高層建筑混凝土樓板裂縫的成因與控制

王俊龍

摘 要：高層建筑當中混凝土樓板裂縫是一種常見的質量問題，樓板裂縫不僅會影響到建筑內部的美觀性，更會影響到建筑質量、使用功能和安全，這就要求在施工建設過程中，準確的分析導致混凝土樓板裂縫的主要原因，在此基礎上找到針對性的預防和解決方法。本文根據(jù)現(xiàn)有的研究資料，詳細分析了導致高層建筑混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因，認為原因主要有混凝土的收縮作用、設計因素和施工因素，解決混凝土樓板裂縫的方法就是提高設計的科學性，強化施工質量管理等措施，希望能夠對施工建設人員提供一些幫助和啟示。

關鍵詞：高層建筑；樓板裂縫；施工質量

隨著城市化的快速發(fā)展，越來越多的涌入城市，人口密度的增多，土地和居住的壓力不斷增大。為了解決城市發(fā)展中的土地與空間的問題，高層建筑就成為城市發(fā)展的首選，高層建筑最大的提高了建筑的容積率，但是高層建筑在設計和施工過程中，對于設計及施工也提出了更高的要求，設計與施工不當很容易導致混凝土結構裂縫問題，一旦出現(xiàn)樓板裂縫將極大的影響到高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。在設計和施工當中，必須認真做好樓板裂縫的預防和處理工作。

1 高層建筑混凝土樓板裂縫的原因分析

1.1 收縮性裂縫產(chǎn)生的原因

收縮性裂縫是混凝土樓板裂縫當中最常見的，在施工當中主要有三種類型，也就是塑性收縮裂縫、干燥收縮性裂縫、自生收縮性裂縫。塑性收縮裂縫一般產(chǎn)生在混凝土的初凝階段，著主要是因為在這一階段，混凝土有著強烈的水化反應，水分從混凝土當中快速的蒸發(fā)，混凝土的可塑性在很短的時間內消失殆盡，控制不好水化反應很容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫，尤其是在水灰比比較大的情況，塑性收縮裂縫越嚴重。干燥收縮裂縫一般是在混凝土凝固以后產(chǎn)生的，凝固以后混凝土表面的水分蒸發(fā)越來越快，混凝土從外到里越來越干燥，表面體積收縮而內部水分蒸發(fā)比較慢，產(chǎn)生了內外變形的差異，在不同的作用力之下產(chǎn)生了干縮裂縫。自主收縮裂縫一般發(fā)生在混凝土的后期硬化的過程中，因為混凝土后期的水化反應而導致的體積收縮產(chǎn)生的裂縫。

1.2 設計原因導致的裂縫

高層建筑的設計對于混凝土樓板裂縫具有重要影響，是導致樓板裂縫的非常重要的一個原因。高層建筑住宅柱網(wǎng)比較密，柱尺寸大，為保證建筑結構的穩(wěn)定性有很多剪力墻，這些剪力墻的存在導致豎向剛度大。同時，高層建筑的建筑空間比較大，樓板的跨度比較大，為了降低建筑自重，樓板設計的比較薄。導致樓板剛度下降。當混凝土因為外在原因產(chǎn)生變形的時候，剛度突出的部位就會出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，當應力集中超過了樓板的束縛力，就會出現(xiàn)板角開裂。并且，在設計的過程中，基礎設計一般是一樣的，但是因為地質等多方面的原因影響，每根柱的荷載存在較大的差異，其結果就是產(chǎn)生了不均勻沉降，這也是導致樓板裂縫的重要原因。

1.3 施工因素導致的裂縫

施工過程中的很多因素都會影響到混凝土樓板的施工質量，一旦施工質量達不到要求，很容易導致混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生。比如說在施工當中，混凝土配比不正確，導致混凝土的質量受到影響，可能會影響到混凝土強度，這是導致混凝土樓板裂縫的一個重要原因。同時，在混凝土的施工過程中，混凝土的澆筑振搗密實度不夠，壓光的時間或者振搗的時間太長，粗骨料下沉、面層浮漿多，也會影響到混凝土的密實度。同時，混凝土澆筑施工結束以后，養(yǎng)護工作不當，表層失水太快，里面的混凝土水化不足，攪拌時間不充分，混凝土各個成分不能均勻混合，這些都會影響到混凝土的強度，這也是導致早期裂縫產(chǎn)生的重要原因。。

2 高層建筑混凝土樓板裂縫控制

2.1 高層建筑混凝土樓板裂縫控制的策略

2.1.1 從設計環(huán)節(jié)做好預防工作

在高層建筑混凝土結構設計當中，為了提高混凝土機構的抗裂性能，要適當?shù)脑黾优錁嬙旖?，在選擇配筋的時候，同時在設計的時候，減少配筋之間的直徑和配筋之間的間隔距離。高層建筑的樓板配筋率一般控制在0.3～0.5%之間。對于設計中的應力集中之處，應該采取相應的加固處理，以預防應力集中的地方出現(xiàn)結構突變。同時，根據(jù)以往的設計及施工經(jīng)驗，針對可能出現(xiàn)的樓板裂縫的地方，增加暗梁處理，提高這些部位的配筋率，有效的降低結構應力導致的樓板裂縫產(chǎn)生的主要原因。同時，在施工的過程中，要注意氣候、氣溫對施工建設的影響。要重點處理好后澆縫的設置和處理，從施工的角度來講，高層建筑的后交鋒的間距一般在20～30m左右，保留的時間要在60d以上，對于設計當中沒有考慮的情況，在施工建設過程中要進行靈活的處理。

2.1.2 施工方面的策略

在施工過程中，要重點做好原材料的質量控制，在選擇水泥的時候，要選擇水化熱比較低，等級合理的水泥，在施工之前要對水泥的質量進行試驗驗證?；炷恋墓橇腺|量也會影響到混凝土的質量，所選擇的骨料質量必須達標，級配要達到高層建筑混凝土施工的要求，尤其是要控制好骨料當中的含泥量，一般在1～1.5%之間比較合適。在混凝土配合比上，要控制好水灰比，對混凝土的性能進行嚴格的控制。在混凝土配合比的中要合理的使用外摻劑，以有效的降低混凝土的坍落度，避免外摻劑使用不當影響到混凝土的強度。同時，在施工的過程中，必須準確的把握混凝土的澆筑時間，一般來說高層建筑的混凝土澆筑時間一般在晚上進行，這樣可以快加混凝土的初凝速度。尤其是在使用泵送混凝土的時候，如果是在夏季施工，為了減少溫度的影響，應該用草袋等等物品覆蓋到水平泵管和垂直泵光上，并在上面噴灑上冷水，以有效的降低施工過程中的溫度。同時，根據(jù)施工建設的要求，要合理的利用后期的強度，并將水量降低到最低，降低水化熱對初凝期等的影響，降低初凝期的收縮程度。同時，在施工過程中必須嚴格按照混凝土澆筑施工的順序進行，認真做好振搗管理工作，保證混凝土的振搗到位，增強混凝土的抗壓強度，提高混凝土的抗裂性能。在拆模時間上，要在保證施工質量和進度計劃的基礎上，推遲拆模的實踐，拆模以后要使用草墊覆蓋、噴灑冷水等形式，將混凝土表面的溫度控制在15℃左右。

2.2 混凝土樓板裂縫控制的具體措施

2.2.1 認真做好混凝土施工質量管理

在混凝土施工過程中，應該講預埋管設置在板的中間，并采取捆扎等措施固定預埋管，在預埋的過程中必須計算好鋼筋撐腳的高度，預埋的管線必須綁在撐腳，或者用砂漿墊塊進行固定。為了保證施工質量，混凝土澆筑以后的空載養(yǎng)護的時間要適當?shù)难娱L，做好早期收縮裂縫的控制。預埋管管線之間的間距要在25cm以上，在管線交叉或者管線相對比較集中的地方要設計加強筋，有效的防止應力集中當中的樓板裂縫的的出現(xiàn)。在樓板的上下部要鋪設鋼絲網(wǎng)，要比管區(qū)寬出10cm，在施工過程中要做好工程竣工之后門窗洞口風速的控制，控制好施工結束以后的環(huán)境溫差與風速，避免溫差過大導、水分蒸發(fā)過快等因素導致的混凝土收縮裂縫。

2.2.2 合理的使用混凝土的外摻劑

在施工過程中，對商品混凝土的生產(chǎn)級配材料進行替代，合理的使用各種外摻劑，在控制好水灰比的基礎上，減少混凝土的水和水泥的用量。在混凝土的配合比上，可以加入適當?shù)木郾├w維，這種材料能夠達到有效的預防早期收縮裂縫的作用。同時，在外摻混凝土膨脹劑的時候，要詳細的考察膨脹劑的質量，要使用知名品牌的產(chǎn)品，利用優(yōu)質的膨脹劑有效的降低混凝土的膨脹率。混凝土澆筑施工完成以后，要重視混凝土的養(yǎng)護工作，在養(yǎng)護過程中可以使用養(yǎng)護劑，降低混凝土的外部收縮幾率，減少早期干縮導致的裂縫出現(xiàn)。

總之，對于高層建筑混凝土樓板裂縫要從設計和施工兩個環(huán)節(jié)，做好相應的預防和控制工作，將樓板裂縫產(chǎn)生的幾率降低到最低。