鄧錦量 中建四局第一建筑工程有限公司廣州分公司工程師

在土木工程施工過程中，現(xiàn)澆樓板開裂是一個常見且非常嚴重的質(zhì)量問題。根據(jù)工程項目實踐，究其原因主要是板跨度距離較大、混凝土初凝施加集中荷載、后期混凝土養(yǎng)護不善等造成的。本工程屬于框架核心筒結(jié)構(gòu)，大多數(shù)樓板都屬于單向板，混凝土養(yǎng)護不善和布料機集中荷載促使混凝土的凝結(jié)內(nèi)力受到破壞是狹長單向板出現(xiàn)裂縫的重要原因。本文通過對樓板結(jié)構(gòu)進行試水試驗，引進“龜裂和無規(guī)則裂縫”的概念[1]，衡量在正常配筋情況下，樓板出現(xiàn)裂縫影響因素的可能性，從而指出了樓板施工的設(shè)計要點和注意事項。

1 工程概況

項目地下室為2 層剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積為159 787.49 m2，環(huán)境類別為一類，結(jié)構(gòu)類型為框架核心筒結(jié)構(gòu)的A 塔和B 塔，B 塔框柱使用部分混凝土圓柱部分鋼柱，A 塔全部使用鋼柱，A 塔和B 塔之間用空中連廊進行連接。圓管柱的直徑為1200 ～1500 mm，壁厚為25 ～50 mm。其中，鋼連廊荷載約1000 t，采用了液壓整體同步提升技術(shù)，高度約110 m。A 塔地上43 層，建筑高191.4 m，11 層、22 層、33層為避難層，24 層為架空層，位于空中大堂上空。B 塔的高度為131.6 m，其中12 層、23 層為核心層。

2 樓板開裂問題

2.1 天花露筋

本項目中的建筑結(jié)構(gòu)類型為框架核心筒結(jié)構(gòu)，塔樓天花存在較大面積露筋的情況，并伴隨不規(guī)則裂縫產(chǎn)生[2]。第一，柱子與剪力墻用梁連接起來形成單向板，設(shè)置次梁稀少，加上梁配筋較多，負荷部分直接傳到樓板鋼筋，使樓板上墊塊易壓碎。第二，人員對鋼筋半成品的擾動行為，如人員震動使墊塊偏移、偶然荷載作用于墊塊上和混凝土受時間影響質(zhì)量下降等。第三，施工成品的保護問題。為減少此類現(xiàn)象，設(shè)計者需要考慮施工荷載對構(gòu)件的影響，從源頭進行治理。施工單位也要嚴格按照設(shè)計圖紙進行施工，并配合監(jiān)理單位做好材料質(zhì)量控制和成品保護工作。

2.2 澆筑混凝土布料機

布料機對初凝混凝土的影響不容忽視，該項目單層的建筑面積較大，為1500 ～2000 m2。此外，根據(jù)現(xiàn)場的施工現(xiàn)狀，A 塔和B 塔的單層混凝土澆筑時間大于12 h，混凝土初凝時間一般在2 ～3 h，即布料機工作會對初凝混凝土產(chǎn)生擾動而開裂。首先，組裝部件固定不到位，使用中出現(xiàn)較大振幅。其次，布料機就位時，沒有預先固定腳肢。由現(xiàn)場實際情況可知，布料機腳頭加固在模板的頂板上，間接提高了震動幅度。除此之外，加固措施也是影響因素，多數(shù)情況下利用枕木進行加固效果最佳，加固位置與受力均勻也存在一定的關(guān)系?，F(xiàn)場樓層開裂位置均有布料機的位置，因工期較短，布料機擺放易產(chǎn)生集中荷載，對構(gòu)件造成一定的破壞，所以澆筑混凝土前應(yīng)該考慮設(shè)備對澆筑環(huán)境的影響，盡可能減少不利因素或者直接從根源上杜絕。

2.3 過早拆模和養(yǎng)護不善

樓層單跨為9 ～10 m，按國家規(guī)范規(guī)定樓板的混凝土強度大于100%的設(shè)計強度后方可拆模。當效應(yīng)大于板的承受能力時，需要加設(shè)支撐。當前項目近期施工進度與施工總控滯后情況較為嚴重，過早拆模會超過樓板的承受能力，導致樓板出現(xiàn)裂縫[3]。拆模時間可根據(jù)試塊強度確定，不同時期的施工養(yǎng)護時間也不同，對照本工程的總控計劃及趕工計劃可知，塔樓工期為6 ～7 天，正常情況下春、夏、秋正常養(yǎng)護下7 ～9 天才能拆模，冬天在正常養(yǎng)護下10 ～15 天才能拆模，所以應(yīng)該加強混凝土養(yǎng)護工作。如果在構(gòu)件成型階段還沒有結(jié)束時進行拆模，往往會破壞構(gòu)件自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。構(gòu)件的成型階段的養(yǎng)護環(huán)境并不是斷斷續(xù)續(xù)的，而是一條均勻變化的曲線，通過持續(xù)養(yǎng)護達到構(gòu)件的混凝土設(shè)計強度，如果能根據(jù)不同地區(qū)、不同氣候和不同人文形成一套與之適應(yīng)的養(yǎng)護管理模式，對控制構(gòu)件的質(zhì)量有一定的幫助。

2.4 人和材料的影響

按照行業(yè)施工規(guī)范，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的砼強度≥1.2 MPa 時樓面方可上人及施工，養(yǎng)護不到位會影響后續(xù)施工。單層人員配置為50 ～60 人，人員作業(yè)時隨意走動必然會對剛澆筑的現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生擾動，破壞其內(nèi)部連接，導致混凝土內(nèi)的水分揮發(fā)不均勻。目前，材料一般堆放在剛澆筑樓板上，會產(chǎn)生震動荷載作用于樓板，進一步破壞內(nèi)部的黏結(jié)力?；炷翗?gòu)件的成型與內(nèi)部的黏結(jié)力密不可分，黏結(jié)力的大小會決定成品構(gòu)件承受效應(yīng)的能力，與其呈正比關(guān)系，達到一定程度后保持不變，初期成型過程中會破壞內(nèi)部的黏結(jié)力。

2.5 樓板設(shè)計配筋過小

根據(jù)圖紙和現(xiàn)場復核的情況，樓層最大面積為42.7 m2。樓板作為施工層時承受的主要材料荷載較大，結(jié)構(gòu)跨度一般大于10 m，屬于跨度過大。一般來說，只要滿足設(shè)計規(guī)范，可只設(shè)置底筋，但現(xiàn)場還存在開裂現(xiàn)象，有必要設(shè)置成雙層配筋。樓板的配筋相對現(xiàn)場過小，且在鋼筋綁扎階段和混凝土澆筑階段樓板底部的鋼筋易產(chǎn)生偏移。

2.6 單跨距離過長

梁主要用于連接柱和墻，跨度超10 m，次梁設(shè)置偏少，導致板的長邊方向過長。按照國家的規(guī)范，跨度不小于4 m 的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、板，其模板要按設(shè)計要求起拱，起拱高度宜為跨度的0.1%～0.3%[4]。但是為了施工方便和縮短工期，進行模板支模時易忽略這一關(guān)鍵步驟。該做法可改善樓板天花的視角錯覺以及修正自身的沉降差?，F(xiàn)場A 塔北面有大面積沉降積水，屬于大跨度區(qū)域，積水形狀呈現(xiàn)長條狀，與構(gòu)件梁垂直相交。為避免出現(xiàn)梁沉降現(xiàn)象，設(shè)計與現(xiàn)場人員應(yīng)經(jīng)常相互交換信息，經(jīng)常咨詢相關(guān)經(jīng)驗人員，規(guī)范施工流程；為減少梁和樓板的沉降差，應(yīng)在圖紙上標注清楚，明確交底的工作重點，方便現(xiàn)場人員識圖。

3 相關(guān)防護措施

天花的裂縫有應(yīng)力裂縫和非應(yīng)力裂縫。非應(yīng)力裂縫在本工程中初步判斷為澆筑時溫差過大，施工過程對初凝混凝土產(chǎn)生擾動引起的。天花開裂問題都和這兩種裂縫有關(guān)，一般在混凝土澆筑1 周左右出現(xiàn)。

3.1 開裂問題的處理辦法

針對不同的裂縫，采用的處理方法也不同，要使用品質(zhì)與實際施工相符的混凝土。對于不構(gòu)成結(jié)構(gòu)安全的裂縫，順著裂縫進行微鑿清理，用環(huán)氧樹脂液打入裂縫中，最后修面；對于大面開裂，以上方式已不再適用，可在天花設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，然后修面平整；對于少數(shù)貫通裂縫，處理與以上一樣，但是需要增設(shè)粘貼碳纖維布條施工工序。

3.2 后期開裂問題的處理辦法

（1）提高混凝土強度。減小樓板與墻柱混凝土強度的差異，可以在一定程度上解決樓板底部開裂的問題，對于重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件同樣適用。

（2）樓板天花支模起拱。標準層的跨度約為10 m，在模板鋪設(shè)過程中，板中部架體標高適當提高1 ～2 mm 可以達到起拱的目的。拆除模板后，由于樓板自身承載力導致樓板局部下沉，修正了樓板的視覺誤差和標高。

（3）減少混凝土澆筑擾動源。對于大面積的混凝土工程，可減少混凝土澆筑的擾動源，加強布料機配件檢查工作，減少混凝土泵送震動；合理布置布料機的位置，盡量避免設(shè)置在長跨梁的位置，因為混凝土初凝時板易受到擾動，內(nèi)部黏結(jié)力易遭到破壞，同時黏結(jié)力在成型過程中具有重要的作用。

（4）更換保護層墊塊。鋼筋保護層的墊塊有多種類型，工程前期使用六邊形墊塊，雙面呈光滑平面，鋼筋易與墊塊錯位，加上梁鋼筋重量較大，梁下墊塊先被壓碎，梁鋼筋荷載直接作用于板筋上，使墊塊壓碎。目前，改用多用型的高強度墊塊，效果較好，樓板的保護層厚度也得到了保障[5]。

（5）增加樓板配筋直徑。一般來說，只要滿足設(shè)計計算，就可以合理配筋。但是根據(jù)現(xiàn)場實際情況可知，直徑為8 mm的板底筋可增加樓板底筋與墊塊的接觸面積，減少裂縫產(chǎn)生。

（6）優(yōu)化樓板配筋方式。依據(jù)設(shè)計圖紙，兩棟塔樓板配筋均為單層板配筋，樓層內(nèi)天花出現(xiàn)較多的裂縫與板配筋有一定的關(guān)系，單層配筋在底筋露筋的情況下，與混凝土的握裹力容易缺失。因此，應(yīng)不斷優(yōu)化樓板配筋方式，以減少樓板開裂的情況。

4 結(jié)語

裂縫問題已成為住宅質(zhì)量的投訴熱點，必須給予高度重視。為減少裂縫問題，應(yīng)對混凝土養(yǎng)護不足、人員材料上板過早、樓板配筋過小和單跨長度較大等因素進行控制；利用已有的施工手段規(guī)范施工行為，改善設(shè)計配筋；加強澆筑混凝土養(yǎng)護，使之達到應(yīng)有的強度。建筑單位只有做好這些工作，才能滿足人們對大空間、高采光和高質(zhì)量住宅的需求。