快,从而形成干缩裂缝。(5)切缝不及时。由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足,造成混凝土内应力集中,在混凝土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。(6)施工行人过早通行。某些施工作业面,由于受到地理条件的限制或因混凝土养护作业需要在混凝土强度不足条件下过早地行走,产生荷载应力,这是产生裂缝的又一个原因。10(7)采用真空吸水工艺时,如果因两吸垫之间未重叠而导致漏吸,则漏吸处水灰比较两侧大,混凝土强度较低,收缩也大
25、,会形成薄弱环节而开裂。(8)传力杆安装不当,上下翘曲,则在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会被坏,形成裂缝损坏。(9)在日温差较大的季节和地区,混凝土表面修整过程中,避免阳光直射,整修后要及时覆盖养生,防止混凝土白天过多的升温,造成夜间降温时收缩过大。5)边界原因(1)在双幅楼面施工中,已浇筑一边的缩缝在另一边未开始浇筑前已经裂通,气温下降一定幅度时,断裂的缩缝两边混凝土板收缩,这样后浇筑还未切割的混凝土板受到较大的拉应力,而这时其混凝土强度还较低,当拉应力大于混凝土初期抗拉强度时,就会在先浇筑板缩缝对应置发生不规则裂缝。(2)有中央分隔带楼缘石施工中,楼缘石常高有混凝土平基背座,由于楼缘带先
26、于楼面施工,当温度下降时楼缘带本身会收缩,楼缘带下半部具有粗糙面会带动初期强度很低的混凝土面板在楼缘带裂缝处产生边界裂缝。(3) 同样原因,如果基层稳定层已经发生裂缝,裂缝两边基层在气温下降时收缩,由于摩擦力作用,同样也会带动颇有同感初期混凝土面板开裂。2.2.2使用期开裂断板原因1)设计不当(1)楼面厚度偏薄。根据美国的研究资料,楼面的使用寿命与楼面厚度成 5 次方关系,如果设计时交通量调查不准,楼基、基层、底基层的模量和材料参数选用不当等原因而使楼面厚度偏薄,就会使楼面寿命缩短,过早地出现开裂、断板。(2)板块平面尺寸不当。(3)混凝土原材料的配合比不当,混凝土产生碱集料反应或抗冻融差等耐
27、久性问题。(4)排水设计不当。水泥混凝土楼面直接暴露在大气之中,一年四季大气温度、湿度周期性的变化,以及每一昼夜气温的变化,都会使得混凝土楼面板在不断的伸缩和翘曲中处于拉应力和压应力的反复交替作用状态,此拉、压应力称为温度应力。混凝土板走越长,温度应力就越大。若设计时板块过长或长宽比例不当,温度应力超出容许范围,楼面板即产生开裂断板。2)超重行走的影响11由于发展的迅速,大体积的工人逐年增多,单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍,所以,超重人的增加是水泥混凝土楼面使用期开裂断板的重要原因。3)楼基不均匀沉降楼基不均匀沉降主要发生在:(1)填挖相交断面处,半填半挖结合处,新老楼基交接处,土基密度不同
28、部位;(2)软弱地基、湿陷性黄土以及采空区、陷穴性黄土以及采空区、陷穴等特殊楼段;(3)楼基、构造物附近机械难以施工的部位;(4)楼基不同填料的界面或层面;(5)强度不足;强度不均匀楼段,在楼面长期作用过程中,由于水温条件的变化和行人荷载作用,楼基产生不均匀沉降,致使沉降量不同的结合面产生错台,面板由于荷载作用导致断裂。4)基层失稳(1)基层施工质量不好,强度不均匀或较低,使用中基层松散或在渗水作用下材料被吸往一边,面层脱空,当受到的弯拉应力大于混凝土板强度时面板即发生断裂。(2)面层接缝填料失效,板的弯沉使空隙内的积水变成有压水,侵蚀冲刷基层,并沿接缝缝隙喷出,即产生唧泥。如果唧泥现象不断产
29、棰,面板边缘部分将失去支承,在荷载作用下产生断裂。5)初期微裂缝的扩展初期混凝土收缩形成未反映到表面的微小裂缝,使用一段时间后,受行人荷载及温度应力的双重作用,部分裂缝将逐渐增长、变深,以至造成断裂。6)排水不良(1)楼基及基层排水不良,长期受水浸泡,引起楼基失稳或强度不足,使楼面产生不规则断裂。(2)裂隙水或边沟水等渗入楼基、基层和底基层,冬季冻胀时使楼面产生纵向开裂。7)楼(涵)面铺装损坏钢筋混凝土明盖楼涵上的水泥混凝土楼面铺装层,由于厚度不足或与盖板、涵台结合部处理不当,在行人作用和盖板胀缩下,产生层间搓动和面板断裂。某些产生初期断裂的原因也会在使用期继续强化,导致楼面开裂、断板或使病害
30、程度更趋恶化。2.3 水泥混凝土楼面断板预防措施12针对上节中造成水泥混凝土楼面断板原因的分析,采取行之有效的、全面的预防措施,可减少断板数量,延长混凝土楼面的使用年限,提高行人、居住的舒适性。2.3.1早期开裂断板的预防1)合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件(1)对于安定性差、游离氧化钙超标及强度不足的水泥应禁止使用;不同标号、不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用;尽量采用旋转窑生产的发热量少、收缩量小的硅酸盐道楼水泥或普通硅酸盐水泥。(2)集料(砂、碎石)含泥量超标时应更换料源,选择合格的、含泥量较少的材料,或将其认真冲洗至达到要求方可使用。对有机质含量超标的集料应严格禁止使
31、用。2)基层标高、平整度的控制(1)严格控制基层顶面标高,确保混凝土楼面板厚度均匀一致。(2)按水泥混凝土楼面平度要求控制基层平整度,采取加铺塑料薄膜等方法减少水泥混凝土楼面板与基层的摩阻力。(3)对于标高不足的基层应坚决返工重做,禁止采用抛撒松散基层材料填补标高的方法。(4)加强基层养护工作,保持基层湿润状态,直至浇筑水泥混凝土楼面板。3)严格控制混凝土配合比(1)按试验混凝土配合比准确配料;单位水泥用量要精确称量,误差值控制在 1%以内。(2)集料的含水量要及时试验取得,控制适宜的用水量,保持水灰比准确;为减少用水量,改善和易性可使用合适的外掺剂;用水量误差不超过 1%,外加剂控制在 2%
32、以内。(3)采用电子秤或其他现代化配料机械设备准确配料,尽量不采用人工手推车计量的配料方法;集料称量误差控制在 3%以内。4)施工工艺的控制(1)混凝土的拌和时间要根据机械性能准确掌握,最长拌和时间不应超过最短拌和时间的3 倍;振捣应均匀密实,避免漏振或超振现象产生。(2)混凝土拌和时,若集料温度过高,应采用降温措施后再配料拌和。若采用撒水降温方法,应入时测定含水量,调整拌和水用量,保证水灰比值不致增大。(3)混凝土楼面工开盘前,要仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备,确保其完好。现场中要有备用机具,严禁故障机具施工,并检查施工运料道楼是否通畅,确保施工的连续性。配料、拌和、运输、摊铺作
33、业面要有序配合,对于气候气候突变、停电、停料等情况,应提前做好准备工作,调整工序,暂停面板施工。重新铺装时应按施工缝处理接缝。13(4)重视混凝土面板养生,采用优质养护剂,或湿法养护,不要采用没有覆盖物仅洒水的养生方法。(5)及时切缝,根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间,一般应采用多台切缝机同时作业,以保证切缝及时。切缝深度为混凝土板厚的 1/3 至 1/4,不宜切缝太浅(少于1/4)或太深(多于 1/3),剩于断面部分能吸收由于高温产生的内应力。有资料表明,软切缝工艺可提前切缝时间,预防水泥混凝土楼面断板。(6)控制行人,避免在混凝土强度不足的条件下,过早行走,养护也应尽量避免直
34、接在面板上通行。(7)采用真空吸水工艺时,一定要注意两吸垫之间重叠足够尺寸,避免漏吸。(8)正确安装传力杆,防止上下翘动,可采用双模板控制.浇筑下一混凝土板时要按设计要求设塑料套管和涂沥青隔层。(9)在昼夜温差较大的季节或地区,混凝土表面修整过程中,要设遮阳棚、避免阳光直射,修整完成后覆盖养生,以保持温度变化不致太大。5)边界影响的控制(1)要尽早将后浇筑的面板切缝。(2)有中央分隔带、楼缘石等结构物施工时,应在与混凝土面板接触处涂刷沥青,使双方自由伸缩。(3)基层养生结束后,及时浇筑水泥混凝土楼面,以防止基层因暴露时间长产生干缩裂缝。若出现裂缝,浇筑前应采取封闭裂缝处理,预防因基层裂缝反射到
35、面板上来。2.3.2使用期开裂断板的预防1)设计要与社会发展相一致(1)在混凝土楼面厚度、平面尺寸的设计计算阶段,应充分考虑交通发展状况,准确调查发展状况,避免因设计厚度偏小,平面尺寸不合理,在设计使用年限内由于居住的快速增长或重载行人增加造成面板提前破坏。(2)选用适合当地环境条件的原材料,重视冻融性和耐久性。(3)设计全面的排水系统,确保表水、地下水不会对楼基、楼面造成浸蚀破坏。2)依法治楼,严格控制超荷载行走。3)楼基质量的控制(1)楼基压实质量要求达到规定的强度和弯沉值,特别是墙体、构造物附近(死角部位)更应加强振捣工作,保证楼基有足够的、均匀的强度;14(2)排水设施应完善,并要充分
36、考虑地下水对基层稳定的影响;(3)楼基填筑中,不同种类的土壤应分层填筑,避免土壤类型在中期上的突变造成沉降不一致,影响楼面板结构性能;(4)对于填挖交界、半填半挖结合处应按楼面板的要求进行特殊设计,施工中要对楼槽以下部分进行处理;(5)对于楼基不稳定,特殊软弱土基、湿陷性黄土、采空区、陷穴、滑坡楼段,应避免采用水泥混凝土楼面,其他特殊楼基应经过特殊处理后方可进行水泥混凝土楼面施工。4)楼面基层质量的控制水泥混凝土楼面不要求基层有很高的强度,最重要的是基层强度的均匀性、稳定性要好。(1)基层应尽可能采用水泥稳定基层,严格控制细料,以增加基层的水稳性,防止唧泥;(2)建立验槽制度,确保基层厚度均匀
37、一致,保证强度的均匀;(3)采用厂拌基层料,确保拌和均匀和配料准确;(4)按照设计要求,保证基层的密实度;5)及时采取措施,封填微裂缝,如灌注环氧树脂。6)加强养护工作,对排水系统中发现的问题及时处理,避免造成较大的病害。7)桥涵施工过程中,应结合桥面铺装,认真处理好楼桥结合部位,防止不均匀沉降。2.4 断板的处理与修复断板的处理,应根据其损坏程度不同分别对待。处理断板的方法分为裂缝修补、局部修补、整块板更换三种。2.4.1裂缝修补对于轻微断裂,裂缝无剥落或轻微剥落,裂缝宽度小于 3的断板,应采用灌入法粘结剂的方法进行修补。粘结剂灌入方法分为:直接灌入法、喷嘴灌入法、钻孔灌浆法、注射器注射法。
38、1)粘结剂材料有聚胺脂、聚硫环氧树脂、甲凝、环氧树脂、日产等高分子树脂工程材料。2)裂缝修补工艺(1)直接灌入法:适用于施工中产生的混凝土收缩裂缝。在未通车前,一旦发现混凝土板出现裂缝,可用聚硫环氧树脂材料等直接灌注。(2)喷嘴灌入法:适用于通车楼段冬季修补裂缝。操作工序:15清缝埋设灌浆嘴封闭裂缝配灌缝材料灌浆加热增强。清缝:采用压缩空气配特制喷嘴,配细铅丝小钩子掏除缝隙中的泥土等杂物。埋设灌浆嘴封闭裂缝;灌浆嘴一般约 30设一个,用按 1:2 配比的松香和石蜡加热熔化粘住裂缝,再用胶布将缝口贴好,并涂上松香和石蜡。配灌缝材料:根据缝口宽窄及要求开放通车时间选用适宜的灌浆材料及配比调匀倒于小
39、铝锅中。灌浆:将配制的灌浆材料倒入有机玻璃管注射器或其他特制的灌浆器中,一般宜在3040min 以内用压力将灌缝料由各灌浆嘴中灌入缝中,至灌满将要顶动上面的胶布为止。其上宜加一层水泥浆或砂浆抹面并喷养护剂,使表面颜色一致。加热增强:一般宜用红外线灯或装有 60100w 灯泡的长条形灯罩,在已灌缝上加温,温度控制在 5060,加热 12h,即可开通行人。(3)钻孔灌浆法:可用于非冬季修补裂缝。沿裂缝用冲击电钻打一排直径为 15的孔槽,以形成一带状槽;用压缩空气喷枪伸入槽孔内清除混凝土残屑;向孔槽内填洁净的小碎石(直径为 510);沿孔槽灌浆;用乳胶拌和水泥覆盖装饰槽口;用红外线灯加热 12h,促
40、使灌浆料增强,即可开放通车。(4)注射器注射法:此法适用于通车时间短,裂缝杂物少,较清洁、干燥,裂缝宽度在 3左右的楼面断板修补。清缝:采用空气压缩配特制喷嘴吹干净缝隙,并配细铅丝小钩子充分掏尽缝隙中的泥土等杂物;配灌缝材料:将小包装主剂与固化剂按 2:1 比例掺配。一般小包装为 1kg 混合剂分 A桶主剂 0.67kg 和 B 桶固化剂 0.33kg 二个桶装操作时只需将固化剂直接倒入主剂中,拌和至颜色均匀即可。注射器注射:使用 50ml 医用注射抽入混合剂,对准插入缝隙(可不使用针头),由中线向两边逐点注射至缝隙填满。若先注射段落渗入较多,就及时补注至饱满,若 15min 内不再渗入则可认
41、为已注满缝隙。整个缝隙注射完成后,撒少许干水泥拌砂混合料覆盖,三小时后即可开放通人。该操作应在配料开始 90min 内完成,否则材料将凝固无法使用。2.4.2局部修补16板面局部断裂损坏,进行小块修复时,应视桥面断裂损坏程度不同分三种方式修补:1)对于轻微断裂,裂缝有轻微剥落的,先画线这么样,按画线范围开凿成深约 57cm的长方形凹槽,刷洗干净后,用快凝小石子混凝土填补。2)对于轻微断裂,裂缝较宽且有轻微剥落的断板,应按裂缝两侧至少各 20cm 的宽度放样,按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽应开与中心垂直,刷洗干净凹槽,在凹槽底部裂缝的两侧用冲击外沿与中线平行方向,间距 3040cm,
42、打眼贯通至板厚达基层表面,然后再清干净凹槽和孔眼,在孔眼安设 II 形钢筋,冲击钻钻头采用 30 规格,II 形钢筋采用22 螺纹钢筋制作,安设钢筋完成后,用高标号砂浆填塞孔眼至密实,最后用与原楼面桢标号的快混凝土浇筑至楼面齐平。3)较为彻底的办法是将凹槽凿至贯通板厚,在凹槽边缘两侧板厚中央打洞,深 10cm,直径 4cm,水平间距 3040cm。每个洞应先将其周围润湿,插入一根直径 1820mm、长约 20mm的钢筋,然后用快凝砂浆填塞捣实,待砂浆硬后浇筑快凝混凝土夯捣实齐平楼面即可。2.4.3整块板更换对于严重断裂,裂缝处有严重剥落,板被分割成 3 块以上,有错台或裂块已开始活动的断板,应
43、采用整块板更换的措施。由于基层强度不足或渗水软化,以及楼基不均匀沉降,造成混凝土板断裂成破碎板或严重错台时,应将整块板凿除,在处治好基层以信楼基后,重新浇筑新的混凝土板,或采用混凝土预制块或失块石换补。对于楼基稳定性差,沉降没有完全结束的段落,建议采用预制块换补断板。对基层也要求采用水泥稳定结构层。修补块的缝隙宜用水泥砂浆或沥青橡胶填满,以防渗水破坏。采用重新浇筑新的混凝土板时,若采用常规材料修复或更换,则养护期长,影响交通,建议采用快凝材料。混凝土楼面断板修复及处理的措施、工艺方法较多,就不一一详述。3、水泥混凝土楼面产生不平整的原因及处理措施楼面平整度是几何平面为基准,表现为楼面纵向和横向
44、的凹凸程度,即是指实际楼面对设计平面的偏离程度。平整度合格率即反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。平整度不佳,不仅难以满足行人行走的要求,而且还会增加行人的难度,降低经济效益,甚至会危及行人安全。下面就将水泥混凝土楼面不平整产生的原因简要的分析,并提出采取相应对策措施。173.1楼面不平整产生的主要原因楼面不平整主要表现为坑凹、起拱、波浪、接缝台阶、碾压车辙、墙体或楼面沉降伸缩缝等。造成楼面不平整的原因是多方面的,下面将简要的述之。3.1.1楼基不均匀沉降1)楼基是楼面的基础,楼基不均匀沉降,必然会引起楼面的不平整。楼基不均匀沉降的主要原因是:(1)伐树除根及表土处理不彻底,楼堤成形后
45、一旦杂质腐烂变质,地基将会发生松软和不均匀沉降。(2)地面横坡大于 1:5 的楼段,楼堤填筑前土基未按规定要求挖成台阶,填料与土基结合不良,在荷载作用下,填料极易失稳而沿坡面产生滑移。2)楼堤填料控制不当(1)选用稳定性较差的楼基填料,会使楼堤产生整段或局部的变形。(2)采用不同土质填筑时,因土的性质不同,如填筑方法不当,碾压成型后易造成不均匀沉降。3)半填半挖楼基的接合部处理不当半填半挖地段的施工,土基未按规范要求挖成台阶,使土基与填料在接合部产生裂缝和沉降。4)填土楼堤压实不足当楼基填料的含水量、压实时的松铺厚度、碾压机具的选择不当,都易迁成楼基压实不足,使楼基土壤的密实度偏低,土体的透水
46、性增强,造成水分积聚和侵蚀楼基,使楼基土软化或因冻胀而产生不均匀沉降。5)特殊地基楼段当楼基修筑于软土地段时,由于软土的压缩性大,在自重的作用下会产生沉降。6)排水不完善楼基施工中,如果排水系统不完善,必然造成水流不畅,引起楼基变形,这种情况在黄土地区尤为突出。3.1.2基层不平整对水泥混凝土楼面平整度的影响18基层的平整度差对楼面平整度有着重要影响。若基层不平,即使面层摊铺平整,压实后也会因虚铺厚度不同,而产生不平整。对于水泥混凝土楼面,由于基层不平整,造成楼面厚度不均,也会因干缩程度不同,而影响楼面平整度。3.1.3楼面摊铺及工艺对水泥混凝土楼面平整度的影响水泥混凝土楼面按小型配套机具和滑
47、模摊铺机施工分别叙述其对楼面的平整度的影响。1)采用小型配套机具施工(1)立模质量的影响。立模质量是确保混凝土楼面平整度的重要环节。振动梁、提浆滚或三轴整体机是依靠模板的控制进行作业的,若立模本身凹凸不平或模板固定不牢,当受各种振捣机具的冲击而变形,楼面整平就失去了基准。(2)施工机具本身的影响。振动梁变形和振动振动频率的失调会直接影响混凝土拌和物的刮平、补振、压实、提浆功能。振动夯梁行进速度不当也会影响楼面平整度。(3)混凝土摊铺工序的影响。混凝土卸料作业的均匀程度,对混凝土楼面的平整度影响很大。(4)在混凝土表面制毛时,如时间掌握不当,进行压纹时易使相邻两压纹段之间的楼面上形成不平整的一条
48、鼓包,拉毛易疏松和破损,使表面 12mm 范围的密实度受到影响,平整度也相应降低。2)采用滑模机滑模机是以人工架设基准线为基准,摊铺过程中传感器的探测杆沿基准线滑动,实现自动找平,控制标高。产楼面不平整的原因有:(1)机器自身的影响。底模 底模是挤压成型的模板。底模的平整是影响楼面平整度的关键。底模经过一定时间的施工使用后,由于受到压力和自身重力作用,板会产生一定的变形,因而由底模挤压成型后的楼面也会不平整,如呈现出拱形或波浪形。浮板 浮板挂在成型模之后,施工时浮板悬浮在混凝土面上,起修面作用。同底模一样,浮板的变形也会影响楼面的平整度。翘角 边模内侧的底模设定一可调的翘角,一般根据混凝土的坍
49、落度来调整。翘角调整不当,摊铺带两侧混凝土面会略高于或低于标高,影响混凝土板两边平整度。特别在进行分幅摊铺时,由于板边纵向接缝,平整度差时难以接顺,致使楼面横向平整度变差。(2)基准线的影响19基准线是控制摊铺机标高和导向的,架设是否准确,直接影响楼面的标高和平整度。如基准线标高不准会影响纵向平顺,架设基准线的铁架刚度不够,会产生变形;基准线若张拉不紧会产生挠度;铁架横杆受压力会向下弯曲;钢丝会对支架的立杆产生偏拉力,使铁架偏离原来的位置。所有这些都会导致方向偏离,标高偏高或偏低,使楼面产生波浪。施工中常见基准绳支架螺丝松脱现象,导致横杆下掉。用作基准线的钢丝绳长期使用后,会产生较多脱丝和打结现象,当探测杆碰到钢丝结时,不能滑过而出现掉传感器现象,造成摊铺过程标高的失控;即使能够滑过,由于传感器产生跳越而不能实现正常找平,使楼面平整度降低。人工移动传感杆通过支架或钢丝结,同样不能保证标高的准确。在施工中,运输车辆、施工人员不留意,会意外碰入基准线,使之脱离支架或偏位,造成正在摊铺的楼面标高产生变化。(3)机器操作的影响机械操作人员除了要在施工之前对机械进行准确的校正之外,在施工过程中也要根据具体情况进行适当的调整和操作,如虚方板、振动棒的升降,振动的