混凝土結(jié)構(gòu)樓板裂縫的成因分析和防治措施

摘要：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫在實(shí)際工程中經(jīng)常遇到，已成為了一種質(zhì)量通病，特別是商品混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫的情況更為普遍，文章主要從設(shè)計(jì)角度對裂縫的成因和防治措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：板面裂縫；裂縫分析；設(shè)計(jì)；施工

中圖分類號：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）26-0138-02

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，已成為了一種質(zhì)量通病，特別是現(xiàn)在的商品房對工期要求比較緊的裂縫出現(xiàn)的情況更為普遍。裂縫的出現(xiàn)首先給人的印象就是結(jié)構(gòu)是否安全，其次是影響美觀。從專業(yè)角度來分析裂縫起主要影響有：會破壞結(jié)構(gòu)整體性、降低結(jié)構(gòu)剛度，影響結(jié)構(gòu)承載力。有的裂縫雖對承載力無影響，但會引起鋼筋銹，從而間接的影響結(jié)構(gòu)安全。因此我們應(yīng)該足夠重視混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫，文章就商品房中裂縫作簡單的討論。

1 裂縫產(chǎn)生的部位

從本院已大量施工的住宅工程現(xiàn)澆樓板裂縫發(fā)生的部位來看主要集中在板的支座部位，板的陽角處及異形板中；在一些矩形大板中偶爾也會產(chǎn)生裂縫，但相對比較少；當(dāng)建筑的長度超過一定范圍后在房屋的端部開間內(nèi)也會產(chǎn)生裂縫。另外屋面板出現(xiàn)裂縫的情況也比較多。

2 裂縫形成的原因

裂縫形成的主要是由荷載超過設(shè)計(jì)范圍、結(jié)構(gòu)計(jì)算模型簡化誤差、混凝土結(jié)構(gòu)材料收縮、溫度、基礎(chǔ)沉降不均以及結(jié)構(gòu)不合理等原因造成的。從技術(shù)角度來分為：設(shè)計(jì)、施工、原材料不合格等方面問題，具體分析包括以下幾個(gè)方面：

2.1 設(shè)計(jì)原因

①樓板板厚不足?，F(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級基本上都是C30，就其材料強(qiáng)度來說不存在強(qiáng)度不夠的問題因此樓板的剛度不夠主要是板的設(shè)計(jì)板厚不夠，在我們樓板跨比較大或是異形板中過分相信我們的計(jì)算軟件，而且忽略了撓度計(jì)算值，從而把板的厚度取得比較薄，雖然我們的板配筋足夠了，但是由于撓度過大板也會開裂。

②樓板配筋設(shè)計(jì)不合理?，F(xiàn)在大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在配板鋼筋的時(shí)候支座負(fù)彎矩筋長度一律按板短跨的1/4來取，而在板跨比較大的時(shí)候還應(yīng)根據(jù)板的受力應(yīng)力圖來確定支座鋼筋的長度。因此板負(fù)彎矩筋長度不足也是容易引起板支座開裂。其次現(xiàn)在我們的板鋼筋強(qiáng)度都很高一般采用的是冷軋帶肋鋼筋或三級鋼，在計(jì)算中沒有考慮最小配筋率的要求或是把鋼筋間距設(shè)計(jì)過大從而造成板的開裂。

③板的溫度應(yīng)力。溫度對局部板的影響主要是異形板和跨度比較大的板較為明顯，在大板和異形板中由于種種原因我們的設(shè)計(jì)人員只配置一定長度的負(fù)彎矩鋼筋而不設(shè)置溫度應(yīng)力筋，當(dāng)溫差較大時(shí)板往往就會開裂。

④板內(nèi)管線過于集中?，F(xiàn)在人們對住房的品質(zhì)要求越來越高，其主要的強(qiáng)電和弱電線主要從板內(nèi)的管線內(nèi)通到各個(gè)房間，而高層住宅中線路是分別從電井里引向各套住宅。因此在電井周圍班內(nèi)管線就比較多，由于設(shè)計(jì)的板厚不夠或在管線的上面沒有設(shè)置鋼絲網(wǎng)就容易現(xiàn)沿管線表面呈直線狀的裂縫。

⑤加載過早。當(dāng)混凝土強(qiáng)度還未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，施工單位把材料堆放在樓板上造成板開裂。

2.2 施工原因

①施工技術(shù)原因?，F(xiàn)在我國正大躍進(jìn)式的發(fā)展房地產(chǎn)，就其要求我們有足夠的技術(shù)施工員，而在較短的時(shí)間內(nèi)顯現(xiàn)出我們專業(yè)技術(shù)人員比較匱乏從而我們的施工隊(duì)伍技術(shù)參差不齊，施工處的成品質(zhì)量也比較差，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，施工時(shí)模板未固定好，在澆筑混凝土的時(shí)候模板移動(dòng)出現(xiàn)局部爆模從而影響板的平整度和厚度，直接影響了板的荷載承受能力。板保護(hù)層厚度過大造成板鋼筋骨架的有效高度不夠，從現(xiàn)場來看主要是板頂面保護(hù)層厚度過大而部分地面保護(hù)層又過小甚至局部地方鋼筋直接與模板接觸了，從而減小了板的截面有效高度直接減小了板的承載力。

其次，支座鋼筋的影響。在施工時(shí)很多施工單位都不在板支座附近設(shè)置鐵馬凳在現(xiàn)場人員的走動(dòng)下經(jīng)常把板負(fù)筋踩踏而澆筑混凝土?xí)r又不把鋼筋拉起來，相當(dāng)于此支座處沒有設(shè)置負(fù)彎矩筋從而使支座處經(jīng)常出現(xiàn)裂縫。此裂縫的形成原裂縫整治中經(jīng)常找不到原因，為我們處理帶來了極大的困難，因此應(yīng)該引起我們設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理等有關(guān)人員的高度重視。

②養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足。為了趕工期現(xiàn)在我們的商品房一個(gè)月可以施工5~8層左右，把大量的時(shí)間放在了鋼筋上面，在混凝土澆筑完后很少去養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的次數(shù)明顯不夠，特別是夏天影響更為明顯。養(yǎng)護(hù)的水量和次數(shù)不夠混凝土的早期強(qiáng)度很難達(dá)到規(guī)范要求，而下一道工序又是接著在該層上施工，荷載早早的加在上面板就極易開裂了。

③水化熱的影響。水化熱主要是在大體積混凝土中影響較為顯著（如轉(zhuǎn)換層的梁板柱）?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷升高，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。因此在進(jìn)行大體積混凝土施工時(shí)應(yīng)選擇水化熱小的水泥、合理的施工方法以及后期加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。

3 防治裂縫的主要技術(shù)措施

我們分析了裂縫產(chǎn)生的主要原因，其防治措施也主要是從設(shè)計(jì)、施工及原材料幾個(gè)方面來實(shí)施，其主要防治措施主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 加強(qiáng)設(shè)計(jì)控制

梁板混凝土強(qiáng)度等級不宜過高一般不大于C30；當(dāng)混凝土強(qiáng)度較高時(shí)應(yīng)采取合理的構(gòu)造措施，如加入適量的外加劑或適當(dāng)提高板的配筋率以及板采用雙層雙向配筋等?，F(xiàn)在板鋼筋一般采用高強(qiáng)度鋼筋，從計(jì)算要求來說鋼筋間距可以做到250 mm或300 mm；但考慮到現(xiàn)行的施工技術(shù)水平及施工誤差等因素的影響板鋼筋間距不宜大于200 mm。

分布鋼筋的影響：現(xiàn)在部分設(shè)計(jì)人員忽視分布鋼筋的作用，分布鋼筋除了固定受力鋼筋外還起著分擔(dān)一部分板荷載，以及抵抗溫度變形的作用。分布鋼筋設(shè)置不合理也有可能造成板開裂，因此我們應(yīng)該重視分布鋼筋的設(shè)計(jì)。

負(fù)彎矩筋長度影響:現(xiàn)在我們的設(shè)計(jì)主要是依靠設(shè)計(jì)軟件來完成，由于設(shè)計(jì)水平的不同，部分設(shè)計(jì)人員專業(yè)知識不夠，過于依賴設(shè)計(jì)軟件，不注重規(guī)范和結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)軟件計(jì)算的是多少設(shè)計(jì)圖上就畫多少而不去看我們的設(shè)計(jì)內(nèi)力包絡(luò)圖。在板跨度比較大或板荷載比較大的情況下負(fù)彎矩筋有可能就不止我們規(guī)范規(guī)定的最低要求的1/4板跨。因此筆者建議在板跨度較大、異形板及荷載較大的重要結(jié)構(gòu)板宜雙層雙向配筋，適當(dāng)提高板的配筋率或適當(dāng)加長負(fù)彎矩筋的長度。

3.2 加強(qiáng)施工技術(shù)水平及施工規(guī)范化措施

除了減少設(shè)計(jì)方面產(chǎn)生的裂縫外，加強(qiáng)施工技術(shù)水平和施工規(guī)范化要求也可以有效防止裂縫的產(chǎn)生。首先施工應(yīng)有專業(yè)的施工技術(shù)員，施工員應(yīng)能夠完全讀懂設(shè)計(jì)圖紙，懂得設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖以及懂得必備的結(jié)構(gòu)專業(yè)的構(gòu)造措施。其次施工人員應(yīng)有專業(yè)素養(yǎng)及強(qiáng)烈的責(zé)任心責(zé)任感。在施工過程中加工出來的成品應(yīng)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化。

混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土是脆性材料，而只有鋼筋和混凝土有效的結(jié)合才能保證結(jié)構(gòu)的合理受力，因此鋼筋工程在施工過程中尤為重要?，F(xiàn)就在結(jié)構(gòu)驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)的鋼筋問題分析如下：

鋼筋在樓面混凝土板中的受拉或受壓，承受外荷載所產(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?；炷涟迨芰χ饕且ＷC截面的有效高度，影響因素為板的上下面保護(hù)層厚度和鋼筋之間的有效高度。在實(shí)際施工中，樓面下層的鋼筋網(wǎng)在受到墊塊及模板的依托下保護(hù)層比較容易控制，但縱橫向的墊塊間距應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)，墊塊間距過大很難保證墊塊之間鋼筋的保護(hù)層厚度，因此墊塊應(yīng)盡量采用混凝土預(yù)制墊塊且尺寸不宜過大，盡量把墊塊間距縮小以保證截面的有效高度從而保證板不至于承載力不足而引起板開裂。

樓面上層鋼筋網(wǎng)位置的有效保護(hù)一直是施工中的一大難題。其原因?yàn)椋喊邃摻钜话爿^細(xì)較軟，受到人員踩踏后就立即彎曲、變形、下墜；因此要求在上下層鋼筋之間設(shè)置鐵馬凳或其它固定工具。一般來說鐵馬凳的數(shù)量1m2內(nèi)不少于3個(gè)，且應(yīng)綁扎在上下層鋼筋之間。在人流走動(dòng)較大的部位應(yīng)鋪設(shè)臨時(shí)性活動(dòng)挑板，擴(kuò)大接觸面，分散應(yīng)力，盡力避免上層鋼筋受到踩踏變形。

加強(qiáng)管理，使全體操作人員充分重視保護(hù)板面上層負(fù)筋的正確位置，必須行走時(shí)，應(yīng)自覺沿鋼筋小馬撐支撐點(diǎn)通行，不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。在澆筑混凝土?xí)r發(fā)現(xiàn)有被踩踏的鋼筋應(yīng)及時(shí)復(fù)位。

3.3 防治預(yù)埋線管處裂縫的措施

預(yù)埋線管處的裂縫防治預(yù)埋線管，特別是多根線管的集散處是截面砼受到較多削弱，從而引起應(yīng)力集中，容易導(dǎo)致裂縫發(fā)生的薄弱部位，因此在管線比較密集的地方應(yīng)該附加細(xì)鋼絲網(wǎng)。

3.4 材料堆放區(qū)域的樓面裂縫防治

目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過程中，普遍存在著質(zhì)量與工期之間的矛盾。當(dāng)混凝土澆筑完畢后施工單位又要急著下一層施工，各種原材料集中堆放在樓面上，而這個(gè)時(shí)候混凝土板還未達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)度。這種情況下混凝土板會應(yīng)為承載力不足而開裂。

對于計(jì)劃中的臨時(shí)大開間面積材料堆放區(qū)域部位的模板支撐架在搭設(shè)前，就預(yù)先考慮采用加密立桿和擱柵增加模板支撐架剛度的加強(qiáng)措施，以增強(qiáng)剛度，減少變形來加強(qiáng)該區(qū)域的抗沖擊振動(dòng)荷載，并應(yīng)在該區(qū)域的新筑砼表面上鋪設(shè)舊木模加以保護(hù)和擴(kuò)散應(yīng)力，進(jìn)一步防止裂縫的發(fā)生。

3.5 加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(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)可以避免表面脫水并大量減少砼初期伸縮裂縫發(fā)生。但實(shí)際施工中，由于趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業(yè)，因此混凝土往往缺乏較充分和較足夠的澆水養(yǎng)護(hù)延續(xù)時(shí)間，尤其是在夏天應(yīng)特別注意澆水養(yǎng)護(hù)混凝土以保證混凝土達(dá)到各個(gè)階段的強(qiáng)度值。

4 結(jié) 語

總之，裂縫的防治是一個(gè)系統(tǒng)的工程，需要從設(shè)計(jì)、施工及原材料等各個(gè)環(huán)節(jié)采取有針對性措施加以綜合預(yù)控，這樣才能達(dá)到較為理想的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]封定遠(yuǎn).談住宅現(xiàn)澆板裂縫的成因與防治[J].建筑施工，2003，(4).