装配式建筑叠合板拼缝裂缝控制技术研究

装配式建筑叠合板拼缝裂缝控制技术研究

陶亮,杨金旺,陈建鸿,郑鹏,曾宇维

中国建筑第五工程局有限公司 410000

摘要：叠合板是装配式建筑施工的重要构件，其接缝处受力能力较为薄弱，容易出现开裂，影响建筑安全。目前的裂缝控制技术主要利用高强度钢筋的方式，而长期高应力状态板材容易产生水平裂缝。就上述问题，对装配式建筑叠合板拼缝裂缝控制技术进行了研究。在根据叠合板生产过程分析拼缝裂缝产生原因后，从控制材料配比、调整生产操作方案、改善起吊与堆放环节和加强监管的4个角度，提出了对拼缝裂缝控制的有效措施，为实际的加工生产提供了理论支撑。经过实例验证，在所研究的控制技术下，板材拼缝开裂情况约有50%的改善。

关键词：装配式建筑；叠合板；拼缝裂缝；裂缝控制；

中图分类号:TU375 文献标识码:A

1引言

装配式建筑因其具有标准化、施工集成化、作业量低、节能性能优越等优点，逐渐成为目前建筑行业广泛使用的一种施工作业方式。在装配式建筑施工中叠合板是一种由不定数量的预制板和现场浇筑的钢筋混凝土叠合而成的建筑部件，因为其刚度大、部件一体性和表面平滑性较佳，是高层以及大空间建筑楼板进行装配式施工的主要楼板部件[1]。叠合板在使用时需要多块拼接才能达到施工建筑面积或部件厚度要求，但是由于叠合板需要混凝土浇筑，浇筑过程板材受到的应力变化会导致拼缝处出现不同程度的裂缝，影响建筑整体安全性。为在施工过程中减少裂缝的产生，规范化装配式建筑施工管理，控制叠合板施工质量，本文将研究装配式建筑叠合板拼缝裂缝控制技术。

2 装配式建筑叠合板拼缝裂缝产生原因分析

装配式建筑叠合板拼缝裂缝产生的原因与叠合板安装施工过程有主要关系，大体上可以分为下4种：

（1）拼接浇筑时混凝土的配置比不合理。

（2）混凝土浇筑振捣施工操作不当。

（3）叠合板养护与起吊、堆放不当。

（4）叠合板拼接生产人员技术水平差异会影响构件质量。

3 叠合板拼缝裂缝控制

根据上述对叠合板拼缝裂缝产生原因的分析内容，针对性提出以下的控制措施。

3.1 严格控制混凝土材料配比

根据板材在装配式建筑施工中的设计需要，对于早期浇筑的混凝土选用拆模强度高于15MPa、初凝时间在2小时左右的材料。并使用矿粉凝胶材料替换粉煤灰凝胶材料[2]。配比要考虑硬化过程材料的弹性模量变化，减少应力对接缝的影响：

   （1）

其中，为干燥时的弹性模量；为干燥天数。调整配比，使得弹性模量以近匀速变化。

在混凝土材料中掺入一定量的减水剂和内养护剂，减轻混凝土塑性裂缝产生。在正式批量生产前，加工样板，并对样板进行强度测试。

3.2 调整浇筑振捣施工操作方案

在浇筑混凝土时，首先由浇筑模板承担整个板材构件的自重以及施工时的上方的载荷。在一层混凝土终凝后，对下一层接触面进行刷毛处理。并在下一层混凝土浇筑前，铺设抗剪钢筋，增强材料的抗收缩能力，降低剪应力对下层混凝土的影响[3]。拆除模板后，由已干燥混凝土和初步硬化的后浇混凝土承受自重和载荷。在拼缝处设置形成强连接的钢筋，从而转移拼接处受到的应力

其中，在混凝土浇筑完毕后，对于先浇筑的混凝土仅进行振捣处理。振捣工艺需要根据规范采取相对应混凝土材料的参数设置振动台的振动方式参数。振捣后，冲刷板材表面，除浆后形成摩擦力较大的接触面，放置细钢筋网。

3.3 控制构件养护与起吊过程

混凝土的极限收缩值通常取3.24×10-4，根据该数值可以估算混凝土材料在温差下的应力，从而控制养护温度变化，避免材料内部应力快速变化。为提高养护效率，通常是多个板材堆叠后再一次性通汽养护。板材在养护模台靠近下方和侧面加热管的构件，在升温、热辐射的影响下，温度升高加快[4]。

内部最高温度和表面温度分别按下式计算：

（2）

（3）

其中，为混凝土绝热温升；为最高绝热温升；为降温系数；当前的室外温度；为理论浇筑厚度；为实际浇筑厚度；中心气温与室外温度之差。

混凝土养护时，板材内外温差需要小于25℃。在靠近温度高的叠合板上涂抹缓凝剂，并在养护结束后，使用温热水冲刷叠合板。

起吊叠合板时，规则形状的板材通过确定几何中心，固定起吊点进行缓慢匀速操作即可。对于形状不规则的板材则采用多吊点的方式，减少开裂风险。堆放时，对叠合板进行规矩码放。控制堆放层数的同时，使用垫木对板材进行水平校正，避免对底层板产生剪切力。

3.4 加强作业人员管理

在叠合板生产、转运过程工作的作业人员需要持有专业的资格证，并且由生产企业定期进行培训考核。设置明确的考核管理条例与监督机制，人员对生产的板材负责，在每一环节交付时，由下一环节人员进行检查，减少人为因素导致的板材开裂。

4实例验证

本节将在某装配式建筑的叠合板生产过程中进行对上文提出的裂缝控制技术进行可行性验证。

4.1 验证内容

本次验证研究中，分别应用本文提出的控制技术和传统的裂缝控制技术对叠合板拼缝进行处理。预制板均已生产完毕，在叠合板拼缝处安装固定百分表。记录百 分表初始值后，进行混凝土浇筑等一系列的叠合板生产过程。在拼缝处施加外力，改变接缝处的荷载。通过百分表的读数，测量叠合板拼缝处开裂情况。

4.2 验证结果分析

下表1、2为分别为在不同控制技术下生产的双层、三层叠合板拼缝受外力产生裂缝的统计结果。

表1 双层叠合板拼缝裂缝统计结果

表2 三层叠合板拼缝裂缝统计结果

分析表1和表2可知，随着施加外力的增加，接缝处的裂缝都开始增大。相比较而言，传统技术控制的三层板材在外力大于10 KN/m2时，裂缝迅速增大，增速远高于本文控制技术控制生产的板材。从裂缝开裂情况看，本文技术控制的叠合板拼缝开裂改善了近50%。

5结束语

装配式建筑施工时使用大量的预制件与现场装配方式相结合，规模化、标准化的施工流程减少了工期与成本。叠合板作为装配式建筑施工使用的主要部件，其拼缝处会因为多种原因导致裂缝出现，影响叠合板的强度和施工质量，进而危及建筑安全。本文从分析叠合板拼缝裂缝形成原因，提出了叠合板生产生装配各个环节的裂缝控制技术，降低了拼缝裂缝产生的概率和尺寸，为实际装配式建筑施工质量管控提供了技术支撑。

参考文献

[1]李从号,刘拼,纪宪坤,等.MgO膨胀剂在沿海地下工程混凝土裂缝控制中的应用研究[J].新型建筑材料,2020,47(03):142-146.

[2] 蒋方新,陈尚志,邵兴宇,等.超长混凝土结构在使用阶段温度应力下的裂缝控制[J].建筑结构,2021,51(14):107-111.

[3]张勇,李明,刘永胜,等.高温入模条件下侧墙结构混凝土早期收缩裂缝控制技术研究[J].混凝土与水泥制品,2020(03):15-18+23.

[4]贾明杰.地铁车站叠合墙内衬混凝土施工裂缝控制措施[J].中国高新科技,2020(18):45-46.