磚混結(jié)構(gòu)工程混凝土樓板裂縫的分析及控制措施

文 超

（廣東三穗建筑工程有限公司，廣東 湛江 524500）

混凝土樓板產(chǎn)生裂縫類型的原因是多方面的，主要可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類，前者是由外荷載（如靜、動荷載）的直接應(yīng)力，即按常規(guī)計算的主要應(yīng)力引起的，通過合理的結(jié)構(gòu)選型及配筋，基本能避免產(chǎn)生此類裂縫；后者主要由結(jié)構(gòu)自身變形引起的，結(jié)構(gòu)由于受到溫度收縮和膨脹、不均勻沉降等因素影響，自身變形受到房屋相關(guān)構(gòu)造的約束，引發(fā)應(yīng)力，當應(yīng)力超過一定數(shù)值時即引起裂縫。通過合理選用材料，提高抗裂構(gòu)造措施，完善施工過程中的管理等控制措施可以避免或減少此類裂縫的產(chǎn)生。在實際的工程中，樓板的非受力裂縫則最為常見。其中現(xiàn)澆樓板裂縫的問題比較多，在這里結(jié)合某些工程實例，簡要分析一下磚混工程混凝土樓板裂縫的特征、成因以及相應(yīng)的控制措施。

1 工程實例

某安置小區(qū)3、4、5、6號住宅樓均為六層住宅加一層地下室磚混結(jié)構(gòu)，該樓在2010年10月正處于交付使用階段時，無意中發(fā)現(xiàn)部分現(xiàn)澆面板有斜裂縫出現(xiàn)，隨后檢查發(fā)現(xiàn)其他樓也有類似裂縫出現(xiàn)。

該住宅樓設(shè)計上均采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，現(xiàn)澆部分混凝土標號基礎(chǔ)墊層為 C15，現(xiàn)澆各層梁、柱、外墻構(gòu)造柱、圈梁、過梁、屋面現(xiàn)澆板、梁、圈梁、室外現(xiàn)澆挑檐及基礎(chǔ)混凝土強度等級均為 C30，其余的構(gòu)造柱、圈梁、過梁、樓梯及除施工圖、施工圖集、注明外均為 C20，主體結(jié)構(gòu)均采用 MU10多孔磚、外墻室外散水以下及內(nèi)墻－2.300 m以下基礎(chǔ)部分均采用M10水泥砂漿砌筑，外墻散水至11.60 m（四層頂）及內(nèi)墻－2.300 m～11.6 m（四層頂）均采用M10混合砂漿砌筑，11.6 m（四層頂）以上均采用M7.5混合砂漿砌筑，板平圈梁、構(gòu)造柱及全現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓、屋面板結(jié)構(gòu)體系。另該住宅樓為提高建筑物的整體剛度，1～6層三道內(nèi)外縱墻均為370厚。

2 裂縫形態(tài)及成因

現(xiàn)場我們對樓板裂縫的位置及形態(tài)進行了繪制，并測量了裂縫寬度（總體介于 0.06 mm～0.25 mm之間），發(fā)現(xiàn)該樓裂縫大致呈三種形態(tài)：①穿過燈口直線分布；②樓板角部斜向裂縫；③平行于墻體直線分布，裂縫形態(tài)見圖1。

綜合現(xiàn)場檢測的結(jié)果和調(diào)查了解的情況，并查閱相關(guān)的圖紙及工程資料，根據(jù)裂縫出現(xiàn)的部位及裂縫形態(tài)，將裂縫歸納成三類：

圖1 裂縫形態(tài)

2.1 沿預(yù)埋管線位置的裂縫

該裂縫主要現(xiàn)在沿板中預(yù)埋管線的位置，裂縫大致呈直線規(guī)則狀，且基本都穿過燈口，沿樓板通長存在。

此類裂縫的出現(xiàn)主要是由于樓板內(nèi)埋設(shè)有PVC電線管，且局部線管多層交叉重疊，而PVC線管的線膨脹系數(shù)大于混凝土的線膨脹系數(shù)，施工時為方便線管固定，一般會將線管綁扎在板底鋼筋上，使得該處的混凝土保護層厚度必然較其他部位薄，當樓板受到外界溫度、濕度等因素變化影響時，混凝土內(nèi)部會產(chǎn)生溫差應(yīng)力和收縮變形，導(dǎo)致樓板內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)拉應(yīng)力，當內(nèi)拉應(yīng)力超過同期混凝土抗拉極限時，就會在電線管預(yù)埋處等薄弱位置發(fā)生開裂，使內(nèi)拉應(yīng)力得以釋放，且基本貫通板厚。

2.2 樓板角部的斜向裂縫

該類裂縫主要出現(xiàn)在樓板角部，呈 40°～45°斜向狀，且基本貫通。

此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于樓板角部的混凝土和外圍的暴露部分混凝土的強度不一致，外圍圈梁混凝土為 C30，內(nèi)圈梁及板為 C20，沿外墻混凝土強度大于內(nèi)墻混凝土強度，加之施工時一會內(nèi)、一會外的澆筑，有些地方?jīng)]有很好的區(qū)分，造成了混亂。限制了混凝土強度的自然增長，限制了混凝土現(xiàn)澆樓板的自由變形，在溫差和混凝土收縮變化時，樓板轉(zhuǎn)角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱，故在此處的樓板容易產(chǎn)生裂縫。屬混凝土自身收縮變形所致。必須指出的是，形成此種裂縫系角部澆筑混凝土?xí)r負彎矩筋受到踩踏下沉，減薄了該處板的有效厚度所致。

2.3 沿負彎矩筋端部位置的裂縫

該類裂縫主要出現(xiàn)在沿樓板負彎矩筋端部的位置，裂縫走向基本與四周墻體平行，一般沿樓板通長存在，貫通于樓厚。

此類裂縫的出現(xiàn)主要是由于樓板混凝土在負彎矩筋區(qū)域內(nèi)受到較大約束，其余部位相比此處約束較小，在混凝土內(nèi)部溫度和自身收縮的影響下，致使混凝土在板中負彎矩鋼筋端部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，進而產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

3 裂縫的危害性

上述樓板的裂縫總體是因自身的變形變化導(dǎo)致的，對結(jié)構(gòu)的承載能力沒有危險，但裂縫的存在給人思想上帶來了壓力，并且直接影響了結(jié)構(gòu)的外觀，還易誘發(fā)鋼筋銹蝕介質(zhì)的侵入，加劇混凝土的碳化，進而影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性，同時裂縫的存在對建筑物使用功能的使用者心理也產(chǎn)生一定的影響。因此，應(yīng)對開裂的樓板進行適當?shù)男扪a，修補時應(yīng)根據(jù)裂縫的種類，確定修補材料、修補方法的與時間。

4 處理方法

該小區(qū)樓樓板的自身收縮可能尚未完成，我們要求施工單位對裂縫的數(shù)量、寬度、形態(tài)先進行一段時間的貼近觀察，待裂縫發(fā)展穩(wěn)定兩個月后，再對出現(xiàn)裂縫的樓板進行修補處理。由于該樓存在裂縫的樓板數(shù)量較多，程度不一，故在處理時應(yīng)進行針對性處理，具體方法如下：①對于樓板裂縫的寬度大于0.2 mm或者已貫通板厚的樓板裂縫，建議采用注射法進行修補，即以一定的壓力將低粘度、高強度的裂縫修補膠液注入裂縫腔內(nèi)，注射前應(yīng)對裂縫周邊進行密封。②對于裂縫寬度小于0.2 mm且未貫通板厚的樓板裂縫，建議采用表面封閉法進行修補，即利用混凝土表層細微獨立裂縫或網(wǎng)狀裂縫的毛細作用吸收低粘度且具有良好滲透性的修補膠液，封閉裂縫通道。對于細小的裂紋在樓板的面清理干凈后用粘貼碳纖維布的方法予以加固。③裂縫修補完畢后，尚應(yīng)在出現(xiàn)裂縫的樓板表面粘貼纖維復(fù)合材料以增強其封護作用。

5 控制措施

對于混凝土樓板裂縫的控制，是一個多方面，多手段的過程。通過對該樓版裂縫成因的分析可知，如在施工過程中，采用有效的控制措施是能夠使樓板不出現(xiàn)或少出現(xiàn)此類裂縫。①對于沿預(yù)埋管線位置的裂縫，應(yīng)在預(yù)埋管線位置處增設(shè)抗裂構(gòu)造鋼筋，同時在施工過程中對于管線較多且集中的部位，可增設(shè)放射筋，并應(yīng)避免交叉，當多條管線集中平行布置時，可增設(shè)線盒，并在預(yù)留孔洞位置兩側(cè)增加防裂構(gòu)造筋進行防治。②在樓板角部增設(shè)放射筋是控制樓板角部 45°斜向裂縫出現(xiàn)的常見措施，但也存在一定的缺陷，樓板角部鋼筋較多，所以一般放射筋應(yīng)放置在負彎矩筋上，且放射筋不宜太長。③對于負彎矩筋端部位置的裂縫，應(yīng)嚴格控制負彎矩筋的有效高度，并在沿負彎矩筋端部位置的板面鋪設(shè)平行于墻體的鋼筋網(wǎng)片，以抵抗溫度、收縮應(yīng)力的作用，降低開裂現(xiàn)象的發(fā)生。④施工過程中，要加強施工人員的責(zé)任心，嚴格控制兩個等級的混凝土混用，應(yīng)嚴格按照相應(yīng)的規(guī)范規(guī)程施工，避免因人為原因?qū)е路懒汛胧┑膶嵭Щ蛘呓档汀?/p>

6 結(jié)束語

本工程中所出現(xiàn)的混凝土樓板裂縫雖然對結(jié)構(gòu)的承載能力無危害，但對結(jié)構(gòu)的使用性能、耐久性等產(chǎn)生了一定的影響，對在此安置的業(yè)主心理造成了一定的壓力。因此，現(xiàn)場通過對樓板裂縫原因的分析，然后提出經(jīng)濟合理、針對性強的處理方法進行修復(fù)處理，并針對不同的開裂原因提出了針對性強的控制措施，從而確保該工程能長久、安全的使用。該項目共建了11棟 6＋1的磚混結(jié)構(gòu)住宅樓工程在經(jīng)過上述方法處理后，未發(fā)現(xiàn)裂縫再次出現(xiàn)，目前使用狀況良好。

[1]曲德仁.混凝土質(zhì)量控制[M].北京：中國工業(yè)出版社，2003.