闭口型组合楼板施工中产生规则裂缝的总结与思考

前言

在楼承板上现浇混凝土，楼承板与混凝土共同承受荷载的楼板即为组合楼板 ；常见的组合楼板有以下几类：  

 

 

（b）缩口型压型钢板组合楼板

 

（c）闭口型压型钢板组合楼板

 

由于组合楼板优越的施工便捷性以及与钢梁良好的协同工作特性，在钢结构项目中得到了大量应用；尤其是闭口型压型钢板组合楼板，因为较小的板厚，增加了楼层净高、减少了混凝土用量及楼板自重，在公共建筑以及工业建筑项目中应用广泛。  

     

1.项目概 括

这里介绍的是一个3层工业厂房，钢框架结构，楼面东西88m，南北63m,两个方向各设置一道温度后浇带；标注柱跨11.3mX10.5m,标准板跨2.625m；标准跨典型平面布置如下图：  

 

组合楼板设计型号为YX65—170—510（1mm），大样图如下：  

 

其中顶筋通长筋为D10@200，混凝土等级C30，压型钢板材质Q355。  

压型钢板厂家提供参数如下：

 

根据厂家提供参数，1mm厚压型钢板，楼板免支撑最大跨度在2970mm以上，这与以往同类型项目经验及楼板施工阶段承载力计算结果吻合。  

     

2.问题描述

在项目施工过程中，根据现场施工管理方反映，在浇筑组合楼板时，混凝土初凝过后，部分楼板出现板顶裂缝，经过对比发现裂缝分为两种：  

1、柱板交界处，或设备基础凸出楼板部分与楼板交界处，由于应力集中及后期养护不到位产生的少量不规则裂缝，该类裂缝不在本次讨论范围；  

2、沿压型钢钢板肋方向出现的较为规则长裂缝  

现场图片如下。  

 

 

裂缝位置示意如下：  

 

     

3.裂缝原因分析与检测

经过设计师亲赴现场研查总结：  

1.裂缝分布绝大多数沿板肋方向（垂直于次梁方向）；  

2．裂缝分布间距呈现规律性，多为0.5m或者0.5m模数的间距，这恰与单块压型钢板宽度接近；初步推测压型钢板单元连接处为裂缝高发区。  

 

基于以上情况小编第一反应是是否施工荷载超标，跟施工现场确认是否出现以下情况：  

1、混凝土浇筑时出现是否出现板跨集中倾倒混凝土，堆载过高，导致压型钢板出现过大变形；  

2、混凝土浇筑过程中是否出现其他施工荷载超过设计值情况；  

经过与现场施工管理方确认，及后续继续浇筑情况对比，排除以上可能。  

 

鉴于裂缝出现可能与钢梁变形过大有关，在施工方建议下，业主邀请第三方检测单位进行了钢梁挠度及楼板裂缝属性检测,其中挠度、裂缝宽度及保护层厚度数据如下：
 

 

因跨度加大，梁设计时跨中起拱值为1/450,故在楼板浇筑完成后钢梁实际跨度均较小，满足钢标附录B相关要求：  

 

 

 

 

基于检测数据，可以发现多数裂缝发生处，保护层厚度控制严重超出验收规范允许值；小编根据压型钢板内各板件的实际尺寸示意出几何关系如下：  

 

此图为理想状态，根据验收规范，保护层厚度可以存在（+8，-5）的施工偏差。  

 

此图为钢筋直接搁置于压型钢板肋顶，27mm为不考虑变形滑移等因素的保护层厚度值；当绑扎完成后施工人员走动等造成钢筋网变形滑移后实际保护层厚度可能达到：  

c=27+10+8=45mm  

这也与检测数据基本吻合。  

 

通过了解，得知施工方没有闭口型组合楼板项目施工经验，小编开始质疑施工操作的规范性，于是小编分析过后决定再到现场走一趟，重点关注其他未浇筑区域压型钢板连接处处理以及板钢筋摆放，施工现场照片如下：  

 

板侧连接图1

 

板侧连接图2

 

钢筋排布图1

 

钢筋排布图2

从图片做法以及检测结果可以推测：  

1、 压型钢板单元侧面连接处仅靠公母肋扣合，缺乏有效的连接固定，在施工荷载下，此处一旦发生变形，后续浇筑混凝土也会相应变形产生板顶初始拉应力；  

2、 板顶钢筋缺乏有效固定措施，在施工荷载作用下，容易出现错位；导致板顶素混凝土层较厚，可能达到45mm以上；  

 

经过分析及对比，以上两点应该是裂缝产生的直接原因，在初始拉应力下，钢筋偏位较多，拉应力超出素混凝土抗拉极限值，于是在压型钢板交界处，板肋位置顶部混凝土产生开裂，裂缝间距呈现510mm的模数关系；  

后续通过对施工措施的严格要求，以及部分其他方法，大大避免了裂缝数量的产生，已经浇筑的楼板裂缝由施工单位负责后期采用灌浆补强，此处不再赘述。  

     

4.总结

通过这个项目，小编也在细查图纸反思，在组合楼板设计及施工过程中可以做出的改进：  

 

1：组合楼板应当给出更详细的施工要求说明，注明需要着重注意的事项，采取必要的板钢筋固定措施，不允许顶筋直接依靠板肋支撑，设置马凳筋或者混凝土垫块保证顶筋位置；板侧连接处不应仅靠公母肋扣合，应采用有效的机械连接固定，并按技术要求给出自攻铆钉等的连接间距；  

2：条件允许情况下适当增加板厚，由详图可以看到，120mm的楼板，hc厚度仅55mm左右，在这个范围内布置三层钢筋，且严格控制层距，对施工方施工质量要求较高；  

3：根据混凝土抗裂经验，板顶钢筋通长筋尤其是垂直于板肋方向通长筋，相同钢筋面积需求下，尽量采用小直径，密排布；例如同为每米390mm2左右的需求，D8@130方案优于D10@200。  

 

以上是针对闭口型组合楼板从设计到施工时的一些总结与思考，不足之处欢迎指正赐教。     

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