自承式楼承板开裂原因及预防措施

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。

 

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。

 

图2 钢筋桁架楼层板剖面图

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。

 

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)。

 

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

 

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。