建筑工程中鋼筋混凝土現澆樓板裂縫的非荷載原因分析及控制措施研究

黃 星

(張家口市住建局張家口市經濟適用房發展中心，河北 張家口 075000)

0 引 言

現澆鋼筋混凝土樓板是建筑工程中最普遍的一種結構形式，然而自從混凝土誕生開始裂縫便隨之而來，雖然不同類型的裂縫對結構的影響不一而同，大部分裂縫對結構的承載能力并沒有太大的直接影響，但裂縫的存在終究會對結構的使用壽命產生不良影響，縮短結構維修周期，增加維護成本[1].

近年來，現澆鋼筋混凝土樓板的裂縫問題已成為影響建筑物使用的最嚴重問題之一，并成為近幾年來建筑工程領域質量投訴的熱點問題[2].

1 裂縫的分類及成因分析

混凝土樓板裂縫的產生原因很多，總的說來，可以分為兩大類：(1)外荷載在樓板上的作用，導致樓板中出現直接應力和結構次應力，從而引起的裂縫，稱之為荷載裂縫；(2)變形變化(如溫度變化、濕脹干縮、徐變等因素)引起的樓板裂縫，稱之為變形裂縫[3].

1.1 常見的裂縫類型

圖1 現澆鋼筋混凝土樓板的裂縫的主要形態

由于混凝土為脆性材料，其抗壓強度遠遠大于其抗拉強度，而在實際工程中混凝土一般是用來承壓的，并且在設計階段充分考慮了其承載力的安全極限狀態，因此實際工程中荷載原因引起的混凝土裂縫并不多見[4]，大量的實驗和工程實踐都證明，大部分混凝土樓板的結構裂縫是由非荷載原因引起的，也就是變形作用引起的，本文通過研究發現混凝土樓板的裂縫主要存在以下幾種裂縫形式：

1.45°斜裂縫:該類裂縫一般穿透樓板，并且主要分布在內外墻交接角部及房屋四角等受力比較復雜的區域，一般的裂縫形態為中間寬,兩端窄,在圈梁邊上裂縫消失，裂縫寬度一般不大于l mm，樓板裂縫與外墻夾角約成45度(如圖1a所示)；

2.平行于樓板某一邊方向的裂縫:這類裂縫一般貫通樓板，在樓板中部以及采用整體連續澆注工藝的工程中比較常見,寬度一般在0.5～1.5 mm，與樓板的短邊平行或者長邊方向平行(如圖1b、c所示)；

3.穿線管位置裂縫:這類裂縫通常上下貫通，并且寬度較大，這類裂縫一般發生在樓板內埋設線管的未知(如圖ld)；

4.拐角處異性板裂縫；

5.順鋼筋方向的板面裂縫；

6.不規則裂縫，這類裂縫一般寬度較小，深度也較淺.

1.2 樓板裂縫的原因分析

針對以上混凝土樓板的形態，本文進行了對比研究，對不同形態裂縫的產生原因進行了詳細研究，通過研究發現，以上類型的裂縫的產生原因主要分為以下幾個方面.

1.現澆鋼筋混凝土樓板內的45°斜裂縫的主要成因是由混凝土的溫度變形引起的.磚混結構的建筑物受日溫差、季節性溫差、室內外溫差導致結構內部出現溫度應力，溫度應力導致混凝土出現線膨脹，由于混凝土樓板變形受到其他構件的限制和約束，導致混凝土線膨脹的積累應力不斷增大，最終的作用結果使鋼筋混凝土現澆樓板在相對薄弱處開裂[5].

2.現澆鋼筋混凝土樓板表面的不規則裂縫主要是由于混凝土的體積收縮引起的.當混凝土在空氣中凝結硬化時，由于水化物的水化過程，其體積會產生一定程度的收縮.大量的試驗數據表明，混凝土的體積收縮與混凝土構件的體積與表面積的比值有關，由于樓板的表面積比較大，所以混凝土樓板的體積收縮裂縫猶為突出.眾所周知，振搗是混凝土施工過程中非常重要的一個過程，但過分振搗將導致骨料與砂漿分離，其表面砂漿較多，所以表層的混凝土有較大的體積收縮，導致樓板表面產生收縮裂縫，這種裂縫一般深度不大，這是這類裂縫不貫通的原因.除此之外，混凝土配合比中粗骨料尺寸太小，含泥量大，級配不合理，膠凝材料用量較大，坍落度大等都會導致混凝土的收縮變形加大，從而引起不規則裂縫是產生.

3.穿線管位置裂縫的產生原因，當前實際工程中使用PVC管代替鋼管的現象非常普遍，PVC管的存在一方面削弱了樓板的有效承載面積；另一方面，PVC管作為有機材料與混凝土樓板的界面粘結效果比較差；除此之外，PVC管與混凝土樓板的線膨脹系數差別較大.這些原因導致混凝土樓板沿電線套管埋設方向產生一定程度的應力集中，從而導致裂縫的產生.

4.施工趕進度、過早拆模、材料周轉不足等原因也是導致混凝土出現裂縫的原因.為了趕工期，一些管理不嚴格的施工單位在混凝土的早期強度未達到要求(1.2 MPa)時，過早在樓板上堆料，或者直接進行下一道工序施工，導致現澆鋼筋混凝土樓板產生過大變形，從而導致裂縫產生.

5.模板支撐的剛度不夠也是混凝土樓板出現裂縫的原因之一.混凝土澆筑之后，由于混凝土自重較大，模板剛度不夠便會產生過大變形，從而導致現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的產生.拆模過早或者在施工過程中產生過度震動也會導致混凝土樓板出現裂縫.除此之外，由于樓板支座處馬凳筋數量不足，而支座處優勢各工種交叉作業密集區，往往容易將樓板支座處負筋踩踏偏離原有位置，同時又沒有及時修復糾正，導致樓板負筋其不能發揮應有的抵抗負彎矩的作用，從而導致裂縫的出現[6].

2 現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的防治

針對上述普遍存在的各類現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的形態及成因，本文推薦采取的防止措施主要有一下幾個方面.

1.晝夜寒暑溫差是普遍存在的自然規律，所以在目前的工程實踐中，防治由溫差引起的45?斜裂縫的主要方法可以分為兩個方面：(1)提高混凝土的抗拉強度，(2)減少溫差影響.具體措施有:(1)增加板厚，板厚跨比達到1/35-1/30可以有效降低這類裂縫的產生；(2)適當提高板的配筋率，盡量采取雙層雙向配筋或在板的轉角位置增設放射狀構造鋼筋.(3)提高墻體的保溫隔熱性能，以減少溫差的產生.

2.針對混凝土現澆樓板表面不規則裂縫的這種情況，本文作者認為減少收縮裂縫產生的主要措施主要有一下幾個方面.(1)選用體積收縮較小的膠凝材料品種，在滿足強度、耐久性、流動性要求的前提下，盡可能降低膠凝材料的用量；(2)在混凝土終凝前進行二次振搗，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部產生的水分和空隙，增強混凝土與鋼筋的粘結作用，從而提高混凝土的抗裂性能[7]；(3)加強養護，在混凝土表面經過二次抹壓后，立即覆蓋塑料薄膜或其他材料，采用保濕養護法，防止表面水分蒸發過快；(4)選用級配合理的石子、細骨料盡量選用中砂，嚴格控制坍落度和水灰比，滿足要求的前提下，優先選用半干硬性混凝土；(5)對于減水劑、緩凝劑、早強劑、引氣劑等外加劑的摻量，必須進行試驗，摻量一定要符合要求，千萬不可過量；(6)嚴格控制混凝土的入模溫度，對表面溫度較高的砂石在使用前可以進行灑水降溫，在澆筑混凝土之前應對模板、模板與混凝土接觸的表面、鋼筋骨架等進行灑水降溫，混凝土入模溫度不要超過35度.

3.樓板內的PVC管宜埋設在圈梁內，盡量減少穿過樓板，對無法避免而必須穿過的，首先選用盡可能小管徑的PVC管，設置在板底層鋼筋網片上，上部負筋之下，并將管線上部緊綁在樓板的底筋上，盡量平行于板的支座的短邊方向，嚴禁亂穿亂放.同時注意防止管線縱橫疊壓，以保證管線上部混凝土斷面的厚度，如果管線上部的混凝土過薄，應在管線上下部位各設一道寬度不小于400 mm的鋼絲網片作為補強措施，進行混凝土補強處理，增大PVC管附近混凝土的抗拉強度，有效防止裂縫的產生[8].

4.根據混凝土的特性安排好施工進度，加強模板的支撐，確保其剛度、穩定性.在梁模板與磚砌體接觸的部位，用海綿條拼縫，支撐牢固，防止在澆筑過程中發生意外情況，造成意外的停工，使現澆板的混凝土出現間歇性的施工縫.同時在澆筑過程中派專人看護模板支撐，發現意外立即修復，確保模板的穩定性.嚴格控制現澆板的拆模時間，在現澆板的澆筑地點，增做一組試塊，與樓板同條件養護，在拆模板之前應檢驗混凝土的抗壓強度，達到規定標準后方可拆模.加強現澆板的成品保護，在現澆板的混凝土的強度未達到規范規定之前，嚴禁上人上料，進行下一道工序.

3 結 論

本文結合工程實踐經驗，對建筑工程中最為常見的鋼筋混凝土現澆樓板裂縫進行了分類，對各種裂縫的非荷載原因進行了分析研究，提出了從設計、材料、施工等多個方面入手進行綜合控制的方法和措施.

參 考 文 獻

[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].中國建筑工業出版社，1997.8

[2]趙國藩.鋼筋混凝土結構的裂縫控制[M].北京:海洋出版社，1991.2

[3]譚維祖.混凝土的收縮、開裂即其評價與防治.混凝土，2001.7

[4]陳集駒.高層建筑地下室側墻裂縫及處理對策.建筑技術，1997(8)