預(yù)制疊合板混凝土裂縫控制要點(diǎn)

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摘 要：近年來(lái)隨著城市化進(jìn)程的逐步深入，裝配式建筑步入了快速發(fā)展階段。預(yù)制疊合板是裝配式建筑中不可或缺的構(gòu)件之一，也是現(xiàn)階段我國(guó)建筑行業(yè)應(yīng)用范圍最廣的一種預(yù)制樓板形式。預(yù)制疊合板的優(yōu)勢(shì)明顯，在施工中使用預(yù)制疊合板可以降低施工現(xiàn)場(chǎng)的濕作業(yè)，使其成為上部現(xiàn)澆板的模板，節(jié)省了模板搭建這一施工步驟。另外預(yù)制疊合板的下表面平整，為后續(xù)的飾面施工的有序推進(jìn)提供了便利。但是施工單位在施工中應(yīng)當(dāng)避免預(yù)制疊合板開(kāi)裂問(wèn)題，一旦預(yù)制疊合板開(kāi)裂，不僅會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還會(huì)對(duì)后續(xù)的飾面施工造成負(fù)面影響，導(dǎo)致飾面層開(kāi)裂?；诖?，本文闡述了預(yù)制疊合板的基本概念，從生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放、吊運(yùn)、安裝等環(huán)節(jié)分析了預(yù)制疊合板混凝土裂縫的成因，并提出了預(yù)制疊合板拼縫的處理措施，希望為建筑行業(yè)從業(yè)者提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：預(yù)制疊合板；混凝土；裂縫控制

1預(yù)制疊合板概述

預(yù)制疊合板是疊合構(gòu)件的一種形式，預(yù)制疊合板主要分成上下兩層，下層是預(yù)制層，上層為現(xiàn)澆層，下層可以作為上層澆筑工序的模板，經(jīng)歷兩個(gè)成型階段而形成的一種整體受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在預(yù)制疊合板施工中，首先需要在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝預(yù)制混凝土底板，然后以混凝土底板為模板做好配套支撐措施澆筑混凝土疊合層，這樣的話便形成上部現(xiàn)澆混凝土部分。當(dāng)上層的混凝土與預(yù)制板形成整體后便可以共同受力承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的荷載。預(yù)制疊合板一般與疊合梁搭配使用，這樣可以提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以說(shuō)該結(jié)構(gòu)是集現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)與預(yù)制結(jié)構(gòu)兩者之長(zhǎng)，一方面可以保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性，另一方面則可以滿足工程加工生產(chǎn)需求，在降低施工成本的同時(shí)提升施工質(zhì)量。預(yù)制疊合板的施工工藝技術(shù)較為成熟，各個(gè)連接點(diǎn)的施工工序簡(jiǎn)單，難度系數(shù)較低，因此預(yù)制疊合板在建筑行業(yè)得到廣泛傳播，并應(yīng)用在公共建筑以及住房建筑中[1]。預(yù)制疊合板與全現(xiàn)澆疊合板相比，前者是在工廠生產(chǎn)構(gòu)建，而后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)安裝拼縫的，在前期施工中必須做好質(zhì)量控制措施，否則容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。裂縫問(wèn)題是預(yù)制疊合板中出現(xiàn)頻率最高的質(zhì)量問(wèn)題，唯有分析裂縫成因才能有效預(yù)防裂縫問(wèn)題。

在預(yù)制鋼筋混凝土疊合板的生產(chǎn)制作、運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)、堆放以及安裝等環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)不同類型的裂縫問(wèn)題，比如表面裂縫、深度裂縫及貫穿性裂縫，根據(jù)裂縫的延伸方向可以將裂縫劃分成橫向裂縫、豎向裂縫以及斜向裂縫等。在混凝土配置、振搗、養(yǎng)護(hù)階段會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫、干縮裂縫、塑性裂縫等，另外當(dāng)混凝土受到外力荷載時(shí)還會(huì)出現(xiàn)張拉裂縫。以下將從預(yù)制疊合板生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放、吊運(yùn)及安裝等環(huán)節(jié)分析裂縫問(wèn)題。

2預(yù)制疊合板生產(chǎn)中的裂縫

2.1原材料質(zhì)量問(wèn)題引起的裂縫

預(yù)制混凝土疊合板的主要原料有水、水泥、砂石等骨料以及外加劑。倘若原料中摻雜有大量雜質(zhì)或有害物，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致混凝土疊合板的質(zhì)量無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，而且還有可能影響鋼材或混凝土的性能，一旦預(yù)制疊合板受到荷載，將有可能出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，從而降低疊合板的承載性能。工程生產(chǎn)預(yù)制疊合板時(shí)一般是使用大型機(jī)械設(shè)備批量生產(chǎn)，倘若原料質(zhì)量不合格，那么生產(chǎn)出來(lái)的疊合板質(zhì)量將不達(dá)到，將這樣的疊合板運(yùn)用在工程建設(shè)中將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，給企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此，必須從根本上解決預(yù)制混凝土疊合板質(zhì)量問(wèn)題。在預(yù)制疊合板生產(chǎn)過(guò)程中，施工單位需要根據(jù)建設(shè)工程項(xiàng)目的規(guī)模、用途、結(jié)構(gòu)等情況確定結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)，選擇合適的混凝土配置比例。在混凝土疊合板材料配置前，需要仔細(xì)檢查原料的型號(hào)、性能等相關(guān)參數(shù)，形成一個(gè)科學(xué)的檢驗(yàn)體系，最大限度避免由于原材料質(zhì)量不合格而引發(fā)裂縫問(wèn)題[2]。

2.2混凝土澆筑、振搗過(guò)程中引起的裂縫

按照設(shè)計(jì)圖紙的指示依次搭建預(yù)制鋼模板后對(duì)其中的鋼筋進(jìn)行綁扎并澆筑混凝土。在此期間出現(xiàn)裂縫問(wèn)題主要有以下三個(gè)原因：第一，鋼筋墊塊的布置數(shù)量有誤，相鄰墊塊間的間距過(guò)大，鋼筋保護(hù)層厚度過(guò)小，受力后便導(dǎo)致底板開(kāi)裂。第二，在混凝土振搗環(huán)節(jié)由于操作人員沒(méi)有按照規(guī)范的流程操作導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析問(wèn)題，難以與鋼筋形成一個(gè)整體，從而出現(xiàn)裂縫。第三，在預(yù)制疊合板初凝前，施工人員需要進(jìn)行拉毛處理，部分施工人員為了圖一時(shí)之便直接踩在桁架鋼筋之上，而后沿著桁架鋼筋的方向便出現(xiàn)貫通性裂縫問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，在混凝土澆筑和振搗階段的裂縫問(wèn)題主要是由于操作人員操作不當(dāng)導(dǎo)致的。工廠預(yù)制生產(chǎn)環(huán)境與建筑施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相比，前者可以更好的監(jiān)管施工人員的施工行為，也更便于對(duì)其展開(kāi)技能培訓(xùn)和安全教育，工廠召開(kāi)技術(shù)交底交代注意事項(xiàng)即可，而后建立責(zé)任追索制度與監(jiān)管制度即可有效避免不合規(guī)的操作行為，最大限度避免在混凝土澆筑、振搗過(guò)程中由于施工人員操作不當(dāng)而引起的預(yù)制疊合板裂縫問(wèn)題[3]。

2.3混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起的裂縫

工廠生產(chǎn)預(yù)制混凝土疊合板時(shí)為了與現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度保持一致，會(huì)使用蒸汽養(yǎng)護(hù)來(lái)提升預(yù)制混凝土疊合板的生產(chǎn)速率。當(dāng)疊合板進(jìn)行拉毛處理后需要在混凝土初凝前覆蓋薄膜養(yǎng)護(hù)，以免由于混凝土在凝固過(guò)程中由于水化熱反應(yīng)釋放出大量熱量，外部散熱容易，但內(nèi)部體積較大散熱困難，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部外部熱脹反應(yīng)不同步而出現(xiàn)溫度裂縫。而且混凝土在成型初期抗拉性較弱，當(dāng)溫度變化所產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土本身抗拉強(qiáng)度限制時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫，這類裂縫一般出現(xiàn)在疊合板的表面且多為橫向裂縫。當(dāng)混凝土初凝技術(shù)后，為了使混凝土的凝固速度加快，會(huì)直接將其連同模臺(tái)送至養(yǎng)護(hù)窖內(nèi)進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)窯蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，升溫速度不得大于每小時(shí)15℃，在恒溫期間混凝土的內(nèi)部溫度應(yīng)控制在60℃，濕度則大于90%，具體的恒溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間需要根據(jù)構(gòu)件脫模強(qiáng)度來(lái)設(shè)置，確?；炷粮鞑糠值臏囟纫恢?，避免溫度變化過(guò)大而出現(xiàn)溫度裂縫。

3預(yù)制疊合板運(yùn)輸和堆放過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫

3.1預(yù)制疊合板的運(yùn)輸

在預(yù)制疊合板運(yùn)輸過(guò)程中將其按照下大上小的方式疊放至運(yùn)輸車上并用鋼繩或扁帶固定牢固。通常情況下，預(yù)制混凝土疊合板的工廠多為遠(yuǎn)離市區(qū)的偏遠(yuǎn)郊區(qū)，將預(yù)制混凝土疊合板運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)的距離較遠(yuǎn)，而且在車輛運(yùn)輸過(guò)程中道路并不一定完全平整，道路顛簸會(huì)產(chǎn)生沖擊力而破壞預(yù)制混凝土疊合板，另外在運(yùn)輸車制動(dòng)時(shí)也會(huì)導(dǎo)致預(yù)制混凝土疊合板滑移而導(dǎo)致疊合板受損出現(xiàn)裂縫。為了在確保預(yù)制混凝土疊合板質(zhì)量的同時(shí)提升運(yùn)輸效率，施工單位應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范的流程堆疊疊合板，以免由于疊放方式不當(dāng)而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。因此，施工單位在選擇預(yù)制混凝土疊合板廠商時(shí)應(yīng)當(dāng)按照就近原則選擇，既要考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)到工廠的距離，還要考慮到兩地的路況，而后制定出科學(xué)的運(yùn)輸方案，盡可能避免在交通繁忙或路況不良的情況下運(yùn)輸預(yù)制混凝土疊合板。運(yùn)輸過(guò)程中預(yù)制混凝土疊合板上下滑動(dòng)的主要原因在于堆疊方式不合理以及加固不牢固導(dǎo)致的，因此應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循規(guī)范的堆疊流程，在貨架中設(shè)置隔層，這樣既可以避免運(yùn)輸車輛堆疊高度低于6層，又可以提升運(yùn)輸體量[4]。

3.2預(yù)制疊合板的堆放

在預(yù)制混凝土疊合板堆放過(guò)程中容易出現(xiàn)溫度裂縫，其主要原因在于疊合板承受自身重力和外部荷載的共同作用下的張拉力超過(guò)預(yù)制混凝土疊合板的抗拉強(qiáng)度限值，而后預(yù)制混凝土疊合板便會(huì)在底部出現(xiàn)裂縫。發(fā)生裂縫問(wèn)題主要有以下三種可能性：第一，在預(yù)制混凝土疊合板堆放時(shí)工作人員會(huì)在預(yù)制混凝土疊合板中放置墊木，倘若墊木的間距設(shè)置不合理或者是墊木受力不均勻，導(dǎo)致疊放的預(yù)制混凝土疊合板形成懸臂結(jié)構(gòu)，此時(shí)有可能會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。第二，上下層墊木并不是在同一豎直線上的，上層疊合板的荷載無(wú)法有效傳遞，下層疊合板受到的剪力超過(guò)預(yù)制混凝土疊合板的抗拉強(qiáng)度限值，此時(shí)疊合板便出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。第三，將預(yù)制混凝土疊合板堆放在尚未硬化的地面上，隨著疊合板堆疊數(shù)量的遞增，地面的受到的重力會(huì)越大，地基便會(huì)下陷，導(dǎo)致疊合板受力不均勻而出現(xiàn)裂縫。因此，堆放預(yù)制疊合板時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量選擇已經(jīng)硬化的地面堆放，確保地面的平整度和穩(wěn)定性，確保墊木規(guī)格統(tǒng)一按照沿豎向線對(duì)齊方式布置，并且墊木的水平間距要控制得當(dāng)，按照上小下大的方式疊放，整體堆疊高度不宜超過(guò)6層[5]。

4預(yù)制疊合板吊運(yùn)、安裝過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫

4.1預(yù)制疊合板的吊運(yùn)

預(yù)制疊合板的吊運(yùn)作業(yè)涉及到生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放以及吊裝等若干個(gè)環(huán)節(jié)。施工單位應(yīng)當(dāng)科學(xué)設(shè)置吊裝點(diǎn)位，而后運(yùn)用專業(yè)的平衡架輔助吊車起吊，在吊運(yùn)過(guò)程中一定要保證各個(gè)吊裝點(diǎn)位受力的均衡性，以免由于受力不均而導(dǎo)致預(yù)制疊合板開(kāi)裂。另外還有諸多不合規(guī)的操作有可能增加預(yù)制疊合板開(kāi)裂問(wèn)題的發(fā)生，比如起吊點(diǎn)設(shè)置過(guò)少、沒(méi)有使用平衡架輔助起吊等，這樣的話部分吊點(diǎn)荷載過(guò)大便會(huì)出現(xiàn)裂縫；在吊運(yùn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)輕起輕放，保持勻速吊運(yùn)，以免由于疊合板受到?jīng)_擊荷載而開(kāi)裂。在實(shí)際吊運(yùn)預(yù)制疊合板時(shí)，多次轉(zhuǎn)運(yùn)也會(huì)對(duì)疊合板造成傷害，繼而導(dǎo)致裂縫問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大，所以，施工單位必須制定科學(xué)的吊裝方案，選用專業(yè)的吊車司機(jī)吊運(yùn)，盡量避免不必要的轉(zhuǎn)運(yùn)以免預(yù)制疊合板的小裂縫進(jìn)一步擴(kuò)散加深成為有害裂縫。

4.2預(yù)制疊合板的安裝

預(yù)制疊合板的安裝包含了多個(gè)施工工序，如起吊、落位、調(diào)整、澆筑等。起吊安裝流程與吊運(yùn)類似，在落位和調(diào)整環(huán)節(jié)一定要按照設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)注的標(biāo)高和平整度，不可提前脫鉤而后使用撬棍來(lái)強(qiáng)行調(diào)整疊合板的位置，以免疊合板出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。在預(yù)制疊合板灌漿施工中需要保證預(yù)制疊合板的表面、安裝墻體以及鋼筋材料清潔干燥，在灌漿前需要浸濕疊合板，將配置好的灰漿抹于墻面上使其充實(shí)夯實(shí)，而后將疊合板與墻體中的灰漿擠出。當(dāng)灌漿完成后，再使用專用膠粘劑將預(yù)制疊合板粘貼至墻面上，粘貼均勻且牢固，為了避免出現(xiàn)空鼓和裂縫問(wèn)題，粘劑的涂抹面積應(yīng)比預(yù)制疊合部表面至少大3cm。

5預(yù)制疊合板拼縫的處理

一般情況下預(yù)制疊合板面層開(kāi)裂位置多為預(yù)制疊合板的接縫位置。在拼縫處理上通常采用雙向板拼縫和單向板拼縫兩種處理方式，前者是指在兩塊預(yù)制疊合板之間預(yù)留鋼筋，而后現(xiàn)場(chǎng)澆灌混凝土，使其形成一個(gè)有機(jī)整體，與后澆帶的處理方式類似；而后者則是細(xì)密的拼縫，通過(guò)先塞縫后膠粘的方法使其拼接起來(lái)。

5.1雙向板拼縫處理

在雙向疊合板拼縫處理中一方面需要避開(kāi)最大彎矩截面，另一方面則需要避開(kāi)最大受力處，而后用后澆帶的形式進(jìn)行處理。通常情況下，在預(yù)制部分和現(xiàn)澆部分的交界面上會(huì)存在雙向板拼接裂縫，因?yàn)樾屡f混凝土在這個(gè)位置連接，但是兩者在混凝土灌注和振搗環(huán)節(jié)質(zhì)量不過(guò)關(guān)導(dǎo)致交接處的混凝土無(wú)法達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度和抗性。因此，在雙向板拼縫處理上，施工人員應(yīng)當(dāng)在兩者交接處開(kāi)鑿或鑿毛使新舊混凝土能有效連接成一個(gè)整體，在振搗過(guò)程中倘若發(fā)現(xiàn)鋼筋偏位應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整與修復(fù)。

5.2單向板拼縫處理

單向板的密拼縫通常在振搗現(xiàn)澆層過(guò)程中塞填泡棉條，當(dāng)現(xiàn)澆層混凝土養(yǎng)護(hù)硬化后再使用專業(yè)的填縫劑填充。但是這項(xiàng)塞縫和填縫工作對(duì)細(xì)致性要求較高，施工人員必須要用兢兢業(yè)業(yè)的態(tài)度對(duì)待施工，尤其使用聚氨酯泡沫填縫劑填縫前需要及時(shí)清理縫隙，以免由于施工不到位密拼縫裂開(kāi)，導(dǎo)致飾面層出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，不僅影響美觀效果，還會(huì)危害建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。因此，施工單位需要改良塞縫工具，并選擇先進(jìn)功能更強(qiáng)的填縫劑，最大限度避免單向板密拼縫出現(xiàn)開(kāi)裂的問(wèn)題。

6結(jié)論

總而言之，預(yù)制混凝土疊合板與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土樓板相比，前者不僅可以節(jié)約鋼材、減少施工時(shí)間，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，而且在抗震性能方面能力突出。雖然預(yù)制混凝土疊合板在生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放、吊裝等環(huán)節(jié)難以避免出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，但是施工單位可以分析裂縫成因，及時(shí)采取措施來(lái)降低裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)頻率，全面提升預(yù)制混凝土疊合板的施工質(zhì)量，使預(yù)制混凝土疊合板在公共建筑及住房建筑中得到廣泛傳播和應(yīng)用，保證建筑工程的安全性和穩(wěn)定性，有效延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]胡其星.裝配式建筑預(yù)制混凝土板裂縫預(yù)防及控制措施[J].磚瓦，2022（03）：46-48.

[2]韓強(qiáng)， 劉峰.鋼筋桁架樓層板在工程實(shí)踐中的運(yùn)用[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（8）：73.

[3]曹高碩，王示，主紅香，王斌.桁架鋼筋混凝土疊合 板底板開(kāi)裂影響因素研究 [J].山 東 建 筑 大 學(xué) 學(xué)報(bào)，2020，35（05）：27-34.

[4] 高新宇.鋼筋桁架混凝土疊合板預(yù)制底板力學(xué)性能的研究[D].安徽：合肥工業(yè)大學(xué)，2018.

[5]楊秀英，劉永欣.裝配式結(jié)構(gòu)中疊合板接縫技術(shù)及實(shí)踐應(yīng)用[J].聊城大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，30（01）：107-110.