对桁架钢筋叠合楼盖技术的再认识.pdf
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10年来,国内装配式建筑发展过程中,由于受到现浇结构规范对技术思想的束缚,造成大多数工程师对钢筋桁架叠合楼板的技术认识不清,没有发挥出该产品的技术优势。
这些问题,也体现在规范和标准、图集之中,本文是从装配式建筑结构设计、构件生产、施工安装、质量验收、技术经济性多个维度,对比国内外做法的不同,直击市场痛点,通过专业的分析对比,提出了自己的技术观点和看法,供广大科研和从业者参考。
3、预制桁架钢筋叠合底板安装前出现裂纹,能否继续
尺寸偏差的检验要求,对于构件的质量缺陷中,开并没有规定挠度变形 和裂缝宽度的要求,只对持久状态的裂缝宽度进行验算,这是因为预 制叠合构件只是中间半成品,这样规定是比较合理的。 从国内多数施工现场叠合楼板的裂纹情况看,裂纹(注意是“裂 纹”而不是“裂缝”)多呈现不规则形状,类似于“龟裂”,这种裂 纹的分布特点是多数靠近在钢筋位置(钢筋和混凝土在温差变化下: 存在细微的伸缩差,应力和应变集中导致开裂),且板块中间多,四 周相对较少,这类裂纹主要是由于混凝土干缩和温度涨缩造成的, 般分布较广且纹路很细,在干燥状态难以辨认,但在淋水状态下会形 成渗水,在板底很容易观察到。 以下是本人2010年所做的装配式建筑的试验样板房施工过程照 片,楼面和屋面的叠合楼板均采用密拼板缝型式,过程中才发现大部 分预制叠合底板存在裂纹,施工后对试验样板进行了长期观察。
左图:淋水前看不见裂纹,拼缝处透光
从以上照片可以看出,10mm的拼缝部位在施工前明显透光,施 工过程也会有水泥砂浆渗漏,但是施工完成后拼缝已经基本密实,叠 合底板裂纹已经渗水显露。 该部位为屋面板,楼板上表面未作防水处理并自然暴露,经过
18个月的观察,未见任何渗漏。经过分析发现:对于叠合楼盖,在 现浇层混凝土浇筑施工过程中,湿混凝土的水泥浆可以渗入预制叠合 底板的裂纹中,不断地填充裂纹缝隙,直至填满为止,如果施工过程 中在板底进行观察,可以发现裂纹的渗水逐渐成浑浊的乳白色,甚至 出现水泥的灰色,在混凝土初凝后才基本停止渗漏,此时混凝土浆液 开始在裂纹中不断结晶硬化,填补了所有的空隙,使得裂纹自行愈合。 在混凝土完全硬化后,楼板下表面裂纹处甚至可以清晰看到浆液的结 晶体(一般呈灰白色),混凝土裂缝的出现自愈合的现象,裂缝愈合 后的混凝土不影响承载能力,且抗渗性能方面优于全厚度整浇的楼板 从长期使用情况看,后期开裂的风险大大降低,主要是由于预制底板 为徐变已经完成,缝隙中的结晶体密度较高,因此这类的裂纹为无害 缝隙,不会影响楼板的性能。 如果叠合楼板的板面和板底同时出现可辨识的较长裂缝,往往是 由于吊点设计不合理,或者储存、运输、吊装过程的损伤引起,此时 应对裂缝情况进行分析评估,采取相应的措施后方可继续施工和使用 化如采取加密板下顶撑缩短支撑间距、并且在裂缝部位增加一层钢筋 网片(相当于密拼板缝的拼缝钢筋作用,一般按设计配筋的110%截 面行业分类标准,且长度大于2倍锚固长度)的加固方法,以保证叠合后的楼盖在 性能上不低于原设计要求。 当叠合板的裂缝出现上下裂通的规则通缝,裂缝宽度大于0.5mm, 且桁架筋上弦杆出现明显的压曲变形时,应该进行报废。在施工过程 中经过淋水显现的细小裂纹,不会影响工程质量,在涂料粉刷后也不
4、加厚预制桁架钢筋叠合底板的厚能否起到防止裂纹的作用?
板厚度只有35mm左右,由于预应力的存在,底板一般不会开裂)。 在能够保证叠合楼板钢筋保护层厚度的前提下,尽量减薄叠合楼 板,增加现浇混凝土厚度,可以降低构件成本、方便现场水电管线安 装,有利于提高楼盖质量,节约工程造价,因此,在板底配筋设计不 变的前提下,加大底板厚度有害无益。 四、双向板预制叠合楼盖设计和施工的技术要点 通过前面的讨论,我们认识到采用在叠合楼板上部进行倒角,能 够加厚拼缝部位的局部现浇层厚度,在桁架钢筋的约束下,可以使拼 缝钢筋与底板受力筋实现间接搭接,并传递轴向拉压应力,实现双向 板的密拼板缝,能够减薄板厚、简化生产施工,综合降低造价成本。 根据双向楼板的受力特点,在具体的设计、施工过程中还需要掌握以 下要点: 1、叠合楼板上下均需要做倒角,侧边可以不伸出钢筋,上倒角 不小于20*60,用于增加接缝刚度和防止钢筋锈蚀;下倒角10*10 拼缝宽度10mm用于调节误差。 2、拼缝处现浇混凝土的厚度应该大于楼板总厚度的2/3,楼板 在拼缝部位的剩余刚度应不小于总厚度的30%,可以按照双向板受力 设计。 3、施工时,应保证拼缝部位左右叠合板底面平齐,误差不大于 3mm 4、拼缝钢筋数量按照不小于板底受力筋截面积的110%,并附加 两根6的通长分布钢筋。
5、拼缝钢筋穿过桁架钢筋后应满足搭接长度。 五、如何减少预制叠合底板裂纹的产生? 非预应力的预制桁架钢筋叠合楼板的裂缝主要是由于干缩和温 度变化,以及储存、运输、吊装不当引起,因此应该从如下方面治理 1、加强养护。构件脱模后,无论是否达到设计强度,在堆场应该洒 水养护不小于7天,防止混凝土过早失水十缩产生裂纹。 2、适当的遮荫减小温差。有条件应该尽量在室内储放构件,在室外 储存码放时,最上层应该采取遮阴措施,防止温差过大产生裂纹。 3、构件按照设计的吊点位置进行码放。构件吊点应该有明显标识, 码放的支点应该与设计的吊点位置相对应,且上下各层的支点应该对 齐,防止次应力过大开裂损坏。 4、运输时,应该绑扎牢靠,防止颠簸损坏。 5、安装时,严格按照吊点位置,现场顶撑间距应符合规范和设计要 求,安装时应采用手动葫芦缓慢下落。 6、现浇混凝土前,应该充分淋水阴湿,防止现浇混凝土在结合面快 速失水,导致水泥浆不能填充裂纹,无法形成自愈合,要在表面无积 水的情况下浇筑混凝土,以保证配合比的准确。 六、结论 1、只要对桁架钢筋叠合楼板的构件设计稍作改进,上部侧边做 出倒角,保证拼缝处现浇混凝土厚度大于楼板总厚度的2/3,在较薄 板厚的情况下,可以采用密拼板缝的方式实现双向板。 2、拼缝两侧板厚范围内布置桁架钢筋,拼缝钢筋穿过第一排桁
架的长度满足一定要求,可以使拼缝钢筋与受力钢筋实现间接搭接传 递拉应力。 3、采用密拼板缝的方式进行双向叠合楼盖设计,叠合楼板不需 要伸出钢筋,可以大幅度节省构件生产和安装成本,能够施工费用降 氏50%左右,并加快施工进度。 4、密拼板缝宜采用下部倒角,并采用聚合物防裂砂浆分两次勾 缝和找平,以方便调节施工误差和防止板底开裂。 5、预制叠合底板在淋水后出现裂纹渗水现象,不影响正常使用, 在采取闭水试验合格的情况下,可以止常验收。如果闭水试验不合格, 应该在上表面采取防水措施。 (作者单位:深圳市现代营造科技有限公司,谷明旺)
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