◎ 廈門象嶼工程咨詢管理有限公司 柳建洲
某工程地下二層、地上28層,建筑面積75800m2建筑高度132.8m,框架剪力墻柱芯筒結構,其中地下二層的層高為3.87m,地下標準層層高4m,每層建筑面積2500m2,建筑物形狀為橢圓形,主要使用功能為商務辦公及配套公共服務等。
由于該工程屬于超高層建筑物,高度較高、承重負荷也大,故商品混凝土使用量特多,總用量約48000m3。設計要求混凝土強度見表1所示。
現澆商品的混凝土樓板產生的裂縫,時常是由幾種不同的因素結合而形成的。可以從混凝土結構設計、施工工藝、施工條件、材料特性等幾個方面分析。
(1)泵送混凝土組成材料特性原因。現代的大多施工,都會采用泵送的混凝土操作技術。所以,商品混凝土的塌落度、水灰比都比普通的混凝土要稍微大一些。而骨料粒徑是較小的,在水灰比過大的時候,混凝土中的孔隙水在養護的前期,是呈現飽和的狀態,收縮量是很小的,可是后期的養護如果不當,就會促使孔隙水流失的特別快,會導致混凝土的收縮量增大,裂縫會產生;塌落度過大的時候,會促使混凝土在硬化時,由于膠凝體失水和水分蒸發后導致干縮量增大,從而裂縫產生的可能性也會增大。減小骨料粒徑,會將混凝土之間的連接能力減弱,使得混凝土裂縫產生。
(2)撓搗混凝土操作的原因。①混凝土過振的原因:施工進程中,混凝土過振就會使得骨料下沉,在混凝土表面就會呈現浮漿、泌水的現象,會在水分蒸發之后產生裂縫。模板干燥的時候,會大量的將混凝土中的水分吸收,促使混凝土收縮后,形成裂縫。②混凝土在振搗之后的抹壓和收面都會使得混凝土水泥漿上浮,凝固后,混凝土的表面就會出現裂縫。混凝土的表面不進行養護、覆蓋,或者養護不到位,經過風吹日曬之后,表面的水分就會快速的蒸發,造成裂縫。③在混凝土振搗以及泵送完畢抹面時,工人有時為了能夠施方便,不按照規范開展操作流程,私自往混凝土里添加水,或者在樓板面上灑水,使得混凝土塌落度增加,也是版面開裂重要原因之一。④施工單位為了使工期能夠盡可能按合同完成,在混凝土還沒有到達應有的強度時,就開始上料、上人;想使得模板用量能夠減少,而過早的拆模:甚至在施工中,有的工人向尚未達到混凝土強度的樓板面,隨意拋擲或堆積重物,引起板面的裂縫。

表1 高層商務辦公樓需用混凝土強度一覽表
(3)模板支撐原因。模板的支撐問距太大、支撐不牢固,在混凝土澆筑之后增加了負載,模板隨之下沉,導致混凝土裂縫。
(4)澆注混凝土在有效期內未有防護。施工過程中或施工后,樓板的負彎矩筋有被別人踩踏,造成了下沉的現象。而未在發現的第一時問進行搶修,導致負彎矩筋沒有起到作用,其結構抵抗外荷載能力下降,引起裂縫。
根據混凝土樓板裂縫產生的原因,采用不同的措施進行控制,達到避免裂縫的目的。
(1)混凝土的材料。滿足泵送混凝土強度要求,優化骨料級配、降低混凝土的塌落度、降低混凝土的拌合溫度、增大骨料粒徑,很大程度上減少混凝土產生的溫度變形,以及收縮變形。對于混凝土內粉煤灰用量的適當增加,在保障混凝土泵送要求的前提下,將混凝土的塌落度減少,并且將混凝土的水化熱降低,減少裂縫的產生。
(2)混凝土在振搗中要防止過振。二次振搗是最適合的方式,可以有效排除混凝土下部形成的空隙、水分,能夠減少裂縫的產生。在實踐中,可以證實二次振搗適用于混凝土接近初凝的時候。混凝土在硬化之前開展二次抹壓收面,對于裂縫的減少也是很好的措施,在混凝土表面采用木抹拍打,裂縫處的部分混凝土能夠對混凝土有著收縮應力的作用,閉合收縮泌水的裂縫。
(3)工地施工中,應加強現場管理。施工前要檢查模板的支撐體系,是否滿足承載力的要求;樓板鋼筋的負彎矩筋有沒有使用墊塊、鐵架來固定,以保障負筋不至于下沉;馬道是不是按照施工人員行走來操作的,防止人員對于鋼筋的踩踏。在施工的構成中,一定要禁止施工人員私自往混凝土中加水;禁止在收面的時候往樓板面灑水;對于踩踏偏移的部分鋼筋,要合理安排施工的人員在發現時,第一時間進行修復;對于進場混凝土的塌落度要嚴格控制,不合格的混凝土一定要杜絕使用。混凝土收面的時候一定要進行及時的養護;在收面的同時,要進行覆蓋塑料薄膜的程序。經過暴曬的混凝土,嚴禁直接灑水養護,這會因為溫度突然降低而造成版面的裂縫;混凝土在終凝之后,要安排專業人員進行養護。
樓層在放線后應該隨時進行薄膜的覆蓋。要嚴密控制住上料和上人的時間,等到混凝土已經達到了上人的強度之后,才可以開展下一道工序;拆模時間也要嚴密控制住,消除因為拆模時間太早而導致的樓板下沉產生裂縫。
(4)多跨的連續板邊跨板應增加設計強度。工程設計過程中,對多跨的連續板邊跨板邊,基本是簡單的處理為簡支,因簡化而產生的相對誤差。其構造方面要配置相應的構造鋼筋來補足,而構造筋存在著間距過大、直徑過細的一系列問題。那么在設計的時候,就應該對于一邊跨一邊支座配筋,按照固定端來進行考慮,將板邊的構造配筋增大。在柱四周的板面以及房屋的角部,應該放置45°放射構造筋。
(1)施工現場建立嚴格的施工作業紀律。商品混凝土運輸過程,要對于混凝土進行均勻的攪拌,塌落度應符合配合比,按照配置實驗好的配合比比例進行投料。現場施工人員或司機,要禁止隨便給混凝土添骨料以及加水。當混凝土運到現場時候,要建立人員的監督制度,開展塌落度檢查,記錄在案,滿足要求后,才可準許使用。
(2)模板的質量和支撐,嚴密按工程特點,及依施工規范編制的方案要求進行搭設。對于梁較大、高度過高或者板特別厚的模板,應該經專家的分析后,按結論進行嚴密搭設。模板拼縫上應該于寬度、嚴密性以及高低差上,盡量符合科學依據規定。對于一些模板破壞嚴重的或者周轉次數過多的,應該在第一時間進行更換。
(3)在負彎矩的鋼筋中,應該按照規范和設計要求,明確擺放。澆搗混凝土的過程中,要配置專業的人員看護,對于踩踏的變形情況,及時進行糾正。要求澆筑人員謹慎操作,盡量消除負彎矩鋼筋的移位,使負彎鋼筋能夠具備應有的作用,減少混凝土的開裂。
(4)混凝土澆筑時,要清晰了解混凝土樓板澆筑時間差與順序。要采用短方向開展先后的澆筑,要消除澆筑而過長現象。時間長了,新舊混凝土之間容易形成冷縫,使得混凝土的強度降低,直接影響到樓板的整體性能。施工中要盡量消除施工縫的設置。非留縫不可的,要按照科學的規定要求,把位置留置在不影響結構強度的地方,或者受力較小的地方。
(5)在混凝土澆筑之后,應對混凝土終凝結前開展二次收漿。采用搓板壓實的方式,盡量使混凝土表面浮漿減少,并且要將收縮后的混凝土面縫隙填充好,讓開裂因素減少到最低。實踐過程中,通過二道收漿的部分樓板是不會開裂的;混凝土凝固之后,要對混凝土的養護加強。可采用毛毯或者薄膜覆蓋的方法。同時要撓水養護,使混凝土表面水分蒸發沒有那么快。
(6)盡最大可能,減少對剛澆注完成的混凝土面上負重。混凝土終凝之后,且強度到達1.2MPa時,才能夠上人操作。需要吊裝材料的時候,要對于材料分散堆放,盡可能不要堆放特別多重物。
本工程高層商務辦公樓樓板,按上述方法措施認真施工,優質順利地完成辦公大樓樓板混凝土的澆注工作。經檢驗,工程樓板全面合格為整個工程結構的穩固性與安全性,打下良好的基礎。工程樓板混凝土澆注施工,充分體現了構筑物的有效控制施工,達到整體應用功能,以及完善建筑工程而存在的使用價值。因此,在樓板工程施工中,重視裂縫的產生原因和施工中各個環節的監督管理,把事前的分析、事中的控制以及事后的督查做好,是能夠保障泵輸混凝土的施工質量的。杜絕泵送混凝土澆注工程的有害裂縫,讓建筑工程混凝土裂縫極少產生,而為國家為社會提供更多完美無缺的建筑產品。