小议大跨度建筑物楼屋面收缩变形的问题

小议大跨度建筑物楼屋面收缩变形的问题

田博文

身份证：45213019890820005X

摘要:超长建筑物不设置伸缩缝所产生的裂缝问题可以由设计、施工、养护等采取一定的措施而得到解决。

关键词:超长建筑物；裂缝；控制；施工质量

前言

　　当前人们对房屋的功能及环境的要求越来越高,单一短小的建筑平面已满足不了人们的需求,目前建筑物的形式变化多端,平面尺寸也越来越大。对于一些有特别要求的超长建筑物,与现行的混凝土规范中设置伸缩缝的长度限值出现了矛盾。这些建筑物如果按规范规定设置伸缩缝,会造成对建筑物外观的影响,防水的影响,设备布置的影响。但是,如果不设置伸缩缝,由于混凝土的抗拉能力低,韧性差,容易收缩,因此会产生由混凝土收缩引起的收缩裂缝和由温度引起的温度裂缝。这些裂缝如果引起渗漏,就不利于建筑物的防水,影响到建筑物的正常使用及安全。因此,对于超长建筑物楼屋面如何解决既不设置伸缩缝,也不使混凝土楼屋面产生超过规范规定允许的裂缝宽度的问题,已引起广大工程设计人员的关注。

一、裂缝产生的原因

（一）天面板的负筋没有放在正确的位置上。在进行混凝土施工中，被运料斗车及施工人员踩弯变形的负力筋铁，没有认真调直及提到正确位置上，使用权板的负力筋没有起到作用，在模板拆除后加上做隔热层的材料堆放不均匀，使板在自重及施工荷载的作用下弯曲变形，梁顶板及墙顶板的混凝土受拉，而板的负力筋铁在中性轴以下，起不到抗拉作用，而使板面拉裂，出现裂缝而渗漏；有的经过使用一段时间后出现裂缝的。

（二）天面混凝土的质量差，密实度、粘结性差而出现裂缝渗漏。天面层和好模板后，由于自来水的水压不够，浇水的人责任心不强，不认真将模板湿透，混凝土倒在模板上，它的水份马上被模板吸走，使混凝土中的水泥不能充分进行水化作用。在硬化过程中缺乏水分，使混凝土的质量受到严重影响；由于上水困难，在混凝土养护期间又不能有充足的水进行养护；这样天面混凝土的质量就无法保证。

（三）钢筋混凝土天面直接受到太阳照晒。特别是夏天，日照长、温度高，使混凝土膨胀伸长大。由于板的负力筋的分布筋用的圆钢未弯钩，重迭的长度又不够，混凝土的粘着力又较差，混凝土板在日晒高温膨胀伸长时，分布钢筋起不到抗位作用，往往平行于板的负力筋方向出现裂缝。

（四）在和天面板的模板时，未做流水坡度，在倒混凝土时采用中间加厚边沿减厚的做法，使天面混凝土土厚度不一，这样在厚度小的地方就容易出现裂缝。

（五）在天面水泥浆过面前，混凝土基层没有认真清洗，没有先扫水泥浆，未将原有的微小孔隙填充，这样水泥砂浆面层与混凝土基层粘结不好，造成空鼓而开裂、渗水。

二、楼面裂缝的综合性防治及具体措施。

（一）设计中的重点加强部位

从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析，最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处（含平面形状突变的凹口房屋阳角处）的房间在离开阳角１米左右，即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生４５度左右的楼地面斜角裂缝，此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。其原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的，并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看，现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束，限制了楼面板砼的自由变形，因此在温差和砼收缩变化时，板面在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处）首先开裂，产生４５度左右的斜角裂缝。

虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响，但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷，容易引起住户投诉，是裂缝防治的重点。根据上面的原因分析，在图纸会审中，应注意建议业主和设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强，负筋不采用分离式切断，改为沿房间（每个阳角仅限一个房间）全长配置，并且适当加密加粗。实践充分证明，凡采纳或按上述设计的房屋，基本上不再发生４５度斜角裂缝，已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾，效果显著。对于外墙转角处的放射形钢筋，根据实践检验认为作用较小。其原因是放射形钢筋的长度一般不大（约１.２米左右），当阳角处的房间在不按双层双向钢筋加密加强而仍按分离式设置构造负弯矩短筋时，４５度的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的未端或外侧，而当采用了双层双向钢筋加密加强后，纵、横二个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止４５度斜角裂缝的发生和转移，并且放射形钢筋往往只有上部一层，在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方，导致钢筋交叉重叠，将板面的负弯矩钢筋下压，减少了板面负弯矩钢筋的有效高度，同时浇筑时钢筋弯头（即拐脚）容易翘起造成平仓困难，所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。

目前,设置后浇带,是工程设计人员采用的一种减少以收缩为主的变形的方法,它的特性是释放早期混凝土的收缩应力。因为混凝土早期的收缩量大,所以这是一种行之有效的措施。

后浇带的设置间距一般为35~40米,位置宜选在结构受力较小的部位,一般是在梁板的跨中,因为此处的剪力最小。后浇带的宽度以800~1000mm为宜。

除了设置后浇带减少收缩变形,另外也可采取其它辅助措施,控制超长建筑物的温度变形和收缩变形。

（二）施工中应采取的主要技术措施

楼面裂缝的发生除以阳角４５度斜角裂缝为主外，其他还有较常见的两类：一类是预理线管及线管集散处，另一类为施工中周转材料临时较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。现从施工角度进行综合分析，并分类采取以下几项主要技术措施。重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施。 钢筋在楼面砼板中的抗拉受力，起着抵坑外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用，而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中，楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制,垫块的强度不够易碎，也会使下层钢筋无法得到有效的保护层，因此还要严格保证垫块的强度。

根据大量的施工实践，建议楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩短筋）必须设置钢筋小撑马，并用绑丝固定，其纵横向间距不应大于７００毫米（即每平方米不得少于２只），特别是对于Φ８一类细小钢筋，小撑马的间距应控制在６００毫米以内（即每平方米不得少于３只），才能取得较良好的效果。对于第3条原因，可采取下列综合措施加以解决：

Ａ、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管予埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

Ｂ、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设（或铺设）临时的简易通道，以供必要的施工人员通行。

Ｃ、加强教育和管理，使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置，必须行走时，应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。

Ｄ、安排足够数量的钢筋工（一般应不少于３-４人或以上）在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修，特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处（四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处）应重点整修。

Ｅ、砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。　

三、小结

　　超长建筑物的留缝与不留缝问题,是一对既对立又统一的矛盾,只要设计措施得当、合理,施工认真并做好混凝土的养护,是可以解决这一对矛盾的,超长建筑物不设伸缩缝的裂缝问题是可以克服的。

参考文献

　　[1]江正荣，朱国.简明施工手册.第三版.

　　[2]建设部住宅产业化促进中心.住宅设计与施工质量通病提示

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