地盘管采暖地面防裂控制措施研究

 地盘管地面采暖是随着建筑新技术、新工艺的采用及不断深化，从韩国学习引进的一种新的采暖方式。通过与普通暖气片比较使用效果，在室内温度降低2～3℃情况下，舒适度相等．其供热原理为采用双回路同程式集中供热，通过在楼地面施工中改进构造形式，铺设地盘管辐射采暖．既适用于住宅等较小面积的民用建筑，也适用于较大面积的公用办公建筑。从地面采暖系统的建设成本和使用功能来看极具发展推广潜力。

       我国目前地盘管地面采暖系统使用还不是很普遍，所以在设计和施工方面还存在一些问题亟待解决。通过在青岛海悦项目、青岛市南软件园一期、青岛市南软件园二期等工程超过14万m2铺设面积的施工实践，针对在施工时和日后使用当中出现的质量通病，总结出几点意见和建议，以利于该项新技术能够尽快纳入规范化管理，并迅速得到广泛推广和应用，满足人民群众对居住环境更高层次的需求。

       1 工程概况

       青岛市南软件园二期工程位于银川西路南侧，为5个2～4层框架结构办公及软件开发用房，建筑面积约13万m2，占地面积约10万m2，地盘管地面采暖系统面积约9.6万m2(约33.5万延米)，柱距为8.4m×8.4m，普通房间开间占6～8个柱网。除部分半地下室作为车库没有设置采暖，包括卫 生间在内全部为地盘管采暖设置。该工程使用φ20XL交联管设计，40mm厚C20陶粒轻骨料混凝土填充，中配φ4×150钢丝网，20mm厚1:2.5水泥砂浆罩面层。

       2 裂缝产生的机理
 

       2.1 应力机理

       地盘管采暖地面由于使用前后温度差异较大导致内部应力迅速变异，极易产生裂缝。裂缝从施工过程开始陆续出现，随着采暖周期循环有发展扩大的趋势。地面开裂不仅会造成对精装修层的破坏，甚至会由于应力局部集中作用破坏地盘管系统的严密性，造成楼地面渗漏，直接影响使用功能。而且，因为其本身的构造特点，维修工作的难度极大。因此，地盘管地面的防裂问题及控制采暖地盘管合理间距尤为突出，必须在设计和施工阶段妥善解决。

       2.2施工原因分析

       1)水泥品种选择不当；

       2)配合比采用不当，出现水泥用量偏大或水灰比偏大；

       3)砂、石含泥量偏高或筛分粒径不合理；

       4)基层平整度差；

       5)苯板空鼓、翘曲、铺设不到位，地盘管固定不牢固；

       6)防裂网设置不当，保护层偏大或偏小；

       7)采暖组设计尺寸及界格缝设置部位、留置方法不当；

       8)混凝土保护层密实度差；

       9)砂浆面层施工方法不当或养护龄期太短．

       3 防治措施和处理办法

       3.1 设计方面

       从理论上分析，由于构造层材料性质差别大、构造层和构造层之间无约束力、使用期与非使用期极大温差等，这种应力和变形是不可避免的，所以防止裂缝的目的应在于力求解除对装修层的破坏和对地盘管系统的不利影响，并努力使裂缝和变形呈现规则化，以满足使用功能和观感要求。

       水泥材料和采暖材料具有以下特性：

       1)混凝土强度相当时，砂浆的水泥用量大，施工过程中极易出现收缩裂缝，砂浆保护层强度低，即使配置钢 筋，由于其握裹力不够，在内部应力和外部应力作用下很容易开裂，相比之下，混凝土的物理性能比较好。

       2)控制采暖单元与界格缝尺寸一致，通过界格缝间的热水管要有补偿传输措施，以利于伸缩变形。

       根据上述两个特性，故在进行构造分析和荷载对比之后，提出变更设计构造，控制采暖单元，把砂浆保护层改为细石混凝土保护层，增设冷拔钢丝网片等强制措施，以此避免由于材料本身的问题导致的地面裂缝。
 

       3.2 界格缝设置

       在应力集中部位设置界格缝并使上下层在同一位置。把面积较大的楼面、地面合理划分，留置界格缝，柱子周边及墙边也要设界格缝。缝宽15～20mm，中间填充弹性防水材料，界格缝设置的尺寸要求为：住宅一般不大于2000mm×2000mm，大开间办公楼一般不大于3000mm×3000mm[3]，使地盘管采暖地面构造层形成相对独立的板块。

       3.3 钢丝网片设置

       保护层中设置防裂钢丝网片并断开，以解除外部约束力。不规则的内部应力被分散和削弱之后，就不会出现起拱变形，由裂缝产生的横向和竖向变形量亦将大大降低，使变形结果不足以形成对装修层和地盘管系统本身的破坏．并且由于裂缝趋向规则化，使地面观感质量大为改观。

       实践证明，从设计阶段对地盘管采暖地面构造加以完善至关重要。

       3.4 施工过程精细化

       最终防治地盘管采暖地面裂缝的关键是对施工过程的有效控制。界格缝一定要分仓施工，不能求快而一遍成活。由于施工过程条件复杂多变，手工操作量大，容易出现人为的质量偏差，所以采取合理的技术措施，加强施工质量管理是防治裂缝的决定性环节，因此，要做好事前预防，做到施工过程精细化。

       从材料选择到制定合理的施工工艺流程和技术措施的注意要点：

       1)选用水化热低的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。

       2)通过试验确定施工配合比和水灰比，严格按照试验配合比计量拌料。

       3)对结构层进行清理和局部找平，平整度偏差控制在5mm以内。

       4)苯板厚度允许偏差±2mm，平整度偏差2mm以内，XL交联管间距允许偏差±20mm，卡钉间距允许偏差±20mm，弯曲处间距按150mm，铺设平整，固定牢固。

       5)严格控制防裂网位置，不得紧贴地盘管，且保护层不得小于20mm；防裂网在界格处必须断开，边缘整齐、铺设到位；局部搭接使用时，搭接宽度不小于200mm，必须每点绑扎牢固。

       6)在应力集中处及楼地面四周边缘均应按要求留置界格缝，板块划分单元面积不宜过大，界格缝处构造层(砂浆、混凝土及配筋)必须完全断开，上下层缝贯通，并保持顺直，位置一致，混凝土内界格缝宽不宜小于15mm，用软质材料填充。面层可采用不小于5 mm假缝做界格，密 封胶填缝。

       7)在墙地面阴角部位、柱子周边，墙面抹灰层和装饰面层应与地面面层之间预留5～10mm左右的缝隙，作为在供暖周期内避免由于膨胀变形产生裂纹的重要措施，可以有效地避免阴角部位地面变形对墙体基层和装饰层的不利影响。

       8)严禁机械振捣。混凝土保护层施工过程中可用重约30kg，长约800～1000mm的钢 管碾子碾压数遍达到密实，压出水泥浆后，刮压平整。

       9)混凝土收浆后，应立即进行面层施工，以保证其良好的结合。应分3遍压光成型，24h后洒水养护，保持湿润状态不少于7d，混凝土强度未达标之前上人操作要铺设垫板。

       10)加强施工中的全面质量管理，做好事中控制。施工方案要得到有效实施，施工人员应跟踪检查，严格控制工序施工质量，尽量避免人为质量偏差。地盘管系统试压合格后必须带压进行后续施工。

       11)在施工过程中偶然出现过局部楼面地盘管铺设完毕后浇注混凝土前，基层被雨水浸泡的情况，虽经返工处理，仍然不同程度地产生了局部裂纹，因此，保持基层干燥也是一个很重要的方面。

       4 结束语

       通过青岛海悦项目、青岛市南软件园一期、青岛市南软件园二期等工程约140000m2的地盘管采暖地面工程实践证明，上述地面裂缝的控制方法和措施卓有成效，完全达到使用功能要求，在多个供暖季节使用中，多次回访客户，反映良好。

      [编辑：孟扬]