商品混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫控制措施

高 俊

(太原市城市建設拆遷中心，山西太原 030009)

商品混凝土現(xiàn)澆樓板出現(xiàn)裂縫是混凝土工程中常見的質(zhì)量通病。結合工程實踐經(jīng)驗，描述了樓板裂縫發(fā)生的部位、形狀及主要特征。造成這一質(zhì)量通病的原因是多方面的，且這些因素相互影響、相互制約，但其主要原因有以下幾個方面:

1)商品混凝土自身原因，包括泵送商品混凝土由于流動性大，早期沉縮比較大，原材料質(zhì)量不合格或配合比設計不合理等;

2)設計原因，包括伸縮縫設置間距過大，板的有效高度不夠，配筋不足等;

3)施工原因，包括模板支撐不足，堆載過早、過大，鋼筋錯位，振搗不密實，養(yǎng)護不及時等;

4)其他方面的原因，例如預埋管線對混凝土截面的削弱等。

針對商品混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的形態(tài)特征及產(chǎn)生原因，總結提出了在商品混凝土材料選擇、設計和施工方面如何進行裂縫控制的一些建議、方法和措施。即:

1)降低用水量及適當降低水灰比，控制好水泥細度模數(shù)和水泥用量指標，合理使用外加劑，選用級配良好的骨料并控制雜質(zhì)含量;

2)充分考慮簡化計算模型與實際受力情況的差異，適當提高樓板端角及管線密集部位等可能產(chǎn)生應力集中的區(qū)域的構造配筋率等;

3)加強施工管理，采取二次振搗、二次抹壓等措施。

1 裂縫類型及特征

現(xiàn)澆樓板裂縫主要出現(xiàn)在以下幾個部位:單向板下皮跨中沿長跨方向;雙向板下皮四角45°折線方向;連續(xù)板上皮支座負彎矩位置;后澆帶界面(上皮或下皮，有時貫通);板上皮端角部位斜裂縫;沿預埋管線方向;以及不均勻的龜裂。

裂縫出現(xiàn)的時間主要集中在混凝土澆筑完成后6個月內(nèi)，裂縫寬度一般在0．1 mm～0．5 mm之間，隨時間推移，裂縫數(shù)量增多，但裂縫寬度改變不大，裂縫的發(fā)展情況與堆載、環(huán)境(是否暴露在大氣中)等條件有關。

2 裂縫產(chǎn)生的原因

2．1 商品混凝土材料

混凝土材料由于其不均勻性及抗拉強度低這一特點，在恒荷載、活荷載、溫度、變形等廣義荷載作用下必然會產(chǎn)生裂縫?；炷恋拈_裂按其發(fā)生時期為順序，可分為:早期沉縮及塑性收縮開裂;溫度變形開裂和干燥收縮開裂。

1)早期沉縮及塑性收縮變形?；炷翝仓尚秃蟪跄埃捎谥亓ψ饔?，骨料及水泥顆粒比重大，產(chǎn)生沉降;水分比重小，上浮于混凝土表面，產(chǎn)生泌水。水泥凈漿浮至混凝土表面產(chǎn)生外分層;水泥凈漿浮至粗骨料下方，產(chǎn)生內(nèi)分層。混凝土的沉縮與流動性有關，高流動性混凝土的沉縮大于中、低流動性混凝土。尤其目前普遍使用的泵送商品混凝土，其流動性遠大于普通混凝土?，F(xiàn)澆混凝土樓板的早期塑性裂縫是其裂縫的主要來源之一。這些裂縫出現(xiàn)在混凝土表面，不規(guī)則，細而密，多不連貫。但這些原始的微裂縫是混凝土后期裂縫進一步擴展的主要原因之一。

2)溫度變形裂縫。一方面由于混凝土內(nèi)外溫差較大而使內(nèi)外混凝土變化不均，另一方面混凝土樓板由于晝夜溫差過大導致較大的體積變形，混凝土都可能被拉裂而產(chǎn)生裂縫。溫度變形是大尺寸樓板產(chǎn)生裂縫的主要原因之一。

3)干燥收縮?；炷粮稍锸湛s開裂，主要是由于毛細管壓力造成的。混凝土中的毛細管孔隙，在混凝土干燥過程中逐步失水，毛細管也逐步變形，產(chǎn)生很大的毛細管張力，混凝土產(chǎn)生體積收縮。混凝土發(fā)生收縮變形時，由于周圍存在約束，內(nèi)部產(chǎn)生應力，這個應力超過混凝土材料抗拉強度，就會發(fā)生收縮開裂。

2．2 設計原因

設計人員缺乏施工現(xiàn)場的了解，計算簡化模型與結構實際受力情況不符，建筑、結構、水電等各專業(yè)設計不協(xié)調(diào)等情況都有可能導致樓板裂縫。

1)設計規(guī)范考慮因素不全面。

現(xiàn)行鋼筋混凝土結構設計規(guī)范采用極限承載力作為設計指標，沒有綜合考慮溫差、混凝土收縮變形等因素。

2)簡化計算模型不合理。

沒有綜合考慮板、梁、墻的剛度比，簡單地將板的支座簡化為鉸支座，導致跨中下鐵配筋過大，而支座實際承受負彎矩處鋼筋過少;或簡單地將板的支座簡化為固端支座，導致跨中下鐵配筋過少等。

3)設計不滿足規(guī)范要求。

未按規(guī)范要求選取合適的板厚、伸縮縫間距和配置構造配筋。GB 50010-2002混凝土設計規(guī)范9．1．1條規(guī)定，現(xiàn)澆剪力墻結構露天環(huán)境下不宜大于30 m，框架結構不宜大于35 m;10．1．9條規(guī)定，在溫度收縮應力較大的區(qū)域內(nèi)，鋼筋間距宜取150 mm～200 mm，并應在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋。板上、下表面沿縱、橫兩個方向的配筋率不宜小于0．1%。JGJ 3-2002高層建筑混凝土結構技術規(guī)程4．5．5條規(guī)定，頂層樓板厚度不宜小于120 mm，宜雙層雙向配筋等等。

4)預埋管線。

樓板設計時，為了節(jié)約樓層空間，提高空間利用效率，往往將照明、有線電視、通訊等管線直接敷設于現(xiàn)澆樓板中，這些管線直徑多為20 mm～30 mm，而且有時7根～8根管線集中敷設于一塊板中，造成樓板的有效截面減少，引起應力集中，成為抵抗裂縫的薄弱部位。

2．3 施工原因

施工原因是導致混凝土樓板產(chǎn)生裂縫的主要原因，包括施工方法不合理、模板剛度小，養(yǎng)護不合格，拆模過早，堆載過早等。

1)混凝土澆筑、振搗質(zhì)量不合格。振搗不密實導致混凝土內(nèi)部孔隙、空洞增多，混凝土有效截面減小，承載力大大削弱。

2)模板支撐剛度不夠，堆載過早、過大。因為混凝土自重較大，因此無論是模板自身強度還是支撐的變形，都會導致混凝土在凝結硬化過程中產(chǎn)生變形，并產(chǎn)生較大的拉應力，而混凝土凝結硬化初期強度低，因此會引起混凝土開裂。另外在樓板上堆載過早、過大會給混凝土帶來局部較大變形，當變形帶來的壓力超過混凝土抗拉強度極限值時，也會引起樓板開裂。

3)施工組織不合理，盲目搶工。盲目搶工必然導致多工序交叉作業(yè)、各工序交接檢環(huán)節(jié)缺失，質(zhì)量控制措施形同虛設。同時，影響混凝土質(zhì)量的三大工序——鋼筋、模板、混凝土質(zhì)量均無法保證，施工縫留設位置比較隨意，鋼筋踩踏變形、移位，這些因素都為混凝土產(chǎn)生裂縫埋下了禍根。

3 裂縫控制措施

3．1 材料控制

對商品混凝土進行抽檢實驗，嚴格控制好商品混凝土原材料質(zhì)量，要求商品混凝土供應商選擇合理的水泥品種(水化熱低、收縮小、耐久性好的礦渣水泥，控制好水泥細度和水泥用量指標)，砂宜選用細度模數(shù)M=2．8～3．0的中砂，并控制含泥量不大于2%;石子宜選用級配良好的碎石，并控制含泥量不大于1%。

3．2 設計控制

1)適當提高配筋率。現(xiàn)澆混凝土樓板的厚度盡可能取規(guī)定的上限值，混凝土強度標號取規(guī)定的下限值，鋼筋宜選用HPB235級鋼筋，使其能夠抵抗板內(nèi)管線對截面的削弱，降低水泥標號或減少水泥用量，提高配筋率從而提高鋼筋對混凝土收縮變形的約束作用。

2)計算簡化模型。計算模型應盡量與實際情況吻合，適當提高支座負彎矩處、板端角處構造鋼筋配筋率。按規(guī)范要求，現(xiàn)澆混凝土樓板轉角部位設置放射鋼筋，長度宜大于1．5 m;連續(xù)板的支座負彎矩處鋼筋應拉通。

3)管線集中處處理措施。管線布置比較集中的位置宜設置φ6@150雙層雙向鋼筋網(wǎng)片，鋼筋從管道外邊緣外伸長度不小于受拉鋼筋錨固長度la，且不小于300 mm。

3．3 施工控制

1)模板工程質(zhì)量控制。在施工過程中應保證支撐現(xiàn)澆混凝土樓板的模板及其支架具有足夠的承載力(強度、剛度和穩(wěn)定性)。在與施工井架相接或施工運輸工具頻繁經(jīng)過的樓板中間要適當加強模板支撐系統(tǒng)。拆模時間要滿足規(guī)范要求。

2)鋼筋工程質(zhì)量控制。板上鐵(負彎矩鋼筋、板端角放射筋、分布筋)綁扎位置正確，有馬凳作為上鐵的支撐，澆筑過程中應搭設腳手板，防止踩踏變形、移位。按規(guī)定放置保護層墊塊，保證保護層厚度。

3)混凝土澆筑質(zhì)量控制。a．嚴格按設計和規(guī)范要求控制樓板厚度。b．必須在規(guī)定的坍落度條件下施工，嚴禁任意加水，以防混凝土離析過大影響強度。c．振搗要符合要求，既不能過分振搗也不能不到位，一般控制在不再有氣泡溢出為止。過分振搗將使骨料沉落擠出水分、空氣，表面泌水而形成體積縮小沉陷，造成比下層混凝土伸縮性大的表層砂漿層，水分蒸發(fā)后極易形成收縮裂縫。d．必要時，在混凝土初凝前進行二次振搗，減少因泌水在粗骨料、鋼筋下部產(chǎn)生的空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，增加混凝土密實度，從而提高抗裂性能。另外，二次抹壓處理也有利于減少混凝土早期塑性裂縫。e．混凝土澆筑完畢后及時進行養(yǎng)護。特別是大風、干燥、烈日暴曬等天氣，要在二次振搗、二次抹壓后及時采取薄膜覆蓋，不易覆蓋的地方要及時涂刷養(yǎng)護劑，避免出現(xiàn)早期塑性和干縮裂縫。養(yǎng)護期間，混凝土強度小于1．2 MPa時，不得進行后續(xù)工序施工，不得在樓面平臺上堆放材料。

4)施工管理措施。建筑工程施工不是建筑材料的簡單的堆砌，是一個有規(guī)律有程序的復雜的系統(tǒng)工程。違背工程規(guī)律，盲目搶工必然損害工程質(zhì)量?，F(xiàn)澆樓板各工序間要有適當?shù)臅r間間隔，保證混凝土強度的充分發(fā)展，減少裂縫產(chǎn)生。a．合理設置施工縫。b．落實技術、質(zhì)量管理制度，做好對操作人員的技術交底工作。c．合理確定結構工期，既要保證施工流水的延續(xù)性，又要保證前期施工結構的剛度、強度達到規(guī)范要求后才能繼續(xù)下一層施工。d．應將控制混凝土裂縫的措施編入施工組織設計，并督促項目部認真執(zhí)行。