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自承式楼承板开裂原因及预防措施

发布时间:2019/08/13 点击量:
最近一些年来,随着超高层建筑的蓬勃发展,相关施工技术愈加成熟,其中自承式楼承板使用相对较多。但在多年的使用施工中,发现存在部分楼板在两端支座出现裂纹。根据某项目的实际施工情况,对裂纹出现进行了原因分析及总结,并提出解决思路。
 
针对某工程自承式楼板裂纹的特点,分析了该工程施工中存在的主要问题,并探讨了楼板开裂的原因,从附加钢筋配筋、跨中支撑工艺、施工工序等方面,提出了自承式楼板开裂的预防措施。
 
一、工程介绍
 
某工程采用钢筋桁架模板楼板,要求上下弦采用成盘供应的热轧钢筋HPB235,HRB400或冷轧带肋钢筋550级;腹杆采用成盘供应的HPB235,冷轧光圆钢筋550级或650级;桁架支座钢筋用热轧钢筋HPB235或HRB335。
 
楼板中附加钢筋采用热轧钢筋HPB235,HRB335,HRB400或冷轧带肋钢筋550级。底模采用镀锌卷板时,基板厚度为0.5mm,屈服强度应不低于550MPa,镀锌层两面总计不小于275g/m2。钢筋桁架楼承板构造见图1。
 
钢筋桁架楼承板构造
图1 钢筋桁架楼承板构造
 
该工程在早期施工过程中,楼承板在浇筑完成后,短期内出现细微裂纹。裂纹主要集中于楼板支承钢梁处,即板负弯矩处,裂缝宽度0.2mm~0.3mm。经现场检查及资料核实,钢筋、混凝土等原材料复检合格,施工过程中振捣及表面处理满足规范要求。
 
二、主要问题及技术分析
 
1、附加钢筋设置分析
 
该工程主要采用TD6-120型号钢筋桁架板,附加筋设置按照原结构设计要求进行设置,采用φ10.5@200双层双向原则布置。根据钢筋桁架楼承板配筋表,可知钢筋桁架上弦钢筋布置为φ12@188。钢筋桁架楼层板剖面见图2,附加钢筋现场施工图见图3。
 
钢筋桁架楼层板剖面图
图2 钢筋桁架楼层板剖面图

附加钢筋现场施工图
图3 附加钢筋现场施工图
 
2、施工工序流程分析
 
因楼板单跨及连续跨跨度都超过了楼承板自承极限跨度,故楼层混凝土施工前需增设跨中临时支撑。具体流程如图4所示。
 
钢筋桁架板施工流程图
图4 钢筋桁架板施工流程图
 
该工程与普通其他工程比较,具有较大差异点是大面积及主要楼板跨度都需要进行跨中支撑。因此,流程中有两点需注意:
 
1)楼承板跨中临时支撑的方式见图5。跨中支撑主要采用单排脚手架,架顶布置顶托,顶托上放置一根30mm~40mm厚木方,完成后调整顶托至顶死钢筋桁架楼承板底模(镀锌板)。
 
楼承板跨中临时支撑
图5 楼承板跨中临时支撑
 
2)拆除支撑时混凝土的强度见表1。该工程常规房型跨度为4.5m。按照相应规范,楼板混凝土达到75%强度后,即拆除底部临时支撑。
 
表1 底模拆除时的混凝土强度要求

底模拆除时的混凝土强度要求
 
3、裂缝成因及分析
 
经专题研讨会分析,总结可能的裂缝成因有三点:
 
1)附加钢筋截面积及分布过少,同钢筋桁架楼承板相应型号上下弦配筋率相比,明显有强度差,再考虑起到桁架腹杆作用的腹筋,在负弯矩处强度突变较大。同时,搭接方式薄弱,只采用绑扎方式进行搭接;2)拆撑时间过早,造成负弯矩处楼板无法承受拆撑造成的附加应力;3)跨中支撑采用顶托顶死的方式不合理,导致附加应力过大。
 
三、施工预防措施
 
1、附加钢筋配筋及施工工艺
 
提高楼板两端支座位置附加钢筋(面筋)的规格,建议不小于相应钢筋桁架楼承板配筋规格,防止抗拉钢筋在负弯矩处出现强度突变。
 
负弯矩处附加钢筋应采用搭接焊的方式,与钢筋桁架上弦钢筋连接,提高搭接的有效性。减少因保护层厚度及混凝土钢筋粘结力等原因造成搭接松脱,进而产生裂纹。
 
2、跨中支撑工艺及工序调整
 
根据钢筋桁架楼承板跨中支撑计算,计算主要分为承载能力计算及挠度计算。多数情况下,一般跨度的钢筋桁架楼承板(5m以内)经计算主要受到挠度控制为主,即楼板跨中可以承载混凝土浇筑过程的荷载,但挠度超过规范限值。
 
故根据上述情况,在设置跨中支撑时,顶托不应顶死钢筋桁架楼承板底板。规范要求,挠度限值为跨度L/180及20mm中的最小值,可考虑采用10mm~20mm软性材料(如泡沫橡胶垫)垫于木方与底板之间,以减少附加应力的产生。
 
该工程采用跨中支撑预留间隙后,取得了较好的效果,后续楼板未出现裂纹情况。
 
利用以上施工工艺以及优化工艺,根据某工程的实际效果来看,钢筋桁架板的新工艺及措施满足了工程要求,后续未出现裂纹情况。本文第一次针对自承式楼承板裂纹的产生,进行了研究与总结,希望对以后类似工程有所提示和帮助。