工民建樓板結(jié)構(gòu)裂縫原因及控制措施

柏孝輝

桂林市建筑設(shè)計(jì)研究院 廣西桂林 541002

在我國建筑事業(yè)快速發(fā)展的背景下，工民建樓板結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，已經(jīng)從原來的預(yù)制板，轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)澆板。二者相比，現(xiàn)澆板的整體性更像，而且抗不均勻沉降性和安全性更高。但在混凝土現(xiàn)澆時(shí)，施工應(yīng)用影響因素比較多，容易發(fā)生裂縫，從而影響樓板結(jié)構(gòu)施工總體質(zhì)量?；诖耍_展工民建樓板結(jié)構(gòu)裂縫原因及控制措施的研究就顯得尤為重要。

1 工程概述

某工民建建筑工程，共16層，總建筑面積為8260m2，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在樓板結(jié)構(gòu)施工時(shí)采用了現(xiàn)澆混凝土樓板，施工完成好，經(jīng)過質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)樓板表面存在很多不規(guī)則裂縫，嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量。

2 工民建樓板結(jié)構(gòu)裂縫形成的主要原因

2.1 收縮和水化熱

從上世紀(jì)80年代初開始，我國在混凝土澆筑時(shí)就采用了泵送施工工藝，混凝土現(xiàn)場攪拌方式也是發(fā)生了改變，從過去的干硬性、低流動性攪拌，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榧袛嚢?、大流動性泵送澆筑方法[1]。本工程樓層比較高，水泥用量比較大，為保證混凝土泵送效果，水灰比比較大，砂率較高，集料的粒徑也比較小，水泥和用水量的增加，致使樓板結(jié)構(gòu)容易受到水化熱的影響，收縮性比較大，一旦超過混凝土自身結(jié)構(gòu)的極限值，就會發(fā)生裂縫。

2.2 混凝土強(qiáng)度等級過高

本工程混凝土強(qiáng)度等級為C40，認(rèn)為混凝土強(qiáng)度等級越高，安全度就越高，為便于施工，采用了高強(qiáng)度混凝土，但混凝土等級越高，水泥水化釋放出的熱量就越大，更容易引發(fā)樓板結(jié)構(gòu)裂縫。

2.3 樓板結(jié)構(gòu)約束應(yīng)力過大

在工民建施工中，樓板結(jié)構(gòu)越來越大，結(jié)構(gòu)形式也愈發(fā)復(fù)雜，為便于施工，提高施工效率，經(jīng)常采用超長、超厚、超靜定結(jié)構(gòu)，并采用現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行施工。但大量應(yīng)用和實(shí)例表明，此種結(jié)構(gòu)形式，約束力非常強(qiáng)，在多種變形的作用下，極易引發(fā)過大的約束應(yīng)力，從而形裂縫。

2.4 外加劑引發(fā)的負(fù)面效應(yīng)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，混凝土施工外加劑種類越來越多，不同外加劑有其獨(dú)特的用處。到很多外加劑只涉及到強(qiáng)度指標(biāo)，缺乏對水化熱、收縮變形的影響的研究和相關(guān)資料的支持[2]。甚至一些外加劑的試驗(yàn)資料并不嚴(yán)謹(jǐn)，使用之后不斷無法提升混凝土的強(qiáng)度，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的收縮變形，有的外加劑甚至?xí)档湍途眯?，如果操作不?dāng)，極易引發(fā)嚴(yán)重的裂縫問題。

3 工民建樓板結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

3.1 加強(qiáng)樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工民建樓板結(jié)構(gòu)平面要盡量規(guī)則一致， 避免發(fā)生形狀突變。如果樓板平面存在凹口，在凹口附近樓板結(jié)構(gòu)的配筋要做加強(qiáng)處理。高度重視樓板面結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)，保證屋面的傳熱系數(shù)小于或者等于1.0W/m2·K。我國樓面呈現(xiàn)不規(guī)則狀，要通過合理設(shè)置梁保證樓扳平面的規(guī)則性?，F(xiàn)澆混凝土樓板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)厚度不能低于110mm，在廚房、陽臺板等部位設(shè)計(jì)時(shí)，厚度不宜低于90mm，單向板則不能低于L/30（L表示樓板的短向跨度）。如果工民建房屋長度超過40m，需要在樓板中間位置合理設(shè)置后澆帶，為結(jié)構(gòu)變形提供充裕條件，避免應(yīng)力過大形成裂縫。

3.2 加強(qiáng)施工原材料控制

在工民建現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)施工混凝土配制時(shí)，用水量不易超過180gk/m3，并合理添加高效減水劑，以延緩水泥水化速度。合理降低水泥用量，在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，可摻入適量的粉煤灰，代替部分水泥，降低水化熱，還能提升混凝土的后期強(qiáng)度和粘聚性，提升混凝土的抗裂能力。在混凝土配制時(shí)，要保證所選的細(xì)集料細(xì)度模數(shù)不低于2.3，嚴(yán)禁采用細(xì)砂或者特細(xì)砂，在混凝土澆筑時(shí)，要將混凝土坍落度控制在150mm以下[3]。為提升工民建樓板結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性，可在混凝土配制時(shí)加入適量的纖維或者膨脹劑，進(jìn)一步提升混凝土的抗裂性能。在混凝土配制時(shí)要盡量選擇普通硅酸鹽水泥，并嚴(yán)格按照配合比添加各項(xiàng)原材料。

3.3 加強(qiáng)施工質(zhì)量控制

在工民建樓板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑，需要對坍落度嚴(yán)格控制，如果混凝土的坍落度超過允許范圍，要做廢棄處理，嚴(yán)禁繼續(xù)使用。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，控制混凝土澆筑厚度和鋼筋保護(hù)層厚度。當(dāng)混凝土澆筑完成之后，按照現(xiàn)場施工條件及設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，采取合理的養(yǎng)護(hù)措施。邊澆筑邊振搗，避免混凝土發(fā)生離析問題，嚴(yán)格控制各部位澆筑順序，通過合理的施工工藝保證混凝土施工質(zhì)量。切實(shí)做好早期濕養(yǎng)護(hù)，水化反應(yīng)是引發(fā)樓板結(jié)構(gòu)裂縫的主要主要，但水泥水化有一定的條件要求，只有在飽和狀態(tài)下才能進(jìn)行水化反應(yīng)[4]。如果濕度低于80%，水泥水化幾乎已經(jīng)完全停止。本工程共16層，在樓板混凝土澆筑時(shí)，高度越高，供水難度越大，因此，施工單位在混凝土施工時(shí)必須采取一系列行之有效的措施進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，且養(yǎng)護(hù)濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不能低于7天，否則極易引發(fā)裂縫。

3.4 加強(qiáng)后期管理

當(dāng)混凝土施工完成后，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%以上時(shí)，才能結(jié)合工特點(diǎn)進(jìn)行合理拆模，梁的側(cè)模、墻體側(cè)?？杀M早拆除，尤其是在地下結(jié)構(gòu)長度較大的墻體拆除時(shí)，要高度注意，豎立面要及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，待混凝土終凝結(jié)束之后，盡快拆除側(cè)模，保證濕養(yǎng)護(hù)效果。工民建工程竣工后、交付使用前，建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)管理和保養(yǎng)，防止溫差和過分的干燥引起樓板裂縫，一般可采取室內(nèi)噴灑水，提高濕度的方法進(jìn)行保養(yǎng)，尤其在秋冬季節(jié)更應(yīng)注意。

4 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了工民建樓板結(jié)構(gòu)裂縫原因及控制措施，分析結(jié)果表明，引發(fā)樓板結(jié)構(gòu)裂縫的原因有很多，施工技術(shù)、施工材料、施工工藝、天氣變化等，都會引起裂縫。因此，在具體施工中，必須結(jié)合工程特性，從多方面同時(shí)入手加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，才能抑制裂縫，保證工民建施工質(zhì)量。