對現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫原因分析及控制措施研究

馮曉兵

[摘 ?要]隨著城市化快速發(fā)展，不管是在民用建筑還是工業(yè)建筑中，都普遍使用現(xiàn)澆混凝土樓板結(jié)構(gòu)，然而現(xiàn)澆樓板的裂縫作為工程質(zhì)量通病，已成為近幾年來工程質(zhì)量投訴的熱點問題。為了解決這一困擾工程界的難題，工程技術(shù)人員進(jìn)行了大量的探討和研究，并取得了一系列成果，但樓板裂縫仍然是工程質(zhì)量通病。此文基于本人的工作實踐，以實際工程為例，從設(shè)計、施工、材料等方面分析了現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因，弄清了由此引起的裂縫形式和特征，提出了相應(yīng)的控制措施和處理方法。

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)澆混凝土 ?裂縫 ?原因 ?控制措施

中圖分類號：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0209-02

引言：在我國的建筑領(lǐng)域，由于工程質(zhì)量的監(jiān)管起步晚，工程質(zhì)量問題時有發(fā)生?；炷磷鳛楝F(xiàn)代社會工程建筑使用最主要的材料，具有抗壓強(qiáng)度高、能與鋼筋、鋼材良好結(jié)合的特點，可以說它的出現(xiàn)給建筑領(lǐng)域帶來了劃時代的變化。但混凝土最大的缺點就是容易產(chǎn)生裂縫，裂縫產(chǎn)生的后果或影響工程進(jìn)度，或造成經(jīng)濟(jì)損失，或影響居住等。所以加強(qiáng)對現(xiàn)澆混凝土裂縫成因、預(yù)防及其控制措施分析，具有重要的社會意義和實用價值。

1 工程實況及背景

某小區(qū)為市政規(guī)劃中高檔示范小區(qū)，相關(guān)各單位及其業(yè)主都及其注重質(zhì)量，不允許有滲漏等現(xiàn)象。小區(qū)共建住宅樓16棟，本文選取其中位于西南角的C2#樓，此樓共有19層，設(shè)有地下工程、配有相應(yīng)的給排水、電氣、煤氣系統(tǒng)。建筑高度：（1-13）軸為38.90米，（14--2

4）軸為56.40米，其中（1---13）為11層，（14--24）為17層，建筑面積13448.6㎡。C2#樓從2015年4月8日開始進(jìn)行首層頂板混凝土澆筑，工人次日在檢查時發(fā)現(xiàn)有一點不規(guī)則裂縫，但未引起重視，在施工至四層時，裂縫依舊存在。經(jīng)過實際的勘查，發(fā)現(xiàn)在四樓中局部裂縫已經(jīng)上下貫通，局部成龜裂形式，有沿鋼筋方向的，有45°斜裂縫，有沿PVC電線管方向的等等。裂縫深度在8mm左右，裂縫寬度均在0.3mm左右，裂縫長度最長為2m，一般在l0-20cm之間。多為塑性裂縫、沉降裂縫及局部的荷載裂縫。

2 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫原因分析

針對C2#樓出現(xiàn)的裂縫，建筑方進(jìn)行了仔細(xì)分析和研究，得出任何一種裂縫的產(chǎn)生原因都不是單一的，本文主要從設(shè)計構(gòu)造、施工材料及其施工管理技術(shù)方面進(jìn)行原因分析：

2.1 現(xiàn)澆樓板裂縫設(shè)計方面原因分析

設(shè)計失誤或不當(dāng)是裂縫產(chǎn)生重要內(nèi)因。設(shè)計中為了減少裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)盡量選用合理的鋼筋，設(shè)計適當(dāng)?shù)臉前褰孛娓叨?。住宅工程中采用樓板?nèi)埋設(shè)電線管，尤其是近些年來普遍使用PVC電線管后，而且設(shè)計中甚至將三根或四根電線管交錯疊放。這樣勢必使板內(nèi)有效截面受到不同程度的削弱，尤其是自電氣管井布設(shè)走出許多管線，而臨近房間樓板厚度又小，加上有負(fù)彎矩鋼筋的重疊交叉，致使截面有效高度減小，加上PVC線管管壁光滑，與混凝土握裹粘結(jié)力低，其本身剛度差，彈性較大，不易固定，在混凝土板中的位置上下不一，這樣就有可能沿電線管埋設(shè)方向產(chǎn)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂縫。本文中的C2#樓裂縫多發(fā)生在該工程跨度為3.0-3.6m，厚度為l00mm的混凝土板上，而跨度大于或等于3.9m、厚度為120mm以上的混凝土板則裂縫很少，樓板截面有效高度h越大，裂縫寬度也越小。因此，增加板厚可以提高混凝土板的抗彎剛度，減少撓曲變形，其抗裂性能也有所改善。

2.2 現(xiàn)澆樓板裂縫施工方面原因分析

2.2.1 模板原因分析

混凝土未凝固前，模板有任何移動變形，混凝土就會開裂。模板支撐設(shè)計要考慮到其上面各種作用的載荷大小。因此施工前必須加強(qiáng)模板的設(shè)計計算，確保強(qiáng)度及支撐剛度和穩(wěn)定性。如果模板剛度及強(qiáng)度不夠.有極小的位移和變形勢必出現(xiàn)剛澆筑完的塑性混凝土隨模板變形一致的裂縫。另外，必須保證模板的成型尺寸、標(biāo)高、模板拼縫的縫隙及模板起拱處理。當(dāng)模板尺寸及標(biāo)高大小不一致時，由于模板的不平整性，造成澆筑混凝土后有效截面高度的不一致性，這會在外部荷載下促使裂縫的加大、加深。模板起拱可以給樓板混凝土施加一定的部分預(yù)應(yīng)力，減少裂縫的產(chǎn)生。

2.2.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)對其強(qiáng)度增長和各類性能的提高十分重要，特別是早期的妥善養(yǎng)護(hù)可以避免表面脫水（尤其在夏季光照及大風(fēng)季節(jié)）并大量減少混凝土初期收縮裂縫的發(fā)生。如果樓板混凝土早期表面沒有及時覆蓋或澆水養(yǎng)護(hù)，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時內(nèi)部濕度變化很小，收縮也小，混凝土早期強(qiáng)度低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。在本工程施工中，由于搶趕工期，澆水養(yǎng)護(hù)將影響施工放線，因此樓面混凝土往往缺乏較充分和較足夠的澆水及覆蓋自然養(yǎng)護(hù)條件。因此，混凝土養(yǎng)護(hù)不充分可能是裂縫產(chǎn)生的原因之一。

2.2.3 鋼筋保護(hù)層的影響

鋼筋在樓面混凝土板中的抗拉受力，起著抵抗外荷載所產(chǎn)生的彎矩和防止混凝土收縮和溫差裂縫發(fā)生的雙重作用，而這一雙重作用均需鋼筋處有上下合理的保護(hù)層前提下才能確保有效。只有保證鋼筋保護(hù)層，才能確保樓板截面有效高度。在實際施工中，樓面下層的鋼筋網(wǎng)在受到混凝土墊塊及模板的依托下保護(hù)層比較容易正確控制。但當(dāng)墊塊間距放大到1.5米時，鋼筋網(wǎng)的合理保護(hù)層厚度就無法保障，所以在施工中縱橫向的墊塊間距不應(yīng)超過1.2m，并限制在1米左右。

2.2.4 施工期不當(dāng)堆載

由于建設(shè)單位為了增加資金回籠，要求施工單位加快施工進(jìn)度，且與其他房號隊伍開展進(jìn)度競賽，因此施工單位往往施工進(jìn)度較快，這樣勢必造成樓板早期養(yǎng)護(hù)時間較短，混凝土強(qiáng)度較低時，就忙著進(jìn)行鋼筋綁扎、材料吊運(yùn)等施工活動，這就給大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的混凝土總收縮值較小，開間較大的不利因素外，更容易在強(qiáng)度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規(guī)則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成，就難于閉合，形成永久性裂縫。

2.2.5 混凝土振搗、澆筑不當(dāng)

樓板混凝土的振搗要適宜，以混凝土泛漿、不再下沉為止，混凝土欠振造成混凝土松散不密實;混凝土過振，造成粗骨料下沉，水泥漿過多，以上均容易出現(xiàn)沉降裂縫。另外過度振搗，使表面形成砂漿層容易產(chǎn)生碳化收縮裂縫。

2.3 材料方面原因分析

2.3.1 預(yù)拌混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

預(yù)拌混凝土、預(yù)拌泵送混凝土屬于大流態(tài)混凝土，它與過去現(xiàn)場拌制的塑性混凝土相比，有坍落度大、砂率大、水泥用量多3個顯著特點，因此泵送混凝土出現(xiàn)裂縫的概率也較以往多。混凝土經(jīng)水泥水化后與骨料生成人工石，水泥是混凝土增強(qiáng)的主要膠結(jié)材料。水泥的化學(xué)收縮與水泥的品種、標(biāo)號、細(xì)度、用量有關(guān)。隨著水泥標(biāo)號提高、細(xì)度增大、用量增多，混凝土的收縮值隨之增加。混凝土拌合物在經(jīng)歷化學(xué)收縮、塑性收縮、碳化收縮及干燥收縮后，總收縮率約為0.04%-0.06%。所以，混凝土自生體收縮是其固有的物理特性，也是預(yù)拌泵送混凝土出現(xiàn)裂縫的原因所在。

2.3.2 水灰比的選取與裂縫產(chǎn)生之間的關(guān)系

混凝土是以水泥漿體為膠結(jié)材料與砂石混拌均勻膠結(jié)而成的。國內(nèi)外研究表明，水泥充分水化約需0.38水灰比的用水量，而大量施工的混凝土水灰比多大于0.38，則多余的水分蒸發(fā)后必然導(dǎo)致漿體收縮?；炷劣质菑椥阅Ａ枯^高而抗拉強(qiáng)度較低的材料，在受約束的條件下，只要發(fā)生少許收縮，產(chǎn)生的拉應(yīng)力就會大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因此對于配合比中的水灰比必須嚴(yán)格加以控制，達(dá)到泵送混凝土的要求。

2.3.3 砂率的選取與裂縫產(chǎn)生之間的關(guān)系

混凝土干燥收縮值的大小與混凝土的體積穩(wěn)定性直接相關(guān)，并受環(huán)境相對濕度的影響?；炷恋闹T多成分中，以粗骨料的體積穩(wěn)定性最好，砂子次之，收縮變形主要發(fā)生在水泥及摻和料構(gòu)成的漿體和砂漿上。因此，在施工和易性允許的情況下，盡可能加大石子用量，降低砂率，降低用水量，對減少干燥收縮裂縫以及提高混凝土的體積穩(wěn)定性、強(qiáng)度和耐久性都是有利的。

2.3.4 水泥、砂石的選用

商品混凝土盡量避免使用細(xì)度大的水泥，因為太細(xì)的水泥水化快，水化收縮量大，水泥越細(xì)表面積越大，強(qiáng)度和活性越高，混凝土自身收縮也越大，易開裂。嚴(yán)格控制砂、石含泥和砂巖物的含量，因為含泥量大的砂石容易收縮開裂;砂巖遇水產(chǎn)生膨脹，失水有一定的收縮。

3 對現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的控制措施

上文對小區(qū)C2#號樓裂縫原因分析得知，要防止裂縫的產(chǎn)生和對裂縫加強(qiáng)控制不是單一的過程，我們要從各個方面進(jìn)行全面考慮，特別在施工管理和施工技術(shù)方面要重點注意。針對C2#出現(xiàn)的裂縫，在實際操作中采取以下控制措施：

3.1 設(shè)計與構(gòu)造控制

（1）適當(dāng)增加局部樓板厚度，以增加樓板的抗彎剛度和滿足電線管交叉布置較多而削弱的樓板截面，其它樓板厚度不變。

（2）改變樓板內(nèi)電線管交叉布線方式，在線管交叉重疊處采用線盒連接，同時在多根線管的集散處采用放射形分布。盡量避免緊密平行排列，預(yù)埋線管處增設(shè)抗裂鋼筋，采用由∮6一∮8，間距≤150 mm，兩端的錨固長度，應(yīng)不小于300mm，或增設(shè)鋼絲網(wǎng)。線管在敷設(shè)時應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，并且當(dāng)線管數(shù)量眾多，使集散口的混凝土截面大量削弱的，按預(yù)留孔洞構(gòu)造要求在四周增設(shè)上下各2∮12的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋。

（3）改變負(fù)彎矩鋼筋直徑，按等強(qiáng)代換法，把由∮8一∮12的光圓鋼筋，分別用∮6一∮10的光圓鋼筋進(jìn)行代換，以增加負(fù)彎矩鋼筋密度，以此來提高樓板抗裂性。

3.2 施工材料的選用

（1）嚴(yán)格控制配合比中的用水量和水灰比，用水量控制在不大于180kg/m？，水灰比不大于0.46，摻加高效泵送劑和二級粉煤灰，改善混凝土的性能。

（2）嚴(yán)格控制砂、石的泥含量，砂子泥含量控制在小于3%，石子泥含量控制在小于2%。

（3）粗細(xì)骨料級配要良好，粗骨料選用5—25mm連續(xù)級配石子。砂子采用天然砂，細(xì)度模數(shù)uf≥2.3且砂子要經(jīng)過水洗。

（4）粉煤灰摻量不得超過水泥用量的20%，粗骨料用量不少于1000kg/m？。

（5）嚴(yán)格控制商品混凝土坍落度的大小。保證現(xiàn)場澆搗時的坍落度，嚴(yán)格控制在12-16cm?，F(xiàn)場設(shè)置專職試驗員對坍落度進(jìn)行檢驗。冬期要對混凝土進(jìn)行溫度測量，使入模溫度不低于5度，并對以上工作做嚴(yán)格的施工記錄。

3.3 施工管理措施

3.3.1混凝土澆筑控制

澆筑樓板混凝土?xí)r，設(shè)四個振搗棒手，振搗手要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并有豐富的實踐經(jīng)驗。先用振搗棒振搗，再用平板振搗器振搗，以表面出現(xiàn)泛漿不再下沉為止。之后找平的工人用鋁合金刮杠來回刮平，并在鋼筋的50cm線上拉小白線成區(qū)域方格，用鋼卷尺準(zhǔn)確量測表面標(biāo)高。在澆筑振搗過程中，如果出現(xiàn)過振現(xiàn)象，必須把浮漿除去，嚴(yán)禁用振搗棒趕料。

3.3.2 鋼筋保護(hù)層控制

（1）必須設(shè)置鋼筋小馬撐，其縱橫向間距不應(yīng)大于70cm（即每平方米不得少于2個），特別是對于∮8一類細(xì)小鋼筋，小馬撐的間距應(yīng)控制在60cm以內(nèi)（即每平方米不得少于3個），才能取得較好的效果。

（2）在樓梯、通道等頻繁通行處應(yīng)搭設(shè)（或鋪設(shè)）臨時的簡易通道，尤其是負(fù)彎矩鋼筋較細(xì)處，以供必要的施工人員通行。

（3）盡可能科學(xué)合理地安排好各工種交叉作業(yè)時間，在板底鋼筋綁扎完畢后，線管預(yù)埋和模板封鑲收頭應(yīng)及時穿插并爭取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量。

（4）混凝土工在澆筑時對裂縫的易發(fā)部位和負(fù)彎矩筋受力最大區(qū)域，應(yīng)鋪設(shè)臨時性活動跳板，擴(kuò)大接觸面，分散應(yīng)力，盡量避免上層鋼筋受到重力踩踏變形。

3.3.3 樓面混凝土的養(yǎng)護(hù)

在樓板混凝土澆筑完畢進(jìn)行二次抹壓后，應(yīng)立即用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋，當(dāng)進(jìn)行施工放線時，僅允許在需放線部位掀開薄膜進(jìn)行彈線工作，其它部位不動，彈線完畢后恢復(fù)原位。待彈線完畢，樓面混凝土強(qiáng)度較高時，方可掀起塑料薄膜，派專人用澆水方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)一周左右。澆水養(yǎng)護(hù)隨氣溫變化決定澆水次數(shù)以樓板表面處于濕潤狀態(tài)為準(zhǔn)。

3.3.4 模板控制措施

頂板模板采用16mm厚木模板，主龍骨為普通鋼管，間距同立桿間距1.2m， 次龍骨為50×100mm的方木，間距為300mm，鋼管采用∮48×3.5mm鋼管，立桿端部采用頂絲支托主龍骨。其次嚴(yán)格控制模板標(biāo)高，不使用翹曲、變形的模板。木模板要與次龍骨木方子要釘牢，釘子間距以lm左右為宜，樓板模板最少用三層備三層，以免因趕工而過早拆除模板。

3.3.5 采用二次抹壓技術(shù)

混凝土入模振搗，表面刮平抹壓1-2次左右，即在混凝土初凝前在混凝土表面進(jìn)行二次抹壓，二次抹壓必須掌握恰當(dāng)時間，過早抹壓沒有效果;過晚抹壓失去意義，因此最后一次搓平壓實，在混凝土初凝后終凝前進(jìn)行，以保證混凝土不再下沉為止。

3.3.6 施工管理

澆筑樓板混凝土?xí)r，采用拉線找平外，還可采用同板厚尺寸的“+”字撐插點控制，嚴(yán)格控制樓板厚度和標(biāo)高。在樓板混凝土澆筑完畢，樓面上施工人員全部撤出后，對樓梯進(jìn)行封閉，設(shè)專人進(jìn)行看護(hù)，在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2MPa以前不允許任何人進(jìn)入，根據(jù)氣溫變化情況，由試驗員每隔一周做一次混凝土同條件強(qiáng)度檢測，以此來準(zhǔn)確確定樓面上人時間。實行定人、定位、掛牌施工，并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，即自檢、互檢和專檢，和“三工序”制度，即“上道工序保證下道工序，本道工序服務(wù)下道工序”，加強(qiáng)各工種穿插作業(yè)的配合和成品、半成品保護(hù)意識。

結(jié)語：經(jīng)過以上措施的實施和改進(jìn)，本小區(qū)C2#樓在后來的主體結(jié)構(gòu)施工中，現(xiàn)澆板未出現(xiàn)貫穿裂縫及常見的樓板表面非結(jié)構(gòu)裂縫，樓板裂縫問題得到了很好的控制，受到了各方的好評?，F(xiàn)澆混凝土板樓裂縫原因是多樣的，我們也要多方整體考慮，綜合評比，選用合理而有效的措施來防治裂縫。

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