淺談住宅工程樓面裂縫原因分析及防治措施

王文龍

（上海建科工程咨詢有限公司，上海 200032）

0 引 言

當前住宅工程中存在較多的樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題。樓面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因較為復雜，既有設(shè)計及施工過程中的材料選型、溫度變化等原因，也有使用等方面的問題。同時，樓面沿板內(nèi)預(yù)埋管線也是產(chǎn)生裂縫的原因之一。對此，尚未引起工程技術(shù)人員足夠重視。要準確地判斷裂縫產(chǎn)生的原因，尚需做大量而細致的分析研究工作。對此，筆者結(jié)合工程實際及多年的工作實踐，對住宅樓樓面結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因進行分析，并對相應(yīng)防治措施進行探討。為類似工程提供借鑒和參考。

1 工程概況

某住宅樓工程由 9 幢高層住宅樓組成，總建筑面積145200 m2。建筑層數(shù)為地下 2層，地上 12層～31層不等；抗震設(shè)防烈度為7 度，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樓板采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，商品混凝土現(xiàn)澆。根據(jù)結(jié)構(gòu)功能要求，混凝土強度等級分別為C30、C35、C40 三種，樓板厚度分別為250 mm、180 mm、140 mm、130 mm、120 mm 五種。

2 裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1 陽角處45°斜裂縫產(chǎn)生的原因分析

從該住宅工程現(xiàn)澆樓板裂縫發(fā)生的部位看，裂縫較多地出現(xiàn)在房屋四周離開陽角 1 m左右處(含平面形狀突變的凹口房屋陽角處)的房間，即在樓板分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè) 45°的樓地面斜裂縫(見圖1)。

圖1 45°斜裂縫產(chǎn)生部位

產(chǎn)生此類裂縫的原因主要是，該工程根據(jù)現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范設(shè)計時主要側(cè)重于按強度考慮，而對溫差和混凝土收縮特性等多種因素未予考慮。正是由于混凝土的收縮特性和溫差雙重作用所引起的應(yīng)力集中，使得在越靠近屋面處的樓層裂縫往往越大。同時，房屋的四周陽角由于受到縱、橫兩個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束，限制了樓面板混凝土的自由變形。因此在溫差和混凝土收縮變化時，板面在配筋薄弱處(即在分離式配筋的負彎矩筋和放射筋的末端結(jié)束處)首先開裂，產(chǎn)生 45°的斜裂縫。

此外，該工程樓板采用泵送商品混凝土。施工初期粉煤灰摻量過大、混凝土外摻劑性能較低、以及所使用的中細砂含泥量較高等原因，也是產(chǎn)生此類裂縫的重要原因之一。

2.2 預(yù)埋線管處產(chǎn)生裂縫的原因分析

預(yù)埋線管，特別是多根線管的集散處(見圖2所示)是截面混凝土削弱較多的部位，容易引起應(yīng)力集中，進而導致裂縫發(fā)生。當預(yù)理線管的直徑較小并且房屋的開間也較小，同時線管的敷設(shè)走向又不重于(即垂直于)混凝土的收縮和受拉方向時，一般不會發(fā)生樓面裂縫。反之，當預(yù)埋線管的直徑較大，開間寬度也較大，并且線管的敷設(shè)走向又重合于(即垂直于)混凝土的收縮和受拉力向時，就很容易發(fā)生樓面裂縫。

圖2 預(yù)埋線管

2.3 材料吊卸區(qū)域樓面裂縫產(chǎn)生的原因分析

在該工程主體結(jié)構(gòu)的施工過程中，由于工期較緊，一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為5 d～7 d左右一層，最快時甚至不足 5 d 一層。由于混凝土養(yǎng)護時間不足，致使在后續(xù)的鋼筋綁扎、材料吊運等施工中給大開間房間的樓板加載提前。同時，由于大開間樓板的混凝土總收縮相對較大，更容易在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用，引起不規(guī)則的受力裂縫。一旦這些裂縫形成就難于閉合，形成永久性裂縫。

3 裂縫的防治措施

根據(jù)對上述樓板產(chǎn)生裂縫的原因分析以及筆者多年工作經(jīng)驗，結(jié)合本工程實際，對住宅樓板出現(xiàn)的上述裂縫，建議可采取以下防治措施。

3.1 陽角處45°斜裂縫的防治措施

(1)設(shè)計時，在滿足強度要求的同時，充分考慮溫差、混凝土收縮特性，優(yōu)先選用小直徑、密布放射鋼筋。

(2)施工過程中，合理確定商品混凝土配合比及外加劑，加強對商品混凝土廠家抽檢及對現(xiàn)場商品混凝土的坍落度檢查。

(3)加強對混凝土澆筑的過程控制，嚴格督促落實對澆筑完成的混凝土的養(yǎng)護措施。

3.2 預(yù)埋線管處裂縫的防治措施

預(yù)埋線管處的裂縫多發(fā)生于較粗的管線或多根線管的集散處。在施工過程中應(yīng)按要求增設(shè)垂直于線管的短鋼筋網(wǎng)加強。根據(jù)經(jīng)驗，建議增設(shè)的抗裂短鋼筋采用 φ6～φ8，間距≤150 mm、兩端的錨固長度應(yīng)不小于300 mm。

線管在敷設(shè)時應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，交叉布線處可采用線盒。同時，在多根線管的集散處宜采用放射形分布，盡量避免緊密平行排列，以確保線管底部的混凝土灌注順利和振搗密實。當線管數(shù)量眾多使集散口的混凝土截面大量削弱時，宜按予留孔洞構(gòu)造要求，在四周增設(shè)上下各2φ12的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋。

3.3 材料吊卸區(qū)域樓面裂的縫防治措施

(1)主體結(jié)構(gòu)的施工速度不能強求過快，樓層混凝土澆筑完后的必要養(yǎng)護(一般不宜≤24 h)必須獲得保證。主體結(jié)構(gòu)階段的樓層施工速度宜控制在 6 d～7 d 一層為宜，以確保樓面混凝土獲得最起碼的養(yǎng)護時間。

(2)科學安排樓層施工作業(yè)計劃。在樓層混凝土澆筑完畢的24 h 以前，可限于做測量、定位、彈線等準備工作，最多只允許暗柱鋼筋的焊接工作；不允許吊卸大宗標材料，避免沖擊振動。24 h 以后，可先分批安排吊運少量、小批量的暗柱和剪力墻鋼筋進行綁扎活動，做到輕卸、輕放，以控制和減小沖擊振動力。2 d 后方可開始吊卸鋼管等大宗材料以及從事樓層墻板和樓面模板的正常支模施工。

(3)在模板安裝時，吊運(或傳遞)上來的材料應(yīng)做到盡量分散就位，不得過多地集中堆放，以減少樓面荷重和振動。

(4)對計劃中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區(qū)域部位(一般 40 m2左右)的模板支撐架，在搭設(shè)前就預(yù)先考慮采用加密立桿(立桿的縱、橫向間距均不宜大于800 mm)和擱柵以增加模板支撐架剛度的加強措施，減少變形，加強該區(qū)域的抗沖擊振動荷載；在該區(qū)域的新筑混凝土表面上鋪設(shè)舊木模加以保護和擴散應(yīng)力，進一步防止裂縫的發(fā)生。

除上述幾類裂縫的防治措施外，確保樓板鋼筋保護層厚度也是應(yīng)采取的重要措施之一。由于鋼筋在樓面混凝土板中主要承受拉應(yīng)力，起著抵抗外荷載所產(chǎn)生的彎矩以及防止混凝土收縮和溫差裂縫發(fā)生的雙重作用，而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護層前提下才能確保有效。在實際施工中，樓面下層的鋼筋網(wǎng)在混凝土墊塊及模板的依托下保護層厚度比較容易控制，而樓面上層鋼筋網(wǎng)的有效保護一直是施工中的一大難題。根據(jù)筆者大量的施工實踐，建議樓面雙層雙向鋼筋(包括分離式配置的負彎矩短筋)必須設(shè)置鋼筋小馬凳(如圖3所示)。其縱橫向間距一般不應(yīng)大于700 mm (即不得少于2 只/m2)；對于φ8 一類細小鋼筋，小馬凳的間距應(yīng)控制在 600 mm 以內(nèi)(即不得少于3 只/m2)，這樣，可取得較良好的效果。

圖3 樓板上層鋼筋小馬凳

4 結(jié) 語

住宅工程樓面裂縫種類較多，裂縫產(chǎn)生的原因較為復雜。結(jié)合工程實際及筆者多年的工作實踐，對住宅樓樓面結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因進行了分析，并對相應(yīng)防治措施進行了探討。通過本工程實踐表明，采取上述防治措施效果較好，在保證強度的同時，有效地控制和減少了樓面裂縫的發(fā)生，提高了住宅工程的使用功能。

[1]江見鯨.建筑工程事故分析與處理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

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