關(guān)于現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的原因分析及防控研究

江 陸

（包頭師范學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014030）

關(guān)于現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的原因分析及防控研究

江 陸

（包頭師范學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014030）

民用建筑現(xiàn)澆混凝土樓板發(fā)生裂縫的現(xiàn)象具有普遍性、破壞性以及復(fù)雜性等特點，已成為工程建設(shè)者充分重視并著力解決的一項技術(shù)難題。本文從混凝土原材料、環(huán)境溫度、施工方法等方面做為側(cè)重點，分析了現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因，并對其防范、控制的具體措施進(jìn)行了論述。

現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫 原因 防控

民用建筑現(xiàn)澆混凝土樓板在施工過程中或在交付使用后出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象極為普遍，被建筑領(lǐng)域視為工程建設(shè)質(zhì)量通病之一，也是工程建設(shè)者需要不斷研究以及著力解決的一項技術(shù)難題?，F(xiàn)澆混凝土樓板裂縫問題不僅具有普遍性，同時也具有極大的危害性。大面積的裂縫不單影響建筑物的宏觀質(zhì)量和使用功能，而且破壞了建筑結(jié)構(gòu)的整體性和安全性，降低了樓板結(jié)構(gòu)的剛度以及耐久性能，目前已成為民用建筑特別是住宅項目發(fā)生質(zhì)量投訴導(dǎo)致糾紛的熱點問題。與此同時，混凝土樓板裂縫一旦發(fā)生，其修復(fù)處理的技術(shù)難度較大、成本較高，效果也難以令人滿意。因此，分析現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的原因，有針對性的研究對其防范、控制的具體措施，對于提高混凝土樓板的施工技術(shù)，解決施工技術(shù)難題，提高工程建設(shè)項目的整體質(zhì)量具有極為重要的現(xiàn)實意義。

一、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的原因

1、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的表現(xiàn)和特征：

現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫問題，普遍存在于磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)類型的工程上。通常裂縫的出現(xiàn)具有以下一些特征：（1）在房屋的外墻轉(zhuǎn)角位置發(fā)生一條甚至多條裂縫，與墻角呈45度斜角放射性展開，并且裂縫多為上下貫通。裂縫的寬度一般均小于1mm。（2）在樓板的中間部位發(fā)生直線型的裂縫。（3）沿樓板邊緣發(fā)生裂縫，并呈直線型擴(kuò)散。（4）在樓板內(nèi)所埋設(shè)的電線管的位置上發(fā)生裂縫。（5）在樓板的任意位置發(fā)生不規(guī)則裂縫。（6）在垂直于板跨方向發(fā)生不規(guī)則裂縫。

2、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的原因

混凝土樓板發(fā)生裂縫的原因比較復(fù)雜，與建筑的設(shè)計、材料、施工等環(huán)節(jié)密切相關(guān)。由于設(shè)計不合理造成的樓板裂縫不在本文的論述范疇之內(nèi)，在此只對材料、環(huán)境以及施工等因素進(jìn)行分析。

2.1 、混凝土原材料方面的原因

由于混凝土原材料即水泥、砂、石的質(zhì)量出現(xiàn)問題或是配合比控制不當(dāng)引起的樓板裂縫在施工過程中經(jīng)常發(fā)生，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）水泥本身的安定性指標(biāo)不穩(wěn)定，含有生石灰或氧化鎂等成分，或是將不同品牌的水泥混和使用，在水泥的水化熱過程中出現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土體積過于膨脹而產(chǎn)生裂縫。

（2）骨料中石子的用量過大，針片狀石子的含量比較高，或是砂子的粒徑過細(xì)且含泥量過多，造成混凝土在凝固過程中出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。

（3）一些商品混凝土廠商隨意調(diào)整混凝土的配合比，超標(biāo)加入粉煤灰以及礦物性粉渣，減少水泥用量，致使混凝土的早期強度增長放緩，在干縮過程中出現(xiàn)裂縫。

（4）過度加大混凝土的水灰比和塌落度，或超量加入減水劑、緩凝劑等外加劑，造成混凝土的均勻性出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致混凝土在終凝過程中出現(xiàn)收縮裂縫。

2.2、 混凝土溫度及收縮變形方面的原因

在同一個大氣環(huán)境中，混凝土梁、柱、墻、板等構(gòu)件會隨著環(huán)境溫度的變化產(chǎn)生溫度變形和收縮變形。由于混凝土樓板體積與表面積之間的比值關(guān)系，樓板在水平方向的收縮變形一般都大于梁、柱、墻等構(gòu)件，并且在樓板內(nèi)會產(chǎn)生水平方向的拉應(yīng)力。與此同時，大氣溫度的變化使建筑物外縱墻與山墻經(jīng)歷反復(fù)的熱脹冷縮，這種由于溫差變化所帶來的應(yīng)力作用于靠近外墻四角的樓板，也呈現(xiàn)出較大的拉應(yīng)力。這兩種拉應(yīng)力所產(chǎn)生的合力往往會超過混凝土樓板的極限拉伸強度，導(dǎo)致許多細(xì)小裂縫的出現(xiàn)。不僅如此，處于建筑物外墻四角的樓板在大氣溫差變化和混凝土收縮變化的過程中，受到墻體以及剛度相對較大的混凝土梁的約束，其自由變形、延展所需的空間受到了限制，致使樓板在板內(nèi)配筋的末端也就是抗拉能力最薄弱的區(qū)域產(chǎn)生呈45度斜角的放射性裂縫。

2.3、 混凝土樓板施工方面的原因

混凝土樓板的施工及其養(yǎng)護(hù)階段出現(xiàn)問題是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的重要原因，其中包括許多主、客觀因素。

（1）混凝土樓板施工完成后的厚度被人為縮水，達(dá)不到設(shè)計要求，樓板的整體剛度被削弱，在施工以及使用過程中各種荷載作用下的極易使樓板出現(xiàn)變形而產(chǎn)生裂縫。

（2）樓板的混凝土強度等級沒能達(dá)到設(shè)計及施工規(guī)范要求，混凝土的抗拉強度明顯降低，引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。

（3）樓板的鋼筋配置不符合設(shè)計及施工規(guī)范要求，鋼筋的間距過大甚至擅自減小配筋或進(jìn)行鋼筋代換，下皮鋼筋的保護(hù)層墊塊設(shè)置不當(dāng)或過于稀少，鋼筋出現(xiàn)銹蝕后沒有除繡或除銹不徹底，均會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。此外，鋼筋綁扎完成之后沒有搭設(shè)施工馬道，在澆注混凝土的過程中施工人員隨意在鋼筋上踩踏，造成負(fù)彎矩鋼筋出現(xiàn)嚴(yán)重變形，局部凹陷或凸起，導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層的厚度不均勻。當(dāng)保護(hù)層過厚時，板內(nèi)鋼筋的應(yīng)力得不到釋放，會出現(xiàn)沿樓板邊緣擴(kuò)展的直線型裂縫；而當(dāng)保護(hù)層過薄時，則會引起沿主筋方向擴(kuò)展的縱向型裂縫。

(4)樓板內(nèi)埋設(shè)的強電、弱電穿線管過于密集，使樓板的有效截面被消減，抗拉和抗壓強度明顯降低。同時，穿線管與混凝土的線性膨脹系數(shù)也存在較大差異，在此多種應(yīng)力的作用下，樓板上極易出現(xiàn)與穿線管走向一致的裂縫。

(5)混凝土澆搗過程中未按規(guī)范要求進(jìn)行施工，出現(xiàn)漏振、過振現(xiàn)象，混凝土的密實度、均勻性以及穩(wěn)定性得不到保障，引發(fā)樓板塑性裂縫的產(chǎn)生。

(6)模板的安裝不能滿足設(shè)計及施工規(guī)范的要求，支模過程中出現(xiàn)模板的接縫過大、模板與支撐面存在間隙、模板的支撐剛度不夠、模板的撓度偏大等問題，造成樓板混凝土在澆筑過程中或在之后因承受施工活荷載而產(chǎn)生塑性變形以及下沉變形并且開裂。此外，在樓板混凝土尚未達(dá)到設(shè)計強度，承載能力不足的情況下過早拆模，會在樓板內(nèi)產(chǎn)生較強的應(yīng)力變形，在各種荷載的相互作用下發(fā)生裂縫。

(7)混凝土澆筑完成后未按規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的時間不足、措施不當(dāng)，導(dǎo)致混凝土收縮量劇增從而引發(fā)樓板開裂。

(8)混凝土澆筑完成后不久即在樓板的中間位置集中堆放大量的施工材料和機(jī)具，施工人員也隨意頻繁走動和操作。這些施工荷載在混凝土的早期強度尚未形成的階段因受力過早，造成樓板表面特別是樓板的中間部位產(chǎn)生出大量的、不規(guī)則的細(xì)小裂縫。

二、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的防控措施

1、混凝土原材料方面的防控措施

重點控制混凝土中水泥、砂、石等原材料的質(zhì)量。在水泥的選用上應(yīng)優(yōu)先使用礦渣水泥、粉煤灰水泥等低熱水泥，控制砂、石料的顆粒級配以及含泥量，嚴(yán)格按照設(shè)計、施工規(guī)范的要求進(jìn)行配合比的設(shè)計以及計量。嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，盡可能減少用水量、降低水灰比。對于商品混凝土應(yīng)根據(jù)樓板的施工部位和強度等級，向供應(yīng)商提出混凝土坍落度數(shù)值以及允許的偏差范圍、提高早強的具體要求、初凝緩凝的時間要求以及澆筑的速度要求等等。存在不同品種水泥混用以及濫加混凝土外加劑的商品混凝土應(yīng)杜絕使用。

2、混凝土溫度及收縮變形方面的防控措施

為克服環(huán)境溫度的變化造成混凝土樓板產(chǎn)生溫度變形和收縮變形，應(yīng)在適當(dāng)提高樓板含鋼量的前提下采用細(xì)筋加密筋的配筋方法，特別是要在位于外墻大角的樓板內(nèi)加配放射性鋼筋，以提高混凝土的極限抗拉伸能力。同時應(yīng)盡可能采用外墻保溫措施，重點提高外墻轉(zhuǎn)角位置的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)。實踐證明，有外墻保溫體系的民用建筑，樓板轉(zhuǎn)角位置出現(xiàn)斜裂縫的幾率會明顯降低。

3、混凝土樓板施工方面的防控措施

（1）混凝土樓板施工前，應(yīng)制定有針對性的行之有效的施工方案并做好技術(shù)交底工作，加強隱蔽工程的驗收。嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙以及施工規(guī)范的要求配置樓板鋼筋，控制樓板混凝土的厚度，滿足混凝土強度等級的要求。

（2）樓板鋼筋的規(guī)格、長度、位置、間距、綁扎、搭接、錨固以及保護(hù)層厚度必須符合設(shè)計及施工規(guī)范要求。鋼筋保護(hù)層的有效厚度應(yīng)保持一致和穩(wěn)定，故此需保證鋼筋馬凳以及鋼筋墊塊的均勻放置，澆筑和振搗混凝土必須在施工馬道上進(jìn)行，嚴(yán)禁施工人員直接踩踏鋼筋特別是上皮負(fù)彎矩筋。同時還應(yīng)做好鋼筋看護(hù)以及鋼筋的調(diào)整、復(fù)位工作。

（3）樓板內(nèi)所埋設(shè)的強電、弱電穿線管的敷設(shè)應(yīng)避免集中、緊密以及相互疊加排列，可采用放射形分布并與鋼筋交叉布置，或是與樓板受力方向即短跨方向相平行進(jìn)行鋪設(shè)。對于比較粗大的穿線管以及穿線管密集出現(xiàn)的地方，可采用在穿線管上下區(qū)域增設(shè)抗裂細(xì)鋼筋網(wǎng)片或是預(yù)埋穿線盒等措施，目的是分散應(yīng)力、增加強度、保證樓板的有效截面不被消減。

（4）混凝土的澆搗應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范以及混凝土操作規(guī)程進(jìn)行施工。要根據(jù)樓板混凝土的特殊性質(zhì)和需要，采取正確的施工方法澆筑混凝土并在初凝前進(jìn)行振搗使之密實，隨后要在混凝土終凝之前完成找平和抹壓，便于及時進(jìn)行保濕養(yǎng)生。同時應(yīng)在鋼筋以及穿線管密集出現(xiàn)的區(qū)域采取特殊工藝進(jìn)行搗實，以保證混凝土的密實性以及均勻性。

（5）混凝土模板的設(shè)計和安裝必須滿足設(shè)計及施工規(guī)范的相關(guān)要求，使模板及其支撐體系的剛度、穩(wěn)定性、可靠性都能得到保障。模板支撐體系的設(shè)計須在綜合考慮樓板的跨度、混凝土的強度等級、施工過程中的各種荷載等因素的基礎(chǔ)上按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計驗算，同時要根據(jù)支撐材料的材質(zhì)及規(guī)格確定支撐間距，對于大跨度以及材料堆放區(qū)域的樓板應(yīng)加密支撐立桿、擴(kuò)大支撐面積。模板的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照模板設(shè)計方案以及作業(yè)流程進(jìn)行施工，杜絕諸如模板支撐立桿上下沒有對準(zhǔn)、立桿下方不安放墊木、模板接縫過大、起拱高度不正確等現(xiàn)象發(fā)生，使模板及其支架的變形、移動和下沉都處于可以控制的范圍之內(nèi)，能可靠地承受混凝土澆筑所帶來的的重力、側(cè)壓力等應(yīng)力以及各種施工荷載。

此外，模板的拆除應(yīng)嚴(yán)格遵照施工及驗收規(guī)范的相關(guān)規(guī)定確定拆模的時間、順序及具體方法，重點控制拆模時間，嚴(yán)禁在樓板混凝土強度不夠、承載能力不足的情況下過早拆模。

（6）對澆筑完成后的樓板混凝土進(jìn)行規(guī)范化的養(yǎng)護(hù)，是保證其在規(guī)定的齡期內(nèi)達(dá)到設(shè)計強度、具備抗?jié)B、抗裂以及耐久性能的重要手段。實施樓板養(yǎng)護(hù)作業(yè)的重點是要保證混凝土表面的水分不過快蒸發(fā)，降低混凝土的表面溫度，減少混凝土內(nèi)部的約束作用，防止收縮裂縫的產(chǎn)生。通常情況下，樓板混凝土應(yīng)在澆筑后10到12小時之內(nèi)澆水并覆蓋塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。保濕養(yǎng)生的過程須具有連貫性和持續(xù)性，時間最少不能低于7晝夜。

（7）澆筑完成后的樓板混凝土，其強度需達(dá)到施工規(guī)范的最低要求時才能開始在樓板上進(jìn)行施工作業(yè)。安裝、拆除模板尤其是鋼制大模板以及吊裝鋼筋、料斗等重量較大的材料、機(jī)具時，要做到輕拿輕放，控制吊運的下落速度，避免這些材料和機(jī)具直接、快速沖擊樓板。同時模板、材料應(yīng)及時進(jìn)行周轉(zhuǎn)，不允許大量堆放特別是在樓板的中間位置集中堆放。對于需要在樓板上堆放的材料和機(jī)具，應(yīng)在其底部加墊通長的方木，方木的鋪墊也要盡量靠近樓板四周的邊緣位置。要合理的安排工期和施工進(jìn)度并加強施工人員的管理工作，嚴(yán)禁在樓板混凝土的初凝階段即上人操作并且頻繁走動。

綜上所述，從原材料、環(huán)境溫度以及施工過程等幾個方面研究混凝土樓板裂縫形成的各種原因，在加強施工質(zhì)量管理的基礎(chǔ)上采取針對性的預(yù)防和控制措施，現(xiàn)澆混凝土樓板發(fā)生裂縫的問題就可以得到有效的控制和徹底的解決。

[1]中華人民共和國建設(shè)部.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB50010-2010

[2]中華人民共和國建設(shè)部.《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 GB 50204-2002

G322

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1007-6344（2015）11-0038-02

江陸（1966-),男，山東文登人，工程師，研究方向：工程管理