工业厂房地坪裂缝原因分析与控制

工业厂房地坪裂缝原因分析与控制

杨丛木

杭州轩宇人力资源有限公司

摘要：本文先简要地介绍了典型地坪裂缝，紧接着系统地分析了一些工业厂房项目中出现的商品混凝土地坪裂缝的成因，并提出了相应的控制措施，望能对同行起到借鉴作用。

关键词：裂缝；工业厂房；原因；地坪；控制

1 典型地坪裂缝概述

地坪裂缝主要有沉降裂缝、收缩裂缝与收缩沉降组合裂缝三种。其中，收缩裂缝通常是非连续的，常见于商品混凝土地坪内，且具有曲折、蜿蜒的特征。在某一位置，收缩裂缝会瞬间停止，然而一般在较近部位又会重新产生，且在商品混凝土地坪中变得越来越明显。而沉降裂缝通常具有连续性，下面窄、上面宽。针对收缩沉降组合裂缝或沉降裂缝，裂缝的相邻断裂面应存在一定高差或坡度。如果能精准地了解并系统掌握各种类型的地坪裂缝特征，不仅有利于对裂缝的类型作出精准判定，还有利于找出裂缝的成因，并及时采取有效的修补对策。

图1 常见于地坪上的裂缝形态

上图详细地列出了一些常见于地坪上的裂缝形态。柱和附近地坪之间通常会产生两种裂缝，即：形成于柱四角的放射形收缩裂缝、封闭式的环形沉降裂缝。在许多洞口附近与混凝土地坪中间经常会产生许多收缩裂缝，同时附近墙体和地坪之间也会产生收缩沉降组合裂缝或者沉降裂缝。

2 地坪裂缝的成因及施工控制策略

2.1 地坪裂缝的成因

商品混凝土裂缝中，有80%是因为湿度、温度以及不均匀沉降等变形状况诱发的。在浇筑期间，商品混凝土内的水泥会释放出许多水化热。而在升温期间，商品混凝土表层的温度会比内部温度更低，表面是一种约束收缩。在表面拉应力比商品混凝土的极限抗拉强度更高的情况下，商品混凝土表层会有裂缝形成。由于商品混凝土的持续散热以及水泥水化反应速度地不断放缓，商品混凝土的温度降不断下降，其体积也会收缩。基于对地基制约与边界条件的考虑，其是一种约束收缩。然而，因为降温收缩会形成较大的拉应力，除却可与升温过程中形成的压应力相互抵消之外，商品混凝土内会有高拉应力产生。如果此拉应力远比商品混凝土的抗拉强度高，那么便会产生贯穿裂缝，在浇筑商品混凝土时形成的裂缝叫做收缩裂缝。

柱和附近商品混凝土地坪之间经常会产生环形裂缝，是因为商品混凝土柱区间中的地坪和附近地坪之间有沉降差存在。而在柱四角上形成的放射形裂缝之所以会产生，是因为在碰见柱位置，地坪板会形成集中收缩应力，导致收缩裂缝形成。如果沉降裂缝处在地坪板中间，通常是因为地坪下的回填土或者基层的质量无法符合相关规定。墙、柱和地坪之间的沉降裂缝之所以会产生，是因为墙、柱、地坪之间有沉降差存在。

2.2 地坪裂缝施工控制措施

考虑到混凝土施工强度会对水化热量与水泥用量产生影响，所以在地坪裂缝施工时应尽量使用强度较小的混凝土，提高对后期强度的利用率。同时，科学设定地坪变形缝，使混凝土水化热得以释放出来，使边界条件的约束作用减小。地坪变形缝有分仓缝、隔离缝以及施工缝三种，下图为地坪变形缝平面图。

图2 地坪内设缝图

分仓缝是对商品混凝土收缩变形进行消化的过程中产生的一种裂缝，通常其处在柱轴线位置或结合需求等间隔划分相邻柱轴线的位置，其间距通常是商品混凝土板厚的30倍。在进行地坪裂缝施工时，如果地坪荷载比较大，可考虑将传力杆安设于施工缝或者分仓缝位置，以实现竖向荷载的传递，避免两块地面连接位置出现不均匀沉降。为避免分缝处商品混凝土破裂、剥落，要使用恰当的缝内填充材料，抑或是把护边角钢安设于分缝处。

隔离缝通常安设于地坪同和其毗邻的承担各项荷载的其他建筑构件之间，以将各方的约束性影响清除掉。现阶段使用频率较高的钢柱附近的隔离缝有圆形、菱形。若隔离缝的设置位置错误，柱附近的地坪会形成不规则的裂缝。如果隔离缝呈菱形，那么必须确保地坪的施工缝或者分仓缝和菱形隔离缝在角点位置相接。某工程内柱边使用矩形的隔离缝，但是柱脚地坪仍有放射形的裂缝存在。如果隔离缝被安设于商品混凝土短柱范围内，因为商品混凝土短柱范围外、内的地坪之间有沉降差存在，顺着短柱边界线位置将产生环形的沉降裂缝。

2.3 通过工程实例分析工业厂房地坪裂缝

笔者参与其中的某工业厂房项目施工中，钢柱下要使用商品混凝土地坪基础。为符合荷载计算要求，达到构造规定，大多数钢柱下的地坪平面尺寸应为1.3m×1.9m。若隔离缝均安设于商品混凝土地坪柱区域之外，那么应将菱形隔离缝的对角线长度应设置成4m、2.7m。由于隔离缝的分布区域过大，在项目业主看来这种视觉感受不大满意。关于设置隔离缝的目的，施工人员的认识度不高，施工期间把隔离缝安设于商品混凝土地坪柱区间中。最后，此项目的全部柱脚附近都有环形裂缝产生。

工业厂房车间地坪活载为每平方米20吨，此外部分地坪活载为每平方米5吨。在开展施工过程中，必须严格遵循业主的使用要求，依据此项目的岩土勘察报告，为了尽量减少工程造价，针对5吨地坪区域、20吨地坪区域，分别采取换土回填的地基处理措施、地坪桩加商品混凝土结构板的施工方案。负责此项目的施工人员将沉降缝设于两个不同区域，从而防止沉降裂缝形成。然而因两个区域在地坪沉降规格方面存在差异，施工完工12个月后，沉降缝两侧会有明显的沉降差形成，沉降差的最高值为2.5cm。顺着沉降缝长度方向，还有一定地坪翘曲问题存在。再加上叉车使用频率较高，沉降缝两旁的角部商品混凝土会产生破裂问题。经研究发现，其原因为：在施工期间要注重两个不同区域的最终沉降差，此时可上抬5吨地坪区域的施工初始标高，将其调整为2cm。如此，待沉降处于稳定状态之后，两个区域的地坪标高的差距将比较小，对其使用的影响较小。此外，在确立施工方案前，必须积极和业主展开深入地交流，争取得到业主的认可。

结合上述两个工程实例后发现，在制定施工方案时，施工人员在第一时间与业主进行积极沟通与交流。同时，在进行施工交底期间，必须与现场施工人员展开沟通，增加其对施工意图的认识。

结语

综上，施工人员在工作期间要做到下列几点，以此降低工业厂房中出现商品混凝土地坪裂缝的概率：其一，要结合实际的地坪平面图将变形缝的布置位置确定下来；其二，采用合适的地坪商品混凝土的构成材料，切勿盲目地选用强度值较高的商品混凝土，从而有效防止在浇筑商品混凝土时形成许多水化热；其三，为了确保最终确定的施工方案合理，应积极与业主展开系统化地沟通与交流，向其具体地介绍地坪施工结束后起到的效果与投入生产运作取得的成效，增加业主的认可度；其四，在进行施工交底的过程中，应积极与现场施工人员展开深入地沟通，确保施工期间能严格遵循相关施工要求，防止产生大面积地坪裂缝。望此次关于地坪裂缝施工控制的研究成果可以为施工师开展地坪裂缝控制工作提供借鉴。

参考文献：

[1]吴大国,李信,赵莽,彭建和.某机械厂房地坪开裂原因分析[J].安徽建筑,2019,26(07):201-202+207.

[2]王振国.大型工业厂房地坪裂缝整体解决方案[J].工程建设与施工,2018(S1):6-10.