現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板

現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板采用商品混凝土的裂縫分析及控制開永福（中建八局大連公司）一、概述近年來，由于土木工程施工技術(shù)的不斷發(fā)展，混凝土制配、運輸設(shè)備的不斷更新，在房屋建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力空心樓板形式?，F(xiàn)澆樓板解決了預(yù)應(yīng)力空心樓板拼縫縱裂的質(zhì)量通病，加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗震性能，但在對現(xiàn)澆樓面進(jìn)行調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：在相當(dāng)一部分現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)中，當(dāng)拆下層模板時，在邊跨板面常出現(xiàn)順板外緣裂縫，在房屋角部板面往往出現(xiàn)呈等腰三角形的450斜裂縫，這種裂縫出現(xiàn)在高層框架結(jié)構(gòu)房屋中的概率較高，尤其是房屋角部有大房間時。還有許多裂縫在板面沿樓板支座邊0.3M范圍內(nèi)平行于支座展開，甚至有些樓板四周均出現(xiàn)連續(xù)的裂縫，這些裂縫出現(xiàn)在設(shè)置施工井架或施工塔吊位置相接的樓板中概率更大。二、施工階段裂縫分析與控制現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的原因是多方面因素共同作用的結(jié)果，總的來說可以從混凝土材料特性、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工條件這三方面來歸類分析。從施工因素角度來說：樓板的模板、支撐變形或沉陷，混凝土的制作和振搗工藝等多方面的施工質(zhì)量問題以及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)都會增加產(chǎn)生裂縫的可能性。1、混凝土的振搗工藝現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共1頁，當(dāng)前為第1頁?；炷潦┕ぶ谐浞终駬v可使骨料和水泥漿在模板中得到致密排列，將有助于混凝土的密實性和抗裂性，但過分振搗將使骨料沉落積出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成比下層混凝土有較大收縮性的表面沙漿層，等水分蒸發(fā)后極易形成凝縮裂縫。若施工中模板、墊層在澆筑混凝土之前灑水不夠，過于干燥，則模板吸水量大，更易引起混凝土塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。同樣混凝土澆搗后的過度抹平壓光也會使混凝土的細(xì)骨料過多浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層。水泥漿中的Ca（OH2）與空氣中的CO2反應(yīng)生成碳酸鈣，放出結(jié)合水而使表面體積炭化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共1頁，當(dāng)前為第1頁。所以對澆筑后的混凝土進(jìn)行二次振搗，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，減少內(nèi)部微裂縫的形成和發(fā)展，提高混凝土與鋼筋的握裹力，增加混凝土的密實度，可以使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高10%~20%左右，從而提高抗裂性。需注意的是施加二次振搗的最適宜時間為坍落度已經(jīng)消失、混凝土接近初凝時，這時若將運動著的振動棒以其自身重力逐漸插入混凝土中進(jìn)行振搗，混凝土仍可恢復(fù)塑性。如果恢復(fù)塑性的程度能夠在振動棒小心的拔出后，混凝土能自行閉合而不留下孔穴，即可認(rèn)為這時施加二次振搗是適宜的。這個時間一般是在澆筑混凝土4小時后。同樣，二次抹壓表面處理也是一個很好的措施，有利于減少早期塑性裂縫。因此混凝土硬化前，混凝土還未終凝，主要是上部的均勻沉降受到限制，水平方向比垂直方向收縮量更大才會出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。這時用木抹抹壓實裂縫處的混凝土，可以消除混凝土的收縮應(yīng)力，閉合泌水收縮裂縫。這時立即加以養(yǎng)護(hù)，可排除非均勻降溫差引起的自約束，減少和避免混凝土在升溫階段產(chǎn)生裂縫。2、模板、支撐系統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共2頁，當(dāng)前為第2頁。在現(xiàn)澆混凝土樓板中我們還常發(fā)現(xiàn)這樣一種裂縫，既沉陷裂縫。首先這可能由于模板支撐的鋼度不夠、梁板支撐鋼度差異或模板撓度過大，在荷載作用下變形沉陷；其次是施工期間的過度震動使支撐剛度變異部位多次發(fā)生瞬間相對位移，或是沒有在混凝土獲得足夠強(qiáng)度之前而過早拆?！，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共2頁，當(dāng)前為第2頁。目前高層建筑的施工進(jìn)度一般是七天一層，施工單位配備四套模板，當(dāng)拆除最下層模板時，樓面結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度已基本達(dá)到28天設(shè)計強(qiáng)度。但有些單位僅配備三套模板周轉(zhuǎn)使用，施工進(jìn)度稍快時能達(dá)到五~六天一層，這樣在拆除最下層模板時，樓面結(jié)構(gòu)混凝土尚達(dá)不到28天強(qiáng)度。而《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204-92）對此是有嚴(yán)格規(guī)定的。假設(shè)施工時有四套模板周轉(zhuǎn)使用，自上而下分別隸屬樓層第n、n1、n2、n3層。由于上層混凝土齡期以內(nèi)，所以第n、n1、n2、n3層樓面剛度遞增，在假定各樓層腳手架無壓縮變形的前提下，各樓層對應(yīng)點沿豎向變形協(xié)調(diào)。很顯然各樓層內(nèi)力值為Mn、Mn1、Mn2、Mn3，即上面樓層在承擔(dān)很小一部分自重（含模板腳手自重）以外，通過腳手架把大部分荷載都傳遞給下層，這樣最后大部分荷載集中作用載n3層，在拆模板時，便很有可能因板中內(nèi)力值超過強(qiáng)度要求而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)產(chǎn)生。盡管在目前大型和高層建筑施工中，利用將跨度較大的現(xiàn)澆混凝土樓板通過豎向支撐變?yōu)槎炭缡芰顟B(tài)的原理，來采用早拆模板與支撐體系，以達(dá)到早拆模板、提高模板利用率、減少模板用量的目的。然而通過工程實踐仍然發(fā)現(xiàn)：在早拆柱頭以及支撐帶位置的樓板頂面，會出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的細(xì)小裂縫，在個別位置甚至較為明顯。這主要是由于：能及時測定混凝土的強(qiáng)度。規(guī)范中已明確規(guī)定混凝土的早拆強(qiáng)度，所以在模板拆除前應(yīng)對樓板混凝土強(qiáng)度進(jìn)行評定，而實際操作中，施工者往往人為的規(guī)定混凝土自澆筑至拆模的時間。但混凝土的水泥、骨料品種、外加劑類型等自身特性和氣溫等環(huán)境條件都未加以綜合考慮?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共3頁，當(dāng)前為第3頁。板上施工荷載中，拆模后的樓板立刻承受較大的集中荷載。這些荷載常超出了控制荷載，導(dǎo)致支撐帶處的負(fù)彎距M超過混凝土的開裂彎距，產(chǎn)生裂縫?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共3頁，當(dāng)前為第3頁。針對以上幾點，我們可以采取以下幾點相應(yīng)措施：1）、模板及支撐體系要有足夠的剛度。樓板模板支撐的間距要適宜，使其剛度與梁模板剛度不至于有太大的差距。2）、對于高層及小高層住宅中由于拆模早而引起的邊跨板面裂縫，可以采用如下控制方法：A、由于設(shè)計中對對多跨連續(xù)板邊跨的板邊往往簡化處理，由此而產(chǎn)生的誤差在構(gòu)造上予以配置構(gòu)造鋼筋補(bǔ)強(qiáng)，但所配置的構(gòu)造鋼筋又往往存在直徑過細(xì)，間距過大。設(shè)計對邊跨支座配筋時按固端考慮邊支點，對該跨跨中及內(nèi)支座配筋時，邊支座仍可按簡支考慮，并應(yīng)當(dāng)增大板邊的構(gòu)造配筋率。B、上部鋼筋直徑應(yīng)大于10~12mm，最好采用變形鋼筋或冷扎帶肋鋼筋。在施工中做好對上部鋼筋的保護(hù)以防被踐踏到下部。C、建議在條件許可下，多采用木模板，其相應(yīng)荷載可較組合鋼模板每平方米減少250N。D、若要提早拆模，可在樓板混凝土中摻加復(fù)合高效減水早強(qiáng)劑，因其三天強(qiáng)度比普通混凝土增加30%，七天強(qiáng)度可達(dá)90%。3）、對于早拆模板、支撐體系，應(yīng)嚴(yán)格控制樓板混凝土的拆模強(qiáng)度和早拆后樓板上的施工荷載。3、施工管理現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共4頁，當(dāng)前為第4頁。建筑業(yè)的改革使我們在加強(qiáng)施工管理，增進(jìn)文明施工方面制定了一系列的規(guī)章制度。但由于目前在建筑施工第一線具體操作的工人，有很大一部分是臨時雇傭的民工，缺乏一定的專業(yè)知識，為嚴(yán)格施工規(guī)范和管理，帶來一定困難，需待加強(qiáng)?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共4頁，當(dāng)前為第4頁。1）、商品混凝土已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)在的建筑施工中，它的質(zhì)量的現(xiàn)場控制，將直接影響到施工后結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。由于大城市的交通路況，從攪拌站裝運商品混凝土至施工現(xiàn)場往往需要較長時間。因此混凝土攪拌物的坍落度損失很大，如遇高溫季節(jié)則損失更大。在加上現(xiàn)場施工管理不嚴(yán)，經(jīng)常出現(xiàn)隨意向已預(yù)拌好的混凝土拌和物的質(zhì)量，造成混凝土水灰比增大，游離水和層間水增多，增加了混凝土硬化漿體的空隙率，削弱了混凝土中水泥和骨料的界面粘結(jié)力，為將來混凝土產(chǎn)生裂縫留下隱患。2）、由于不注意加強(qiáng)施工管理，在樓板近支座處的上部負(fù)彎距鋼筋綁扎結(jié)束后，樓板混凝土澆筑前，部分上部鋼筋常常被工作人員踩踏下沉，又沒有得到及時糾正，使其不能有效發(fā)揮抗負(fù)彎距的作用，使板的實際有效高度減少，結(jié)構(gòu)抵抗外荷載的能力降低，裂縫就容易出現(xiàn)。3）、在樓板的混凝土施工完成后，要待樓板混凝土具有一定強(qiáng)度后才能進(jìn)行下一道工序得施工，在混凝土終凝初期應(yīng)避免施工荷載對樓板產(chǎn)生較大的震動。特別是與施工井架相接的樓板，其混凝土施工后是最后完成的，而承受施工荷載和震動確是最早和最頻繁的。4）、混凝土的養(yǎng)護(hù)是防治裂縫的關(guān)鍵，在現(xiàn)澆樓板的施工中，由于板面混凝土一次性澆筑面積大，表面與空氣接觸面積也大，水化過程致使板面溫度很高。如果養(yǎng)護(hù)時覆蓋保溫隔熱措施不當(dāng)，受陽光照射后的晝夜驟降溫差很大，更加快了混凝土表面的水分蒸發(fā)，加速了混凝土的收縮速度，使板內(nèi)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，將導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫的機(jī)會增加。針對上述情況，加強(qiáng)施工的規(guī)范程度和文明施工，防止質(zhì)量事故，需做好以下幾點：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共5頁，當(dāng)前為第5頁。A、加強(qiáng)商品混凝土質(zhì)量的現(xiàn)場控制和驗收，商品混凝土在出廠運輸過程中和卸料時不可產(chǎn)生離析，混凝土不得失去任何一種原料，也不能混入其它外來成分和附加水分，特別是不準(zhǔn)隨便加水和向運輸泵車料斗中加水。泵送混凝土前，做好坍落度試驗。現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板全文共5頁，當(dāng)前為第5頁。B、澆搗樓板混凝土?xí)r必須鋪設(shè)操作平臺，防止施工操作人員直接踩踏上部負(fù)彎距筋。同時加強(qiáng)澆搗樓板混凝土整個過程中的鋼筋看護(hù)，隨時將位置不準(zhǔn)確的鋼筋復(fù)位，確保其發(fā)揮相應(yīng)作用。C、合理的施工速度應(yīng)建立在嚴(yán)密的科學(xué)組織基礎(chǔ)上，在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2MPa之前，不準(zhǔn)隨便上人和集中堆放鋼筋等重物。D、養(yǎng)護(hù)應(yīng)該盡量提前，越早越好。特別是遇到干燥、大風(fēng)、烈日爆曬的天氣，要在二次振搗后，及時養(yǎng)護(hù)，隨抹隨覆蓋塑料薄膜，在不易覆蓋塑料薄膜的部位涂刷養(yǎng)護(hù)劑。嚴(yán)禁在經(jīng)太陽直曬后裸露的混凝土面上直接澆水養(yǎng)護(hù)