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【摘 要】介绍烟台火车站站房工程大跨度大面积楼板混凝土施工中，通过完善混凝土配合比及原材料控制、钢筋混凝土施工工艺及预应力施工工艺等控制措施，从而有效解决了楼板混凝土裂缝的问题。
【关键词】混凝土；预应力；裂缝；控制
近年来,我国各种大型公共建筑正逐步向大跨度、大面积、大空间的结构形式发展,设计者对不设缝的混凝土结构的长度要求越来越高,随之便有了大跨度大面积的钢筋混凝土现浇楼板,但制约大跨度大面积钢筋混凝土现浇楼板的重要因素是裂缝问题,并且楼板的普遍开裂成为困扰工程技术人员的严重问题。本文从原材料控制和施工工艺等方面探讨了了大跨度大面积钢筋混凝土现浇楼板裂缝的质量控制措施。
烟台火车站站房工程位于北马路以北，海港路以西，为烟台市标志性建筑。工程建筑面积84522m2，东西长474米，南北最宽处168.5米，砼结构跨度最小18米，最大跨度为30米，按建筑平面布局分为A、B、C、D四个区域，区域之间设伸缩缝，D区平面尺寸126×104米，B区平面尺寸186×105~174米，为大跨度大面积结构。在结构框架梁和楼面板中采用后张预应力技术，板厚120mm-150mm，混凝土强度等级为C40。
1 混凝土配合比及原材料控制
1.1 在混凝土中掺加超细矿粉及膨胀剂以改善混凝土性能。超细矿粉具有明显的减水作用，可提高混凝土的和易性、体积稳定性和密实性。同时具有增加混凝土强度、减少坍落度损失，可以有效减少混凝土早期温缩裂缝的危险等性能。膨胀剂的掺入大大提高了混凝土结构的抗裂能力。
1.2 严格控制砂石质量。砂选中砂，细度模数2.5左右，含泥量控制在1%以内。碎石选5~40mm的石子，含泥量不得超过1%，碎石中针片状颗粒含量不得大于15%，同时采用水冲洗设备石子进行冲洗，以降低其石粉含量。
2 钢筋混凝土施工过程控制
2.1 严格控制钢筋保护层厚度，楼板底部钢筋采用15mm厚花岗岩垫块，在楼板上层钢筋施工中，负弯矩钢筋设置Φ12通长钢筋马凳，双层上排钢筋增设钢筋小马凳，其纵横向间距不应大于800mm(即每平方米不得小于2只)
2.2 模板支撑体系采用PKPM软件计算，除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性，为防止模板变形和支撑下沉，按照《建筑施工模板安全技术规范》编制了专项方案，因模板支撑高度达10米，本工程组织专家对方案进行了论证并经监理总监审批通过。
2.3 楼板内埋置的管线布置在上下钢筋网片之间，且不宜立体交叉穿越，确需立体交叉的不应超过二层管线。线管在敷设时交叉布线处可采用线盒，同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，以确保线管底部的混凝土浇筑顺利且振捣密实。
2.4 在混凝土浇筑时，对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大区域应铺设临时性活动跳板，扩大接触面，尽量避免上层钢筋受到踩踏变形。混凝土浇筑时安排足够数量的钢筋工进行护筋，确保钢筋位置正确。
2.5 严格控制砼坍落度，控制在12±2mm。振捣方式采用分层振捣，逐步推进，严格控制振捣时间及插入深度，防止漏振。采用二次振捣技术，当浇筑后混凝土即将凝结时在适当的时间内给予二次振捣，增加混凝土密实度，减少混凝土内部的微裂纹和混凝土的强度
2.6 混凝土二次振捣完成后，表面立即采用一层厚塑料纸，上面双层草帘子覆盖保湿保温养护，覆盖天数不得少于14天。经现场测温发现在室外温度为-8℃的情况下，混凝土浇筑完成12小时后的表面温度为16℃，混凝土梁中心温度为29℃，有效的降低了混凝土内部与表面的温差，防止了混凝土裂缝的出现。
2.7 控制后浇带浇筑时间，根据设计要求后浇带要求两个月后浇筑，本工程严格按照设计要求进行后浇带施工，并在后浇带混凝土达到设计强度后才进行预应力张拉。
3 预应力工程控制措施
3.1 施工前质量预控措施
3.1.1 熟悉施工图纸。审查施工图纸是否通过施工图审查部门的审批,针对图纸审查意见认真落实;对照质监站的质量监督方案和交底内容加以落实。
3.1.2 选择技术力量强、施工经验丰富并具有相应资质的施工队伍,一个技术力量雄厚、施工经验丰富的施工队伍是保证工程质量的基础。本工程预应力中标单位是济南京鲁预应力工程有限公司,其具有丰富的大跨度预应力施工经验。
3.1.3 审查预应力专业分包单位提供的预应力施工方案。对其报送的施工方案进行认真审查,主要是审查关键部位的施工工艺和流程是否合理,施工方案是否满足设计要求。审查其质量保证体系和质量责任落实情况;检查预应力分包单位管理人员和关键工种人员的资格。
3.2 施工中质量控制
3.2.1 預应力筋在张拉前检查钢绞线及锚具的力学性能检测报告、混凝土同条件养护试块试压报告,同时须查验张拉设备的校验报告,符合规范和设计要求后,在监理及总包方人员的见证下开始张拉。
3.2.2 为确保工程质量，混凝土浇筑前，应由建设单位会同监理单位、施工单位等对预应力工程进行隐蔽工程验收，主要内容包括：
（1）隐蔽验收资料是否齐全；
（2）预应力筋的数量、规格、控制尺寸是否按照图纸要求；
（3）波纹管有无破损，接头是否牢固可靠；
（4）灌浆管及端部的预埋处理是否恰当等；
隐蔽验收合格后，方可浇筑混凝土。混凝土浇筑时应避免踏压撞碰波纹管、预应力筋、马凳、灌浆管以及端部预埋件。在混凝土浇筑后，人工对预应力筋进行牵动，避免个别孔道漏浆造成张拉困难。混凝土浇捣完毕后，构件侧模（及板预留空洞的底模）应在预应力张拉前拆除，底模模板在预应力张拉前不得拆除。
3.2.3 预应力筋张拉的控制。
预应力筋张拉是整个预应力结构施工的关键,也是项目部工作的重点。为避免孔道积水冻结影响张拉和有利于灌浆后的养护，项目部安排在春节天气回暖后统一进行张拉、灌浆作业。张拉时采用两套设备在两端同步对称进行,张拉时必须达到设计值要求拉力,并量出伸长值,进行校核。预应力张拉控制应力σcon=0.75 fptk=1395N/MM2。实测伸长值应为计算值的-6%~+6%范围，如超出此范围暂停张拉，查明原因后方可继续张拉。预应力筋的张拉应遵循分批、对称的原则，每排先拉中间一束再张拉旁边两束， 先张拉环向梁预应力筋，再张拉径向梁预应力筋。张拉程序0→0.1σcon→1.0σcon→ 1.03σcon(最终值)→断丝封锚。施工中应注意要点如下：
（1）安装锚具前必须把两端埋件清理干净,先装好锚板后逐孔上夹片。（2）安装张拉设备时,千斤顶张拉应力的作用线与预应力筋的切线重合。（3）张拉过程中,应认真测量预应力筋的伸长,并做好记录。（4）张拉时,应严格控制进油速度,回油应平稳。（5）实测伸长值与理论值之差,应在±6%范围内,否则停机检查原因,查明原因并予以解决后方可继续张拉。（6）锚具封堵控制,预应力筋张拉锚固后尽快进行预应力外露锚具封堵处理,预应力筋切割后露出锚具夹片外的长度不小于30mm。
4 结语：
烟台火车站站房大跨度大面积楼板混凝土施工中，通过采取以上控制措施，在混凝土强度达到设计强度等级，满足预应力张拉条件时，经现场仔细查看，没有发现肉眼可见的裂缝。在后浇带施工完毕，全部预应力施加后持续观察6个月，楼板表面及底部未见有裂缝出现。本工程先后获得烟台市优质工程，泰山杯及国家优质工程。
参考文献：
[1]杨艳娟,大跨度预应力混凝土箱梁裂缝原因分析,山西建筑2008,34,147-148
[2]曹春阳,许春军,现浇楼面裂缝的防治措施,山西建筑,2012,4,15
[3]王铁梦 ,工程结构裂缝控制的综合方法 , 施工技术 ,2000 (5)
[4]赵小川,王福才,超长大面积现浇商品混凝土楼板裂缝控制,施工技术,2006(S2)
【关键词】混凝土；预应力；裂缝；控制
近年来,我国各种大型公共建筑正逐步向大跨度、大面积、大空间的结构形式发展,设计者对不设缝的混凝土结构的长度要求越来越高,随之便有了大跨度大面积的钢筋混凝土现浇楼板,但制约大跨度大面积钢筋混凝土现浇楼板的重要因素是裂缝问题,并且楼板的普遍开裂成为困扰工程技术人员的严重问题。本文从原材料控制和施工工艺等方面探讨了了大跨度大面积钢筋混凝土现浇楼板裂缝的质量控制措施。
烟台火车站站房工程位于北马路以北，海港路以西，为烟台市标志性建筑。工程建筑面积84522m2，东西长474米，南北最宽处168.5米，砼结构跨度最小18米，最大跨度为30米，按建筑平面布局分为A、B、C、D四个区域，区域之间设伸缩缝，D区平面尺寸126×104米，B区平面尺寸186×105~174米，为大跨度大面积结构。在结构框架梁和楼面板中采用后张预应力技术，板厚120mm-150mm，混凝土强度等级为C40。
1 混凝土配合比及原材料控制
1.1 在混凝土中掺加超细矿粉及膨胀剂以改善混凝土性能。超细矿粉具有明显的减水作用，可提高混凝土的和易性、体积稳定性和密实性。同时具有增加混凝土强度、减少坍落度损失，可以有效减少混凝土早期温缩裂缝的危险等性能。膨胀剂的掺入大大提高了混凝土结构的抗裂能力。
1.2 严格控制砂石质量。砂选中砂，细度模数2.5左右，含泥量控制在1%以内。碎石选5~40mm的石子，含泥量不得超过1%，碎石中针片状颗粒含量不得大于15%，同时采用水冲洗设备石子进行冲洗，以降低其石粉含量。
2 钢筋混凝土施工过程控制
2.1 严格控制钢筋保护层厚度，楼板底部钢筋采用15mm厚花岗岩垫块，在楼板上层钢筋施工中，负弯矩钢筋设置Φ12通长钢筋马凳，双层上排钢筋增设钢筋小马凳，其纵横向间距不应大于800mm(即每平方米不得小于2只)
2.2 模板支撑体系采用PKPM软件计算，除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性，为防止模板变形和支撑下沉，按照《建筑施工模板安全技术规范》编制了专项方案，因模板支撑高度达10米，本工程组织专家对方案进行了论证并经监理总监审批通过。
2.3 楼板内埋置的管线布置在上下钢筋网片之间，且不宜立体交叉穿越，确需立体交叉的不应超过二层管线。线管在敷设时交叉布线处可采用线盒，同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，以确保线管底部的混凝土浇筑顺利且振捣密实。
2.4 在混凝土浇筑时，对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大区域应铺设临时性活动跳板，扩大接触面，尽量避免上层钢筋受到踩踏变形。混凝土浇筑时安排足够数量的钢筋工进行护筋，确保钢筋位置正确。
2.5 严格控制砼坍落度，控制在12±2mm。振捣方式采用分层振捣，逐步推进，严格控制振捣时间及插入深度，防止漏振。采用二次振捣技术，当浇筑后混凝土即将凝结时在适当的时间内给予二次振捣，增加混凝土密实度，减少混凝土内部的微裂纹和混凝土的强度
2.6 混凝土二次振捣完成后，表面立即采用一层厚塑料纸，上面双层草帘子覆盖保湿保温养护，覆盖天数不得少于14天。经现场测温发现在室外温度为-8℃的情况下，混凝土浇筑完成12小时后的表面温度为16℃，混凝土梁中心温度为29℃，有效的降低了混凝土内部与表面的温差，防止了混凝土裂缝的出现。
2.7 控制后浇带浇筑时间，根据设计要求后浇带要求两个月后浇筑，本工程严格按照设计要求进行后浇带施工，并在后浇带混凝土达到设计强度后才进行预应力张拉。
3 预应力工程控制措施
3.1 施工前质量预控措施
3.1.1 熟悉施工图纸。审查施工图纸是否通过施工图审查部门的审批,针对图纸审查意见认真落实;对照质监站的质量监督方案和交底内容加以落实。
3.1.2 选择技术力量强、施工经验丰富并具有相应资质的施工队伍,一个技术力量雄厚、施工经验丰富的施工队伍是保证工程质量的基础。本工程预应力中标单位是济南京鲁预应力工程有限公司,其具有丰富的大跨度预应力施工经验。
3.1.3 审查预应力专业分包单位提供的预应力施工方案。对其报送的施工方案进行认真审查,主要是审查关键部位的施工工艺和流程是否合理,施工方案是否满足设计要求。审查其质量保证体系和质量责任落实情况;检查预应力分包单位管理人员和关键工种人员的资格。
3.2 施工中质量控制
3.2.1 預应力筋在张拉前检查钢绞线及锚具的力学性能检测报告、混凝土同条件养护试块试压报告,同时须查验张拉设备的校验报告,符合规范和设计要求后,在监理及总包方人员的见证下开始张拉。
3.2.2 为确保工程质量，混凝土浇筑前，应由建设单位会同监理单位、施工单位等对预应力工程进行隐蔽工程验收，主要内容包括：
（1）隐蔽验收资料是否齐全；
（2）预应力筋的数量、规格、控制尺寸是否按照图纸要求；
（3）波纹管有无破损，接头是否牢固可靠；
（4）灌浆管及端部的预埋处理是否恰当等；
隐蔽验收合格后，方可浇筑混凝土。混凝土浇筑时应避免踏压撞碰波纹管、预应力筋、马凳、灌浆管以及端部预埋件。在混凝土浇筑后，人工对预应力筋进行牵动，避免个别孔道漏浆造成张拉困难。混凝土浇捣完毕后，构件侧模（及板预留空洞的底模）应在预应力张拉前拆除，底模模板在预应力张拉前不得拆除。
3.2.3 预应力筋张拉的控制。
预应力筋张拉是整个预应力结构施工的关键,也是项目部工作的重点。为避免孔道积水冻结影响张拉和有利于灌浆后的养护，项目部安排在春节天气回暖后统一进行张拉、灌浆作业。张拉时采用两套设备在两端同步对称进行,张拉时必须达到设计值要求拉力,并量出伸长值,进行校核。预应力张拉控制应力σcon=0.75 fptk=1395N/MM2。实测伸长值应为计算值的-6%~+6%范围，如超出此范围暂停张拉，查明原因后方可继续张拉。预应力筋的张拉应遵循分批、对称的原则，每排先拉中间一束再张拉旁边两束， 先张拉环向梁预应力筋，再张拉径向梁预应力筋。张拉程序0→0.1σcon→1.0σcon→ 1.03σcon(最终值)→断丝封锚。施工中应注意要点如下：
（1）安装锚具前必须把两端埋件清理干净,先装好锚板后逐孔上夹片。（2）安装张拉设备时,千斤顶张拉应力的作用线与预应力筋的切线重合。（3）张拉过程中,应认真测量预应力筋的伸长,并做好记录。（4）张拉时,应严格控制进油速度,回油应平稳。（5）实测伸长值与理论值之差,应在±6%范围内,否则停机检查原因,查明原因并予以解决后方可继续张拉。（6）锚具封堵控制,预应力筋张拉锚固后尽快进行预应力外露锚具封堵处理,预应力筋切割后露出锚具夹片外的长度不小于30mm。
4 结语：
烟台火车站站房大跨度大面积楼板混凝土施工中，通过采取以上控制措施，在混凝土强度达到设计强度等级，满足预应力张拉条件时，经现场仔细查看，没有发现肉眼可见的裂缝。在后浇带施工完毕，全部预应力施加后持续观察6个月，楼板表面及底部未见有裂缝出现。本工程先后获得烟台市优质工程，泰山杯及国家优质工程。
参考文献：
[1]杨艳娟,大跨度预应力混凝土箱梁裂缝原因分析,山西建筑2008,34,147-148
[2]曹春阳,许春军,现浇楼面裂缝的防治措施,山西建筑,2012,4,15
[3]王铁梦 ,工程结构裂缝控制的综合方法 , 施工技术 ,2000 (5)
[4]赵小川,王福才,超长大面积现浇商品混凝土楼板裂缝控制,施工技术,2006(S2)