淺談民用建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫控制

柳開寶

(攀鋼集團(tuán)工科工程咨詢有限公司, 四川攀枝花 617023)

淺談民用建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫控制

柳開寶

(攀鋼集團(tuán)工科工程咨詢有限公司, 四川攀枝花 617023)

文章通過結(jié)合目前常見的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫現(xiàn)狀和特點，對裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并提出了具體預(yù)防措施和處理方法。

現(xiàn)澆混凝土樓板； 裂縫； 防治措施； 處理方法

隨著建筑工程施工技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，預(yù)制混凝土板樓屋蓋已被現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)板所取代，從而有效地解決了預(yù)制板拼縫縱向的質(zhì)量裂縫，同時加強了結(jié)構(gòu)的抗震性能，但由于設(shè)計、施工及材料本身等方面引起的現(xiàn)澆板開裂問題卻時有發(fā)生。目前，現(xiàn)澆板開裂已成為居民住宅質(zhì)量投訴的常見問題，也是長期困擾建筑施工企業(yè)的一個難題。筆者根據(jù)多年來的施工經(jīng)驗，現(xiàn)就鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因及防治方法做一淺析。

1 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的基本特征

(1)在一字形布置的多層、小高層住宅的較高層樓面中，尤其房屋角部有大房間時，邊跨板面常出現(xiàn)順板外沿裂縫，房屋角部樓面常出現(xiàn)呈等腰三角形45°斜裂縫。

(2)在與施工井架或施工塔吊位置相接的樓板中，板面裂縫沿樓板支座邊0.3 m范圍內(nèi)平行于支座展開，甚至有些樓板四周均出現(xiàn)連續(xù)的裂縫。

(3)在鋼筋混凝土樓板內(nèi)有預(yù)埋管的部位，通常沿管線走向出現(xiàn)表面裂縫，局部出現(xiàn)呈發(fā)散狀或龜裂狀的不規(guī)則裂縫。

2 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因

現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的原因是多方面因素共同作用的結(jié)果，總體說來可以從混凝土材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工條件三方面來歸納分析。

2.1 混凝土的材料性能

混凝土裂縫生成的直接原因是約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超出了混凝土所能承受的抗拉極限，這其中有以下兩個關(guān)鍵因素：

2.1.1 混凝土的強度

混凝土強度主要取決于水泥石子強度及其與骨料表面的粘結(jié)強度，而這又與水泥強度、水灰比及其骨料性質(zhì)有密切關(guān)系。

2.1.2 混凝土的變形

混凝土的變形主要有收縮變形和溫度變形。鋼筋混凝土樓板與其支撐系統(tǒng)(梁、柱、墻)共處于同一個大氣環(huán)境中，當(dāng)環(huán)境溫度和濕度變化時，混凝土構(gòu)件相應(yīng)都會產(chǎn)生收縮變形和溫度變形。由于體型上的差異，板的體積與表面積比值小于其支撐系統(tǒng)的體積與表面積比值，在水平方向上板的變形一般大于其支撐系統(tǒng)，使板內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力。尤其目前，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的混凝土普遍采用泵送混凝土，其水泥用量、水灰比、坍落度都比較大，石子粒徑又比較小，混凝土的收縮值比過去現(xiàn)場拌制的要大，混凝土的變形及其產(chǎn)生的拉應(yīng)力也會更大。

2.2 設(shè)計方面的原因

為適應(yīng)抗震要求，一般建筑大多采用框剪結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)剛度頗大，使用堅固耐久、安全可靠。但在樓板配筋及管線設(shè)計中，往往存在以下問題：

(1)設(shè)計中對多跨連續(xù)板邊跨的板邊往往簡化處理為簡支，由此而產(chǎn)生的誤差在構(gòu)造上予以配置構(gòu)造鋼筋補強，但所配置的構(gòu)造鋼筋往往存在直徑過細(xì)、間距過大的問題。

(2)樓板配筋設(shè)計中，僅在樓板軸線承重梁處配置了負(fù)彎筋，這些鋼筋在樓板撓度應(yīng)變產(chǎn)生負(fù)彎矩時起抗力作用，剛性較大；而在樓板中間的配筋設(shè)計僅計算支撐平板的正壓力負(fù)荷，數(shù)量較少，所以就顯得相對薄弱，容易出現(xiàn)裂縫。

(3)對樓板來說，約束最大的位置在4個轉(zhuǎn)角處，因為轉(zhuǎn)角處梁或墻的剛度最大，它對樓板形成的約束也最大，同時沿外墻轉(zhuǎn)角處因受外界氣溫影響，也是樓板收縮變形最大的部位。一般來說，板內(nèi)配筋都按平行于板的兩條相鄰邊設(shè)置，使得轉(zhuǎn)角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱，沿外墻轉(zhuǎn)角處的樓板容易出現(xiàn)45°斜向放射狀裂縫。

(4)樓板內(nèi)設(shè)計的水電管線有不少采用PVC塑料管，PVC塑料管與混凝土的線膨脹系數(shù)不一致，在未采取任何措施的情況下，很容易沿水電管線方向出現(xiàn)裂縫。

2.3 施工操作方面

2.3.1 模板施工的影響

模板支撐的剛度不夠、梁板支撐剛度差異或模板撓度過大，在荷載作用下變形沉陷產(chǎn)生裂縫；有些項目為趕工期，混凝土尚未達(dá)到規(guī)定強度就過早地拆除底模和支撐，樓面荷載造成樓板超值撓曲而產(chǎn)生通長裂縫。

2.3.2 鋼筋成型質(zhì)量的影響

鋼筋綁扎施工中，樓面支座上層鋼筋網(wǎng)的支撐馬凳高度不夠或設(shè)置間距過大，甚至不設(shè)；各工種交叉作業(yè)，施工人員眾多，行走頻繁，板的上層鋼筋受踩踏而彎曲、變形、下沉，使其不能有效發(fā)揮抵抗負(fù)彎矩的作用，板的實際有效高度減少，抵抗外荷載的能力降低而產(chǎn)生裂縫。

2.3.3 混凝土的振搗不當(dāng)

混凝土施工中充分振搗可使骨料和水泥漿在模板中得到致密排列，有助于混凝土的密實性和抗裂性。但過分振搗會出現(xiàn)粗骨料下沉，表面出現(xiàn)砂漿層。表面砂漿干縮，造成表面裂紋；若振搗不均勻，未振搗部位結(jié)成塊狀而出現(xiàn)開裂。

2.3.4 施工安排不合理

樓板混凝土澆筑完成后，混凝土強度未達(dá)到1.2 MPa就進(jìn)行下道工序的施工。在混凝土初凝期，施工荷載對混凝土產(chǎn)生較大的震動，尤其是重物沖撞，也容易使樓板產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

2.3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)不到位

現(xiàn)澆樓板的施工一次澆筑面積較大，表面與空氣接觸面積也大，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，導(dǎo)致水泥缺乏必要的水化水而產(chǎn)生急劇的體積收縮，混凝土強度不能抵抗所出現(xiàn)的應(yīng)力開裂；養(yǎng)護(hù)時覆蓋保濕隔熱措施不當(dāng)，特別是夏、冬兩季晝夜溫差大，最易產(chǎn)生溫差裂縫。

3 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的預(yù)防措施

裂縫的預(yù)控重點在設(shè)計，關(guān)鍵在施工，而對混凝土原材料的控制，也是預(yù)防混凝土產(chǎn)生裂縫的重要環(huán)節(jié)。

3.1 原材料方面

3.1.1 嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)

混凝土使用的水泥質(zhì)量優(yōu)劣、骨料級配及含泥量大小、外摻料用量多少都必須符合設(shè)計及國家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.1.2 嚴(yán)格控制混凝上配合比

根據(jù)混凝土強度等級、質(zhì)量檢驗及混凝土和易性的要求確定配合比，嚴(yán)格控制水泥用量、砂率及水灰比，選擇級配良好的石子，減少混凝土空隙率和收縮量，提高混凝土抗裂。

3.1.3 嚴(yán)禁在商品混凝土泵送過程中摻水

因為中途加入的水為游離狀態(tài)，在混凝土硬化過程中不參與水化反應(yīng)，而且會影響已設(shè)計好的混凝土配合比，降低了混凝土的抗折性。

3.2 設(shè)計方面

(1)建議設(shè)計多跨連續(xù)板邊跨邊支座配筋時按固端考慮邊支點，對該跨跨中及內(nèi)支座配筋時，邊支座仍可按簡支考慮，并適當(dāng)增大板邊的構(gòu)造配筋率。

(2)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板上部鋼筋大于10～12 mm時，最好采用變形鋼筋或冷扎帶肋鋼筋，以提高鋼筋混凝土板的極限抗拉能力。

(3)外墻轉(zhuǎn)角處房間內(nèi)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板可通過適當(dāng)增加板厚、提高板的配筋率、有針對性地增配放射鋼筋等措施，以提高樓板含鋼率，增大鋼筋混凝土板的極限抗拉能力。提高部分外墻的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)，使溫差對樓板變形帶來的影響減少到最低程度。

(4)樓板內(nèi)的水電管線走向最好平行于樓板受力方向，對鋼筋間有水電管線穿過部位，應(yīng)考慮用鋼筋加強，或在樓板中增設(shè)鋼絲網(wǎng)片，同時還應(yīng)保證保護(hù)層有足夠的厚度。

3.3 施工操作方面

(1)設(shè)計樓板底模與支架時，應(yīng)充分考慮能夠滿足承受各種可能的施工荷載需要。合理掌握拆模時間，特別是樓板頂撐模板，達(dá)不到拆模強度時不準(zhǔn)拆模。

(2)嚴(yán)格按圖施工。施工中對鋼筋的排列綁扎和保護(hù)層尺寸控制必須符合施工圖紙及施工規(guī)范要求；采取保護(hù)措施，嚴(yán)禁人為踐踏，尤其是容易產(chǎn)生裂縫的部位。

(3)澆筑混凝土?xí)r必須保證樓板厚度，振搗必須密實，嚴(yán)禁過振和漏振；對混凝土表面的泌水，必須設(shè)法排除或吸干，嚴(yán)禁撒干水泥抹干或任由泌水溢面。

(4)現(xiàn)澆板上不要過早上人、堆料、施加荷載。應(yīng)在混凝土強度達(dá)到1.2 MPa以后，才允許在其上繼續(xù)上層施工。

(5)加強混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間。在氣溫高或風(fēng)速大的條件下應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，冬季施工應(yīng)覆蓋塑料薄膜和草簾蓄熱養(yǎng)護(hù)。

4 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的處理方法

在對板的裂縫進(jìn)行處理時，首先要分析其產(chǎn)生的原因，確定裂縫的屬性(有害或無害)，并根據(jù)分析結(jié)果選擇相應(yīng)的處理方法進(jìn)行處理。其常用的處理方法有：

4.1 涂刷法

對鋼筋混凝土樓板表面龜裂，可先將裂縫清理干凈，干燥后用環(huán)氧樹脂漿液灌縫或表面涂刷封閉。

4.2 抹壓法

對鋼筋混凝土樓板一般裂縫，應(yīng)先清洗板縫，而后用高強度等級水泥砂漿抹縫，壓平養(yǎng)護(hù)；當(dāng)裂縫較大時，應(yīng)沿裂縫鑿成倒八字形凹槽，沖洗干凈后用高強度等級水泥砂漿抹壓或用環(huán)氧膠泥嵌補。

4.3 補強法

鋼筋混凝土樓板出現(xiàn)通長、貫通、寬度大于0.3 mm的危險結(jié)構(gòu)裂縫或有安全隱患的大面積裂縫時，應(yīng)邀請設(shè)計等有關(guān)專家進(jìn)行分析論證，制定方案，進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固補強。

5 結(jié)論及建議

通過對現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的形式、成因、防治手段的分析可知，只要能從設(shè)計開始，嚴(yán)格控制裂縫產(chǎn)生的各個環(huán)節(jié)，就能大大減少混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的可能性，從而提高現(xiàn)澆混凝土樓板的質(zhì)量。

[1] GECS 25:90 混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50010-2002 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[3] 張明明.淺談混凝土裂縫的原因、預(yù)防與處理[J].鄭鐵科技通訊，2007，6(4):15-20.

[4] 施文俊，劉魯群，張樹國，等.鋼筋銹蝕引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分析及防治[J].冶金設(shè)備管理與維修, 2011(4): 65-67.

柳開寶(1976～)，男，本科，工程師，從事建筑工程施工技術(shù)管理工作。

TU712.4

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[定稿日期]2016-06-18