棚改项目工程中现浇混凝土楼板裂缝控制措施

李 远

(中铁十六局集团北京建功机械有限公司，北京 101500)

0 前 言

在棚改项目规模日趋扩大的背景下，施工中现浇混凝土技术的应用已经较为普遍。在应用该技术的过程中，由于材料选择不当、混凝土配合比设计不科学、施工不到位等因素导致楼板裂缝，不仅影响了棚户区改造项目中高层住宅楼、地下车库工程质量，而且对整个项目的顺利推进造成了干扰。因此，根据棚户区改造项目特殊性，进行现浇混凝土楼板裂缝的控制尤为关键。

1 工程概述

中铁十六局密云新北路29号院棚户区改造项目位于密云区新北路29号，东至中央储备粮密云直属库，西至密云镇大唐庄村和李各庄村，南至洪福苑小区，北至城西北供热公司。本项目用地约16.82 hm2(约252亩，1亩≈666.67 m2)，全部为国有划拨用地。

本项目用地范围内共有房屋76栋，本项目规划总建筑面积274 933 m2，其中地上建筑面积172 230.00 m2(含住宅150 305.00 m2、周转房6 750.00 m2、幼儿园4 080.00 m2、邮政设施3 755.00 m2、公共配套用房等7 340.00 m2)、地下建筑面积102 703.00 m2。总建筑面积78 216.26 m2，含个人产权住宅(6层)11栋、单位产权房屋(1～4层)65栋。房屋均建于20世纪70～80年代，建筑标准低，配套设施不完善，房屋部分墙体开裂。该改造项目需要将部分墙体开裂房屋拆除，建设高层住宅楼及地下车库。

2 裂缝表现及原因

2.1 裂缝表现

通过对棚户区改造项目高层住宅楼及地下车库工程中裂缝表现进行分析可知，裂缝多为楼地面裂缝、立管穿楼板位置裂缝、预埋管线位置裂缝以及后浇带、伸缩缝裂缝[1]。其中楼地面裂缝发生频率为5.10%，这类裂缝多表现为与楼板长边、多边平行存在，贯穿整个楼板中部，宽度达到1.20 mm左右；立管穿楼板位置裂缝发生频率为4.90%，这类裂缝多与建筑物四角墙呈45°，宽度在1.00 m以内，表现为中间宽、两端头窄的形态，端头会在穿越圈梁边缘消却；预埋管线位置裂缝发生频率为3.25%，这类裂缝多位于楼板内埋设线管位置，呈现大宽度、上下贯通形态；后浇带、伸缩缝裂缝发生频率为1.23%，这类裂缝多宽度较小、深度较浅，且在楼板面呈现不规则分布态势[2]。

2.2 裂缝成因

2.2.1 材料选择不当

当前在棚户区改造项目预埋穿线管操作时多选择PVC管，其具有弹性大、表面光滑、便于施工、成本低的特点，但是与混凝土的结合度较差，极易在楼板位置形成薄弱层。特别是在混凝土浇筑振捣操作时，这一类型管线经常会出现向上方移动、向下层沉降的现象，导致楼板顶部或底部保护层厚度进一步下降，进而引起混凝土截面应力集中，加剧了沿穿线管走向的楼板裂缝[3]。

除此之外，砂含泥量较大、细砂含量较多、使用外加剂不当等混凝土原材料质量与规范要求不符，也会增加混凝土收缩，降低混凝土抗拉强度，引起现浇混凝土楼板裂缝。

2.2.2 混凝土配合比设计不科学

虽然在棚户区改造项目中操作方随意减少材料、降低设计标准情况出现频率较低，但是在实际混凝土配比中操作方仍然存在错误的思想，即认为现浇混凝土操作中水泥的添加量应尽可能多，这有利于工程质量。但水泥用量的不科学增加加剧了混凝土收缩，埋下了混凝土楼板裂缝隐患。

2.2.3 操作约束不到位

对于棚户区改造项目高层住宅楼、地下车库楼板现浇混凝土施工而言，钢筋是发挥约束、限制作用的关键，钢筋作用的发挥与其粘结(绑扎、安装)力度具有紧密联系。基于钢筋材料承受拉力时界面应力集中点分布不规则的特性，一旦在改造项目中不注重钢筋保护，就会造成负筋保护层超出荷载，钢筋钝化状态被过早破坏，进而出现钢筋锈蚀等问题，钢筋锈蚀会加剧上层钢筋竖向位移，由此引发楼地面裂缝。

除了钢筋操作约束不到位外，后浇带施工缝操作时没有支设模板、疏松混凝土凿除不彻底等均是造成后浇带位置板面裂缝的主要原因。

3 控制措施

3.1 合理选择材料

为了防控楼板预埋管线位置出现的裂缝，施工人员可以从同一位置管线立体交叉穿越控制为入手点，优先选择管线直径小于楼板厚度1/3的混凝土管。若不得不采用PVC管，则在交叉布线位置增设线盒，以避免多根管线集中分布杂乱，为线管底部混凝土浇筑、振捣顺利进行奠定基础。同时在线管上层、下部增铺钢丝网片，钢丝网片宽度应超出200.00 mm，呈上、下交错分布态势。并在线管表面均匀涂抹素水泥浆，或者将铁丝密集缠绕在线管表面。若线管数量处于较高的水平，为保证线管集散位置混凝土截面应力抗性，可以结合孔洞构造要求，选择2×φ12的井字形抗裂构造钢筋，上下交错分布于孔洞周边。

为了避免产生过量水化热，在材料配比时，应优先选择水泥细度适中、硅酸三钙与铝酸三钙含量较少的水泥，比如收缩较小且具有正规厂家出厂质量证明书的普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥，避免选择泌水量、塑性收缩处于较高水平的含矿渣掺合料的硅酸盐水泥。同时避免选择特细砂、膨胀系数偏高的碎石、细砂以及含泥量过高的砂石，应选择最小粒径为5～40 mm的骨料、中粗砂以及与《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GB/T 50146—2014)要求相符的粉煤灰等。考虑到混凝土中作为掺合料的矿渣性能存在较大差异，在矿渣选择时应综合考虑原材料性能、现浇混凝土施工要求、周边温湿度，恰当选择高效混凝剂、高效引气剂。同时优先选择塑性混凝体而非大流动性混凝土，从源头控制现浇混凝土楼板裂缝。

3.2 科学设计混凝土配比

混凝土作为一种复合型材料，由外加剂、水泥、水、砂石等多种物质构成。混凝土配比则是指确定水泥、砂、石等混凝土组成材料的比例关系，一般用每m3混凝土中各组成材料质量进行表述。在配合比设计时，为避免水泥过多导致混凝土收缩裂缝，除同步降低水灰比、水泥用量外，设计人员应根据混凝土水泥性质，严格依据标准化、合理性原则，以《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2011)、《混凝土物理力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2019)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2015)、《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107—2010)的相关规定进行设计。

其中标准化要求在配合比设计时，由专业操作者精准计算混凝土外部空气体积、胶结材料体积、石块体积、砂体积等数据，根据计算数据确定组成原料用量。常用的现浇混凝土配合比设计计算方法为全计算法、固定砂石体积含量方法，后者进一步凸显了固定砂石体积含量的效用，需要操作者结合计算程序核算每m3混凝土砂石松堆体积标准，确定混凝土砂浆体含量以及石子用量，进而结合水胶比、胶凝材料中掺合料比例，计算现浇混凝土中用水量、胶凝材料总量；合理性主要是综合考虑混凝土拌合物的和易性、耐久性、强度与施工相符性以及节约水泥和降低混凝土成本情况，根据需要添加适量高效减水剂，并促使所用砂石材料紧密堆积，负荷承载力、强度均达到较高水平。必要情况下，可以利用公式推算适配强度进行。即：

feu,o=feu,k+1.645σ

(1)

式中，feu,o为操作配制强度，一般为60.00 MPa；feu,k为设计配制强度；σ为混凝土强度标准差。

3.3 加强操作约束

为避免钢筋绑扎、安装操作不到位而引起楼地面裂缝，技术人员应从钢筋隐蔽检验查收入手，围绕钢筋的间距、直径、锚固长度、上层钢筋与下层钢筋有效高度优选刚度优良钢筋，并制定双层双方向钢筋配置方案。一般在双层双方向钢筋配置方案中，需要保证钢筋小马凳纵横向间距在700.00 mm以内。同时以板底钢筋绑扎为节点及时开展线管预埋、模板封镶收头操作，避免钢筋绑扎后作业人员频繁踩踏造成楼地面裂缝。除此之外，对于裂缝已发生部位(负弯矩筋、支座端部受力最大位置)应铺设临时活动跳板，达到分散应力的效果。

为避免后浇带位置出现裂缝，操作者可以从混凝土表面已硬化、继续浇筑混凝土前为节点，将表面松动的砂石、软弱混凝土层全部清除并凿毛、洗净(清水)。同时在水平施工缝位置铺设配合比与混凝土内砂浆成分一致的水泥砂浆，铺设厚度在10.00 mm以上、15.00 mm以下。水泥砂浆铺设后，从施工缝位置开始选择非直接近缝边缘下料，并向施工缝位置匀速推进振捣，直至到达施工缝(90.00±10.00)cm半径范围内。

4 结束语

综上所述，对于棚户区改造项目，高层住宅楼及地下车库工程中现浇混凝土裂缝多表现为楼地面裂缝、立管穿楼板位置裂缝、预埋管线位置裂缝、后浇带及伸缩缝裂缝等，其中以楼地面裂缝、立管穿楼板位置裂缝出现频率最高。而上述裂缝的出现与混凝土配合比设计不科学、材料选择不当、操作约束不到位不无关系。因此，技术人员应从裂缝形成原因入手，采取针对性解决方案。比如严格制定并推行钢筋小马凳安装技术方案等，控制裂缝形成、蔓延，保证棚户区改造项目顺利推进。

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