現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的綜合防范措施研究

曹焱杰（甘肅省建設(shè)監(jiān)理公司，甘肅 蘭州 730070）

現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的綜合防范措施研究

曹焱杰（甘肅省建設(shè)監(jiān)理公司，甘肅 蘭州 730070）

現(xiàn)澆混凝土樓板是提高建筑質(zhì)量的一大措施，但幾乎所有建筑工程中都會(huì)出現(xiàn)樓板裂縫的問(wèn)題。本文分別分析了設(shè)計(jì)及施工原因?qū)е碌牧芽p以及防范的措施，并以具體工程為例，說(shuō)明了防范措施的效果。

現(xiàn)澆混凝土；裂縫；防范措施

隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。泵送混凝土實(shí)現(xiàn)了商品化的混凝土供應(yīng)方式，改變了預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)方向，建筑工程中現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)逐漸增多?；炷凉こ讨谢炷两Y(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題一直是讓人們感到頭疼的問(wèn)題，尤其是現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫問(wèn)題。工程中的結(jié)構(gòu)裂縫既影響建筑的美感，也影響工程質(zhì)量，使建筑物的功能得不到發(fā)揮。在混凝土技術(shù)不斷進(jìn)步的情況下，仍然出現(xiàn)很多的現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫問(wèn)題，這不得不引起我們的思考。本文就以此問(wèn)題展開(kāi)論述，提出能夠有效進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的防范措施。

1 設(shè)計(jì)原因?qū)е碌牧芽p及其防范措施

1.1 設(shè)計(jì)原因?qū)е碌牧芽p分析

現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的一大原因就是設(shè)計(jì)問(wèn)題，具體而言，包括如下幾方面：1）設(shè)計(jì)中重功能輕結(jié)構(gòu)。部分設(shè)計(jì)師過(guò)于關(guān)注建筑功能，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題則沒(méi)有予以足夠重視。房屋建筑中，對(duì)采光、通風(fēng)要求較多，經(jīng)常出現(xiàn)形狀不規(guī)則的情況，轉(zhuǎn)角較多部位容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成結(jié)構(gòu)較為薄弱，從而引起樓板開(kāi)裂。2）樓板設(shè)計(jì)過(guò)長(zhǎng)，未設(shè)置伸縮縫或間距不合理?；炷潦湛s以后通常在結(jié)構(gòu)中間部位產(chǎn)生集中拉應(yīng)力，從而使樓板產(chǎn)生橫向裂縫。受形狀的影響，裂縫往往出現(xiàn)在樓梯間、凹角處等較為薄弱的瓶頸處。裂縫呈梭形，中間最寬，向墻梁處逐漸變窄，貫穿截面，很容易造成滲漏。3）樓板配筋不當(dāng)。當(dāng)前，一些現(xiàn)澆混凝土中存在著配筋率低下的情況，鋼筋間距偏大，樓板跨中設(shè)計(jì)缺少板面鋼筋而只有板底鋼筋。這種情況下，由于樓板底部配筋約束，裂縫會(huì)呈現(xiàn)上寬下窄楔形狀，為不貫穿裂縫，但某些預(yù)埋件位置處則可能出現(xiàn)貫通而產(chǎn)生滲漏。4）樓板內(nèi)埋設(shè)數(shù)量過(guò)多的PVC線管。由于智能化的設(shè)計(jì)要求，樓板中暗埋了數(shù)量較多、直徑較大的PVC線管。但是由于樓板本身厚度小，造成樓板強(qiáng)度被削弱，而樓板表面無(wú)配筋，因此混凝土樓板面層會(huì)出現(xiàn)裂縫。5）地基處理不當(dāng)。設(shè)計(jì)中，如果地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，在承受墻體傳遞的荷載時(shí)很容易出現(xiàn)不均勻沉降，造成墻體開(kāi)裂，進(jìn)一步引起樓板開(kāi)裂。6）混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)不當(dāng)。水灰比和水泥漿用量是影響混凝土收縮的最重要的兩個(gè)因素。水泥設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)決定了水泥漿用量的多少，試驗(yàn)表明，隨著水泥漿量的提高，混凝土收縮量也會(huì)相應(yīng)增加。設(shè)計(jì)及施工中，這兩個(gè)因素都很容易出現(xiàn)。為了滿足建設(shè)單位縮短工期的要求，設(shè)計(jì)單位往往會(huì)提高水泥標(biāo)號(hào)，但并未就增強(qiáng)樓板抗裂性采取相關(guān)措施，從而導(dǎo)致混凝土樓板出現(xiàn)裂縫。7）未充分對(duì)屋面板溫度應(yīng)力進(jìn)行考慮。屋面板如未設(shè)置隔熱層，且沒(méi)有考慮溫度應(yīng)力影響，很容易導(dǎo)致樓板開(kāi)裂。

在設(shè)計(jì)中，現(xiàn)澆混凝土樓板一般厚度薄、面積大。板變形比梁變形更為明顯，梁對(duì)板約束作用顯著。水平方向上，板內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，梁內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力。同時(shí)，受外界溫度冷熱交替的影響，外墻角處的樓板拉應(yīng)力較大。在此共同作用下，外墻角處樓板容易形成和梁斜角為45°的裂縫。

1.2 設(shè)計(jì)原因產(chǎn)生的裂縫防范措施

設(shè)計(jì)原因?qū)е碌牧芽p可從以下幾方面進(jìn)行控制：1）建筑四周陽(yáng)角處配置雙層雙向鋼筋。縱橫向配筋布置能夠較好地防止樓板產(chǎn)生裂縫，也能對(duì)45°斜角裂縫進(jìn)行控制防止其轉(zhuǎn)移。根據(jù)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在樓板轉(zhuǎn)角處布置放射形分布筋能夠有效減少裂縫的產(chǎn)生，放射形分布筋長(zhǎng)度可根據(jù)對(duì)角線長(zhǎng)度進(jìn)行選取。2）降低伸縮縫間距，加強(qiáng)外墻隔熱。通過(guò)降低伸縮縫間距，使較長(zhǎng)的樓板變形縫分割成較多的變形單元，從而減小約束范圍，控制約束力，防止出現(xiàn)裂縫。加強(qiáng)外墻隔溫措施，能夠降低樓板內(nèi)外的溫度差，減少溫差導(dǎo)致的膨脹和混凝土收縮，降低裂縫出現(xiàn)的可能性。3）現(xiàn)澆混凝土樓板的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮溫度應(yīng)力。配筋應(yīng)選擇直徑及間距較小的配筋方式，配筋率不應(yīng)低于0.3%。4）應(yīng)設(shè)計(jì)較厚的現(xiàn)澆混凝土板?？紤]預(yù)埋PVC管線對(duì)有效截面的影響，現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)時(shí)的厚度宜大于100mm，而屋面板厚度宜大于120mm，同時(shí)屋面板盡量配置雙層雙向鋼筋[1]。5）建筑平面如存在凹口，應(yīng)拉通對(duì)齊凹口內(nèi)外橫墻，且在外緣處設(shè)置拉梁，并保證一定的截面配筋率。凹口處的樓板需要加強(qiáng)配筋并適當(dāng)加厚，增強(qiáng)由于該處產(chǎn)生的混凝土收縮以及溫度應(yīng)力較為集中的抵抗能力。磚混結(jié)構(gòu)的凹口陰陽(yáng)角處應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱。6）建筑物的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在樓板中間位置設(shè)置后澆帶，以降低混凝土收縮以及溫度應(yīng)力的影響。此外，為了防止現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫，在混凝土攪拌過(guò)程中應(yīng)適量加入微膨脹劑。7）采用預(yù)應(yīng)力板。對(duì)于某些要求較高的現(xiàn)澆板，可通過(guò)采取預(yù)應(yīng)力鋼筋的形式使板的全截面受壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)收縮以及溫度應(yīng)力的抵抗能力。

2 施工原因?qū)е碌牧芽p及其防范措施

2.1 施工原因?qū)е碌牧芽p分析

施工中出現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土開(kāi)裂的情況主要是以下方面：1）鋼筋保護(hù)層過(guò)厚，導(dǎo)致混凝土抗裂性能變差，在收縮及溫度應(yīng)力下造成現(xiàn)澆樓板開(kāi)裂。2）現(xiàn)澆樓板中暗埋的PVC管線和混凝土結(jié)合差，很容易形成薄弱層。在振搗混泥土?xí)r，PVC管線容易產(chǎn)生上下移動(dòng)，從而使板的頂部或底部保護(hù)層削弱，導(dǎo)致樓板出現(xiàn)裂縫，樓板較薄時(shí)還會(huì)穿透樓板。3）混凝土在澆搗過(guò)程中以及荷載作用下，模板支撐會(huì)出現(xiàn)較大的變形，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)前樓板出現(xiàn)塑性裂縫，拆模之后，在混凝土干縮以及溫度變化的作用下裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展變大。4）泵送混凝土流動(dòng)性及粘聚性大，現(xiàn)澆樓板容易出現(xiàn)塑性裂縫。在施工中，如果混凝土振搗過(guò)程中不均勻、過(guò)振或漏振以及發(fā)生模板送的松動(dòng)移位，就會(huì)出現(xiàn)塑性沉降裂縫。該裂縫如果得不到及時(shí)的覆蓋養(yǎng)護(hù)，在風(fēng)吹日照的條件下水分會(huì)過(guò)快蒸發(fā)，混凝土?xí)霈F(xiàn)劇烈收縮的情況，樓板表面就會(huì)產(chǎn)生龜裂狀裂縫。5）水泥用量不合理。當(dāng)前仍然存在水泥用量越多，施工質(zhì)量越好的誤解，認(rèn)為施工后檢測(cè)強(qiáng)度必須高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度而增加水泥量，這樣很容易導(dǎo)致混凝土收縮劇烈，造成樓板的裂縫。6）砂石級(jí)配不合理，含泥量較高。砂石的含泥量較大或者級(jí)配不合理也是混凝土出現(xiàn)裂縫的一個(gè)主要原因。7）養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。實(shí)驗(yàn)表明，有效的養(yǎng)護(hù)能夠控制樓板裂縫的產(chǎn)生。很多施工單位沒(méi)有對(duì)澆筑后的混凝土根據(jù)規(guī)范進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，造成混凝土大量收縮，以致現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生較寬的裂縫[2]。

2.2 施工原因產(chǎn)生的裂縫防范措施

施工過(guò)程中，為了防止現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫，可從以下方面進(jìn)行防范：1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行施工，確保樓板厚度、保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度等符合要求?，F(xiàn)澆混凝土樓板找平層厚度可以消除或適當(dāng)薄一些。2）屋面板配筋應(yīng)考慮到溫度應(yīng)力作用為增大，混凝土澆搗過(guò)程中，為避免上層負(fù)筋下沉，應(yīng)安排專門(mén)人員進(jìn)行保護(hù)，鋼筋隱蔽性驗(yàn)收過(guò)程中，應(yīng)仔細(xì)檢查鋼筋直徑、上下層間的有效高度、錨固長(zhǎng)度以及保護(hù)層厚度等，確保符合相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。3）預(yù)埋PVC管線時(shí)，管線直徑不得超過(guò)樓板厚度，對(duì)于較粗管線及管線集散處，需在管線上下布置鋼絲網(wǎng)片，且寬度不小于200mm，以實(shí)現(xiàn)局部加強(qiáng)的效果。此外，還可以加鋪鋼筋網(wǎng)或是預(yù)先涂抹水泥漿。4）使用泵送混凝土?xí)r，不得在泵送過(guò)程中加水。若此時(shí)加水，水處于游離狀態(tài)，大部分水在混凝土凝結(jié)硬化過(guò)程中未參與水化反應(yīng)，從而導(dǎo)致水灰比過(guò)大，增加了混凝土收縮裂縫的可能性。因?yàn)檫@時(shí)候加入的水均為游離狀的,在混凝土硬化過(guò)程中大部分不參與水化反應(yīng),造成水灰比增大,使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的機(jī)會(huì)大大增加。5）嚴(yán)把混凝土主要原材砂石的含泥量和級(jí)配，會(huì)大大減小混凝土的裂縫。6）混凝土澆筑成型后，應(yīng)及時(shí)地澆水養(yǎng)護(hù)，避免大風(fēng)吹襲或曝曬，按照規(guī)范進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，以減少混凝土早期收縮，避免樓板出現(xiàn)早期裂縫并擴(kuò)展的情況。此外，樓板要避免過(guò)早堆放材料或上人。7）模板必須保證足夠的剛度及可靠性，對(duì)于底層模板的支撐點(diǎn)，務(wù)必要夯實(shí)地基。現(xiàn)澆混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，才可以進(jìn)行拆模，現(xiàn)澆樓板施工中應(yīng)均勻分布堆載，且不得過(guò)重[3]。

3 工程案例分析

3.1 工程概況

某工程為框剪結(jié)構(gòu)，寬20m，長(zhǎng)105m。地下2層，地上24層，總建筑面積46000m2。本工程中樓板厚度分為100mm及120mm兩種。樓板配筋均采用冷軋帶肋筋，100mm厚的現(xiàn)澆板面筋為Φ8@200雙向，底筋為Φ6@200雙向。120mm厚的現(xiàn)澆板面筋為Φ8@180雙向，底筋為Φ6@180雙向。工程采用商品混凝土，層數(shù)不同混凝土強(qiáng)度有所不同。

3.2 裂縫情況

工程施工中，各層樓板接連產(chǎn)生裂縫，主體封頂后，在進(jìn)行全面檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，多個(gè)樓層中存在程度不一的裂縫，平均每層裂縫數(shù)為5.6條，而裂縫密度為359 m2/條。裂縫具有如下特點(diǎn)：1）裂縫集中于抗震縫附近，占到裂縫總數(shù)的約30%；2）兩種厚度的樓板均存在裂縫。100mm厚的梁板裂縫共計(jì)63條，120mm厚的樓板裂縫共計(jì)48條；3）裂縫長(zhǎng)短不一，沒(méi)有明顯的規(guī)律性，短裂縫多位于轉(zhuǎn)角和墻呈45°的部位，長(zhǎng)裂縫主要位于樓板中間部位。裂縫寬度多在0.1mm~0.2mm范圍內(nèi)。

3.3 裂縫原因分析

經(jīng)分析，裂縫產(chǎn)生的原因主要是：1）部分樓層樓板混凝土強(qiáng)度過(guò)高。其中，2~8層使用C35等級(jí)混凝土，平均裂縫數(shù)為7條/層，其他樓層使用C25或C30混凝土，平均裂縫數(shù)為4.9條/層。2）樓板厚度薄、面積大、配筋率低。根據(jù)計(jì)算，100mm及120mm厚的樓層平均裂縫面積分別為291 m2/條、448.4 m2/條，100mm厚的樓板橫縱向配筋率分別為0.21%、0.213%，120mm厚的樓板橫縱向配筋率分別為0.186%、0.177%，根據(jù)樓板0.2%的配筋率要求來(lái)看，本工程配筋率較低。3）養(yǎng)護(hù)不到位。混凝土振搗完后沒(méi)有立即澆水養(yǎng)護(hù)，甚至有時(shí)并沒(méi)采取養(yǎng)護(hù)措施。4）承受荷載過(guò)早。樓板振搗后的第二天就開(kāi)始在樓板上堆放鋼筋和模板，再加上重物放置時(shí)的沖擊荷載，很容易造成樓板開(kāi)裂。

3.4 防范措施及效果

施工前，通過(guò)對(duì)樓板裂縫可能出現(xiàn)情況的分析，對(duì)可能出現(xiàn)裂縫的地方預(yù)先采取一定的措施，并取得了良好的效果。具體有：1）本工程中，電梯間埋設(shè)了較多的管線，且存在部分管線相重疊的狀況。為此，施工中在該位置加設(shè)了300mm寬的鋼筋網(wǎng)片，沿管線進(jìn)行布置。后期檢查時(shí)未發(fā)現(xiàn)裂縫情況，效果十分顯著。2）為防止陽(yáng)角45°裂縫的產(chǎn)生，預(yù)先在陽(yáng)角部位布置7根直徑8mm的放射筋。盡管后期檢查中發(fā)現(xiàn)了20條該類裂縫，但部分出現(xiàn)在放射筋末端，因此裂縫控制效果仍然較好。

4 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫原因較多，對(duì)其防范措施也是多方面的。只有通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)和施工中樓板裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，加強(qiáng)質(zhì)量控制和預(yù)防措施，才能使裂縫寬度得到有效控制，提高工程質(zhì)量。

[1]王凱. 混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的成因與控制研究[D].大連理工大學(xué), 2003.

[2]常虹. 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫質(zhì)量問(wèn)題與防治措施[J]. 宿州教育學(xué)院學(xué)報(bào), 2013, 16(6):181-183.

[3]李雍. 淺談現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫成因及控制措施[C]// 建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì). 2015.

Analysis on fl ood control of hydrology and water resources and environmental protection

The cast-in-place concrete floor is one of the measures to improve the quality of construction,but almost all of the construction projects will be the problem of floor cracks.This paper analyzes the design and construction of the causes of cracks and preventive measures,and to specific projects as an example,illustrates the effectiveness of preventive measures.

cast in place concrete;crack;preventive measures

B

1003-8965(2016)05-0045-02

曹焱杰（1977-12-22生），本科學(xué)歷，建筑工程專業(yè) 高級(jí)（副高）工程師職稱，目前主要從事工程監(jiān)理工作。

通訊地址：曹焱杰 ，甘肅省蘭州市安寧區(qū)建寧路3001號(hào)（安寧科教城）13669342860