探討建筑現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫控制措施

武春陽(yáng)

（中交建筑集團(tuán)第二工程有限公司，南昌 330013）

1 引言

現(xiàn)澆混凝土樓板雖然克服了傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力空心板拼縫的質(zhì)量通病，但是由于設(shè)計(jì)或者施工原因，也遇到了現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)樓板裂縫的問題，一方面使得鋼筋產(chǎn)生腐蝕變形，另一方面也影響了混凝土樓板的承載力，影響工程質(zhì)量、建筑整體效果和建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，甚至影響建筑物和使用者的安全。下面具體分析現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的種類和出現(xiàn)的原因，并提出合理的控制措施[1]。

2 裂縫的種類

從裂縫大小層面，可以將裂縫分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩種；從破壞應(yīng)力層面，可分為壓力縫、張裂縫、剪裂縫；從裂縫發(fā)生的位置層面，可分為沿墻邊和梁邊的裂縫、建筑四角的斜裂縫、橫縱向貫通樓板的跨中裂縫、平行板面鋼筋的裂縫、板內(nèi)預(yù)埋管線周邊的裂縫、施工縫或者后澆帶處形成的裂縫[2]。

3 裂縫產(chǎn)生的原因

3.1 設(shè)計(jì)原因?qū)е铝芽p

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因，排除施工原因外，還有設(shè)計(jì)原因，如在伸縮縫的位置設(shè)計(jì)布局不合理或者是建筑內(nèi)部空間布置不合理等，都有可能會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土樓板產(chǎn)生裂縫。具體體現(xiàn)為下面幾個(gè)方面。

1）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)采用不規(guī)則幾何體的建筑造型，尤其在通風(fēng)采光部位，更多地注重建筑外在效果和功能設(shè)計(jì)，而忽略了建筑結(jié)構(gòu)問題，這樣會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，相對(duì)應(yīng)的部位和轉(zhuǎn)角部位很容易發(fā)生應(yīng)力集中裂縫。應(yīng)力集中位置易發(fā)生變形而形成受力薄弱部位，當(dāng)受到外部環(huán)境的變化，比如受力和溫度等因素，極易出現(xiàn)開裂問題[3]。

2）建筑樓板配筋不合理。其一，如果現(xiàn)澆混凝土樓板配筋率偏低，會(huì)導(dǎo)致鋼筋之間間距很大，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定；其二，現(xiàn)澆混凝土樓板采用雙向板的設(shè)計(jì)原理，如有一面樓板未設(shè)置鋼筋或者配筋不合理，會(huì)使雙向板約束力不夠。上述都可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，常見的為縱向貫通樓板的跨中裂縫（見圖1）。

圖1 樓板滲漏結(jié)構(gòu)與鋼筋網(wǎng)分布吻合

3）樓板尺寸設(shè)計(jì)不合理。如果樓板體型不均衡，就會(huì)在相對(duì)薄弱的位置出現(xiàn)裂縫，由于尺寸等原因，如有些建筑物樓板體型過長(zhǎng)，拉應(yīng)力集中處抗拉能力低、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)出現(xiàn)裂縫[4]。

4）伸縮縫設(shè)計(jì)不合理。為防止建筑不均勻沉降，在建筑物的特定位置處會(huì)設(shè)置沉降縫和伸縮縫，但是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員并不具備伸縮縫的設(shè)計(jì)能力和計(jì)算能力，會(huì)導(dǎo)致伸縮縫缺失，這樣當(dāng)建筑受到不均勻沉降后，相應(yīng)位置會(huì)發(fā)生沉降裂縫，墻體開裂進(jìn)而引發(fā)在轉(zhuǎn)角或者墻體位置處的樓板開裂的現(xiàn)象。

3.2 施工原因?qū)е铝芽p

1）現(xiàn)澆混凝土樓板拆模過早。有些項(xiàng)目為了趕工期或者因?yàn)槭┕と藛T經(jīng)驗(yàn)不足，在施工中，現(xiàn)澆混凝土樓板在未達(dá)到拆模標(biāo)準(zhǔn)就進(jìn)行拆模，導(dǎo)致混凝土樓板早期強(qiáng)度不足，進(jìn)行下一步荷載施加時(shí)，造成現(xiàn)澆混凝土樓板彈性變形，最終致使混凝土早期強(qiáng)度低，承受彎、壓、拉應(yīng)力，導(dǎo)致樓板產(chǎn)生斷裂。

2）施工中鋼筋得不到有效保護(hù)。在施工過程中，施工人員經(jīng)驗(yàn)不足、素質(zhì)水平不高、管理不善等原因，加上各工種交叉作業(yè)，會(huì)造成現(xiàn)澆混凝土樓板鋼筋位置被踩踏或者受其他建材損壞，得不到有效保護(hù)，施工人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行矯正修復(fù)，這就造成現(xiàn)澆混凝土樓板有效截面高度減小，應(yīng)力集中，承載力不足，致使鋼筋效力減弱，導(dǎo)致樓板產(chǎn)生裂縫。

3）板內(nèi)預(yù)埋管線施工不當(dāng)。很多項(xiàng)目會(huì)將電線預(yù)埋在現(xiàn)澆混凝土樓板中，為了節(jié)省工期，將多根管線集中布置，在實(shí)際施工過程中，將其綁在樓板內(nèi)的鋼筋上面，因?yàn)榫€管材料的特殊性，就會(huì)導(dǎo)致鋼筋不能和混凝土進(jìn)行最大程度的黏結(jié)，在沒有采取其他加強(qiáng)措施的情況下，混凝土樓板結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，截面承載力減弱，如果遇到外部環(huán)境的影響，會(huì)引起樓板應(yīng)力集中，在管線預(yù)埋位置處形成裂縫（見圖2）。

圖2 沿著預(yù)埋管開裂

4）施工荷載較大或者養(yǎng)護(hù)不到位。在實(shí)際施工過程中，會(huì)存在不同工種的交叉作業(yè)，這就會(huì)導(dǎo)致在現(xiàn)澆混凝土樓板澆筑完畢后，施工人員需在樓面上完成鋼筋綁扎和材料調(diào)運(yùn)工作，在現(xiàn)澆混凝土樓板還處于養(yǎng)護(hù)階段，甚至還因?yàn)榛炷翝仓駬v不結(jié)實(shí)、混凝土在氣溫較高的情況下澆筑后沒有迅速施行養(yǎng)護(hù)或根本不到位，不可避免會(huì)承載其他施工荷載，如振動(dòng)荷載，這種不規(guī)范施工極易造成混凝土產(chǎn)生裂縫。

5）施工材料質(zhì)量差及混凝土配合比不良。有些項(xiàng)目在施工管理水平有限、質(zhì)量和成本管控不嚴(yán)的情況下，極易出現(xiàn)所用材料達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，比如水泥安定性不夠、水灰比大、砂石含泥量過大、級(jí)配差等都可能是樓板產(chǎn)生裂縫的最直接原因，不合理配比下，可能會(huì)出現(xiàn)微觀裂縫，后期形成比較嚴(yán)重的宏觀裂縫。

3.3 使用過程中導(dǎo)致裂縫

在完工后使用過程中，混凝土樓板產(chǎn)生裂縫時(shí)的膨脹系數(shù)會(huì)受周圍環(huán)境溫度的影響，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知，混凝土樓板產(chǎn)生裂縫時(shí)的膨脹系數(shù)大約是1×10-5/℃，即溫度每升高或降低10 ℃，混凝土?xí)a(chǎn)生0.01%的線膨脹或收縮。由此可知，受周圍環(huán)境溫度的影響，混凝土樓板會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮，從而產(chǎn)生裂縫。

4 裂縫產(chǎn)生的控制措施

4.1 設(shè)計(jì)階段的控制措施

根據(jù)上述原因分析可知，因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)原因產(chǎn)生的裂縫，一般位置分布在陽(yáng)角位置和樓板縱向貫通位置，如樓板的分離式配筋的負(fù)彎矩鋼筋、角部附加放射鋼筋的末端和外側(cè)，針對(duì)此，我們要在設(shè)計(jì)時(shí)注意以下方面。

首先，應(yīng)該配置雙層雙向鋼筋來增強(qiáng)樓板抗的強(qiáng)度。為了避免貫通裂縫的產(chǎn)生，設(shè)計(jì)師應(yīng)該控制混凝土材料的質(zhì)量和與鋼筋的配筋率，最好采用貫通式橫向縱向布置鋼筋或者采用輻射狀配置鋼筋，加強(qiáng)鋼筋和混凝土之間的融合力和附著力。

其次，樓板伸縮縫設(shè)計(jì)。樓板內(nèi)部的約束力直接影響著裂縫的產(chǎn)生，如果內(nèi)部約束力強(qiáng)，則不易產(chǎn)生裂縫，反之極易產(chǎn)生裂縫，因此，樓板受到外界影響時(shí)的伸縮變形和其內(nèi)部的約束關(guān)系密切。最直接影響的參數(shù)就是樓板伸縮縫的設(shè)計(jì)。因?yàn)槲覀円鶕?jù)設(shè)計(jì)要求將樓板的伸縮縫進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，降低現(xiàn)澆混凝土樓板受到內(nèi)部、外部因素影響的可能性，以及裂縫產(chǎn)生的可能性。

最后，設(shè)計(jì)師在現(xiàn)澆樓板設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮施工過程中以及地域性溫度問題的影響。

4.2 施工階段的控制措施

4.2.1 宏觀層面

首先，依據(jù)國(guó)家和甲方要求，在施工前，應(yīng)該做好現(xiàn)場(chǎng)的布置規(guī)劃和人員的培訓(xùn)工作，通過思想教育，讓工作人員意識(shí)到現(xiàn)澆混凝土樓板施工的重要性。在施工人員密集的位置，要提前設(shè)置臨時(shí)通道，必須搭設(shè)可靠的施工平臺(tái)、人行走道，施工中應(yīng)派專人護(hù)理鋼筋，確保鋼筋位置符合要求，并設(shè)專人移動(dòng)操作馬道。不能在樓板上走動(dòng)。在施工中，要減少不同工種的交叉施工和荷載。

其次，控制混凝土樓板澆筑施工速度，滿足養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。為了預(yù)防裂縫的產(chǎn)生，混凝土樓板的澆筑施工速度要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求執(zhí)行，對(duì)養(yǎng)護(hù)時(shí)間和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，不能過早地進(jìn)行交叉作業(yè)，亦不能過早地施加荷載。

最后，要科學(xué)安排施工計(jì)劃，施工人員嚴(yán)格按照計(jì)劃實(shí)施，如在樓板混凝土澆筑完成養(yǎng)護(hù)階段，不可以使樓板承重，只能做一些基本的準(zhǔn)備工作，如測(cè)量定位等，不能引起振動(dòng)，也不能進(jìn)行大面積施工，不能形成材料的堆積等，上述都是為了減少對(duì)樓板的沖擊作用，進(jìn)而降低裂縫產(chǎn)生的可能性。

4.2.2 微觀層面

1）在施工時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)材料的管理，嚴(yán)格控制混凝土原材料中水泥、沙石等質(zhì)量，嚴(yán)格控制水灰比以及制澆筑流程和速度。

2）依據(jù)鋼筋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要嚴(yán)格執(zhí)行鋼筋的綁扎工作，保證上下層鋼筋位置的精準(zhǔn)度。嚴(yán)格控制鋼筋的間距和位置，采用雙層雙向鋼筋時(shí)，也要保證施工的合理性，避免在混凝土養(yǎng)護(hù)階段綁扎鋼筋，造成已完工鋼筋的變形或者偏移，建筑物端部房間外角應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置放射加強(qiáng)鋼筋，設(shè)計(jì)無要求時(shí)也應(yīng)建議設(shè)計(jì)增設(shè)。

3）在混凝土樓板澆筑養(yǎng)護(hù)完畢，進(jìn)行其他交叉施工作業(yè)時(shí)，不能集中吊卸施工，避免造成建筑材料的集中荷載在樓板上，應(yīng)該設(shè)置特殊堆放區(qū)域或者分散放置來減少對(duì)混凝土樓面的荷載和振動(dòng)。且在施工過程中，應(yīng)該對(duì)材料做到輕拿輕放，避免引起振動(dòng)，此外，樓板上吊裝、運(yùn)輸、堆放材料、構(gòu)件時(shí)，應(yīng)采取措施減輕對(duì)樓板的沖擊。外架采用懸挑外架時(shí)，對(duì)布設(shè)懸挑工字鋼的樓板，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度及局部承載驗(yàn)算。

4）在混凝土終凝前，通過二次抹壓來提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，能有效消除混凝土在收縮階段產(chǎn)生的表面裂縫。

5）在拆除模板時(shí)，要控制拆除模板的時(shí)間，而且拆除時(shí)一定不能造成樓板的損傷，且拆除下來的材料一定要及時(shí)清走或者轉(zhuǎn)運(yùn)，不能短時(shí)間集中堆放在樓板上，避免混凝土樓板振動(dòng)或者荷載過量形成裂縫。

6）板內(nèi)預(yù)埋水平線管的直徑不應(yīng)大于板厚的1/3，并置于板底層鋼筋之上。板內(nèi)線管預(yù)埋宜避免交叉，確需交叉時(shí)應(yīng)設(shè)接線盒。如圖3 所示。

圖3 設(shè)置角部放射鋼筋或橫縱貫穿鋼筋

5 結(jié)語

通過上述分析可知，了解裂縫的種類、原因和控制裂縫的措施，可以更好地降低裂縫產(chǎn)生的可能性，從源頭預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。項(xiàng)目人員應(yīng)該從設(shè)計(jì)階段重點(diǎn)考慮裂縫產(chǎn)生的可能性，將各種因素前置考慮，在施工過程中要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控，采用科學(xué)的施工方法，保證設(shè)計(jì)的執(zhí)行性和施工的合理性，避免裂縫的產(chǎn)生，保證建筑的質(zhì)量安全。