現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板開裂的原因及如何防治

王雪梅

摘 要：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板的開裂，是目前建筑中較為常見的一個質(zhì)量問題。鑒于此，為確保現(xiàn)澆樓面板的質(zhì)量，本文結(jié)合筆者日常工作經(jīng)驗，從溫度、材料、設(shè)計、施工等四個方面的影響分析了現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板開裂的原因，并針對這些原因提出了可行、有效的防治策略。

關(guān)鍵詞：樓面板開裂 原因 防治

前言

伴隨我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們生活水平得到顯著提高，因而對居住環(huán)境提出了更高、更新的要求。近幾年來，為了保障建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能與整體穩(wěn)定性，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板在各類建筑中運用愈加廣泛。但在普遍使用的過程中，現(xiàn)澆樓面板開裂的問題也較多?；炷林挟a(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。本地區(qū)曾因為現(xiàn)澆板開裂的問題引起了大量的投訴、糾紛、索賠甚至出現(xiàn)集訪和群訪事件，監(jiān)管部門專業(yè)技術(shù)人員本來就不夠，卻還要無奈忙于處理投訴。建筑結(jié)構(gòu)中普通混凝土構(gòu)件本身是允許混凝土帶裂縫工作，但是裂縫寬度超出規(guī)范范圍，比如現(xiàn)澆樓面板規(guī)定為0.3mm（屋面板或者有要求的房間為0.2mm）就會影響到建筑物的正常使用與美觀，影響結(jié)構(gòu)的耐久性能，也對結(jié)構(gòu)構(gòu)件整體穩(wěn)定性與剛度形成負面影響。本人不得不開始思考現(xiàn)澆板開裂的原因及如何防治等問題。

一、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板開裂的原因分析

（一）溫度方面的問題

混凝土凝結(jié)硬化期間水泥放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力，后期在降溫過程中，由于受到外界不同條件約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力，氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗拉強度時，就會出現(xiàn)裂縫?；炷恋膬?nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化，如養(yǎng)護不到位，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也會引起裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔，混凝土主要是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土的邊緣部位，如果出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔，一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應(yīng)力，有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，也會產(chǎn)生裂縫。

（二）材料方面的問題

結(jié)合本人多年的實際工作經(jīng)驗來看，這一問題主要體現(xiàn)為如下三點：

1、水泥質(zhì)量較差。混凝土的主要材料就是水泥，其質(zhì)量是否過關(guān)將會給混凝土的質(zhì)量形成巨大影響。若是采用的水泥質(zhì)量性能較差，或是水泥中含有氧化鎂、生石灰，則可能會導(dǎo)致混凝土體積出現(xiàn)膨脹，進而開裂。

2、粗細骨料含泥量過大。若是采用了含泥量較大的骨料，則會降低混凝土的抗拉強度，進而出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象[2]。

3、混凝土外加劑、坍落度等方面因素。如今所采用的混凝土，都有著較大的坍落度，便于施工，流動性較好，但是也較易出現(xiàn)局部砂漿多、粗骨料少的情況。并且，為了提高混凝土的和易性，部分泵送混凝土加入了許多外加劑，如粉煤灰等，也會降低混凝土的抗拉強度，進而導(dǎo)致表面開裂。目前已普遍采用泵送商品砼澆筑，但受激烈的市場競爭，導(dǎo)致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量，低價位、低性能的外加劑及細度模數(shù)低、含泥量較高的中細砂作為降低價格和成本的主要競爭手段。

（三）設(shè)計方面的問題

1、樓板設(shè)計的時候，整個樓面結(jié)構(gòu)為一個大的空間體系，相互之間存在著不可忽視的聯(lián)系，但部分設(shè)計人員在著手設(shè)計計算的時候，僅考慮到一小塊計算單元，未能對整體的影響進行全面考慮，這就會導(dǎo)致最終板的受力與理論計算出現(xiàn)不一致的情況。從住宅工程現(xiàn)澆樓板裂縫發(fā)生的部位分析，最普遍的是房屋四周、房間在離開陽角1m左右的四大角，即在樓板配筋的負彎矩鋼筋以及角部放射鋼筋末端或外側(cè)發(fā)生45°左右的樓面斜角裂縫，這在現(xiàn)澆樓板的建筑中都普遍存在。主要是砼的收縮特性和溫差、沉降等作用所引起，并且越靠近屋面處的樓層裂縫往往越大。設(shè)計人員習(xí)慣側(cè)重于強度，對溫差和混凝土收縮特性等多種因素綜合考慮不足，構(gòu)造配筋量達不到要求。而房屋的四周陰陽角由于受到剛度相對較大的樓面梁、剪力墻等的約束，限制了樓面板的自由變形，因此在溫差和砼收縮變化時，板面在配筋薄弱處首先開裂，產(chǎn)生45°左右的斜裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結(jié)構(gòu)安全使用沒有影響，但在有水源等情況下會產(chǎn)生滲漏缺陷，會影響正常使用，容易引起住戶投訴，這也是裂縫防治的重點。

2、基礎(chǔ)設(shè)計處理不合理，導(dǎo)致房屋沉降不均勻。

3、設(shè)計結(jié)構(gòu)的時候，梁板截面偏小、配筋不足，安全儲備不高，導(dǎo)致梁板成型之后，整體撓度偏大，剛度不理想，更可能導(dǎo)致現(xiàn)澆板四角翹起，從而出現(xiàn)裂縫。

4、設(shè)計人員沒有合理設(shè)置伸縮縫，只關(guān)注于承載力而不注重變形，這就可能會因為溫度變化，混凝土的收縮過大，而出現(xiàn)樓面板開裂。

（四）施工方面的問題

1、施工過程中墊層、模板不澆水濕潤，導(dǎo)致墊層與模板偏干燥，或是過分振搗混凝土，都可能出現(xiàn)開裂的情況。過分振搗混凝土之后，粗骨料的沉落會將空氣、水分擠出，進而在表面出現(xiàn)泌水，造成表面形成砂漿層，在蒸發(fā)完水分之后，就可能因為凝縮而出現(xiàn)裂縫。

2、施工工藝不規(guī)范，這也是誘發(fā)混凝土裂縫的主要原因之一。部分施工企業(yè)為了縮短工期，還沒到混凝土終凝時間，就隨意搬運材料、踩踏，集中堆放磚塊、模板等。同時，一些施工人員操作不規(guī)范，對鋼筋任意踩踏，進而導(dǎo)致上部負筋下陷，并且無法及時在澆筑前或是澆筑中展開恢復(fù)，使板截面的有效高度被減少，從而板的承載力無法與設(shè)計要求相符合，容易出現(xiàn)樓板面開裂。

3、樓面墊層鋪設(shè)的水電預(yù)埋管線不合理，出現(xiàn)集中鋪設(shè)、鋪設(shè)間距不夠不牢固、上下重疊層數(shù)超過三層鋪設(shè)的情況，這些容易導(dǎo)致樓面板保護層厚度不足，混凝土不能到位不密實而造成板面沿管線長度方向出現(xiàn)開裂[3]。

4、養(yǎng)護不到位。若是混凝土的養(yǎng)護不到位，樓面板也容易出現(xiàn)開裂。特別是對于混凝土養(yǎng)護時間的把控，若是養(yǎng)護過晚，混凝土表面的水分就會過快蒸發(fā)，導(dǎo)致水泥會因為水化水缺乏，而出現(xiàn)體積急劇收縮，這時候的混凝土早期強度也不夠，會因在面對此種收縮拉應(yīng)力的時候無法抵抗，而出現(xiàn)開裂。而養(yǎng)護過早，也會給混凝土的膠結(jié)能力形成影響。

二、有效防治

（一）原材料方面的防治策略

首先，在原材料進入施工現(xiàn)場的時候，要把好質(zhì)量關(guān)，認真檢驗各類材料，并且有序開展相關(guān)的材料檢驗試驗，一旦發(fā)現(xiàn)有材料出現(xiàn)不合格的情況，就必須堅決清除出場，嚴禁再次使用。

其次，水泥的選擇一定要嚴謹，注重水灰比不得>0.4，并且可適當添加優(yōu)質(zhì)的高效減水劑與粉煤灰，來提高混凝土的可泵性，使混凝土拌合物的流動性得以保障。

再次，骨料要選擇級配良好的，這會給混凝土的質(zhì)量帶來極大影響。在混凝土總體積中粗細骨料的用量應(yīng)約占到65%-75%。并且，所使用的石子最大粒徑不得超過20mm，最小則不低于15mm，應(yīng)是連續(xù)級配的碎石，注重砂石的質(zhì)量。

最后，為了防止混凝土拌合物出現(xiàn)離析、分層，應(yīng)對運輸路線做精心設(shè)計，縮短運輸時間并確保道路平整。并且，應(yīng)對運輸工具做經(jīng)常性的檢查，最大限度地避免運輸過程中的混凝土拌合物流失水泥漿。監(jiān)管部門要加強對商品砼廠商統(tǒng)一且健全的行業(yè)管理，促使廠商轉(zhuǎn)變觀念，加強質(zhì)量管理，控制好原材料質(zhì)量，選用高效優(yōu)質(zhì)外加劑改善和減小混凝土的收縮值。建立好控制體系 ，嚴格控制砼的用水量（不大于180kg/m3），施工過程中不允許隨意對商品砼加水，加水會大大降低混凝土的強度；嚴格控制摻和料的用量，對粉煤灰摻量不得超過水泥用量的15%，礦粉摻量不超過水泥用量的20%；有條件時，在砼中加入纖維等抗裂材料。另一方面，承包商在訂購商品砼時，應(yīng)根據(jù)工程的不同部位和性質(zhì)，提出對商品砼的質(zhì)量要求，不能片面壓價，追求低價格、低成本而忽視了商品砼質(zhì)量。同時現(xiàn)場應(yīng)逐車控制好商品砼坍落度檢測，以保證砼的成品質(zhì)量。為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。

（二）設(shè)計方面的防治策略

首先，采用科學(xué)理論展開設(shè)計。應(yīng)依據(jù)實際情況選用計算方法，進而讓理論假定能更為貼近實際情況，使計算誤差進一步縮小，使設(shè)計具有更高的精準性。并且，應(yīng)將減少樓板雙向受力的計算假定問題，或是構(gòu)件內(nèi)外約束方面作為設(shè)計重點。

其次，對構(gòu)造要求進行嚴格控制。在板的四角位置對構(gòu)造鋼筋做適當控制，在四分之一的短跨范圍，間距按100對構(gòu)造筋加強布置，進而使構(gòu)造筋與混凝土、主筋一同受力，發(fā)揮出分散內(nèi)部應(yīng)力的功能，從而使其抗裂能力進一步增強。

再次，加強對重點部位的設(shè)計，特別是應(yīng)力集中部位的設(shè)計。應(yīng)采用在板孔洞四邊進行局部加強處理，避免因為應(yīng)力的集中，而導(dǎo)致混凝土樓面板出現(xiàn)開裂，比如增配護邊角鐵、鋼筋網(wǎng)片、抗裂鋼筋等。

最后，以重慶為例，應(yīng)嚴格按照重慶地方標準《住宅工程質(zhì)量通病控制技術(shù)規(guī)程》中第6章要求進行構(gòu)造加強處理，嚴格控制板的厚度，樓面板配筋宜采用細而密的方法配置，受力鋼筋直徑不宜小于 8間距不宜大于150mm。設(shè)計節(jié)約造價，樓面板采用分離式配筋施工麻煩，按規(guī)范在上部跨中無筋區(qū)域配置的溫度筋直徑過細導(dǎo)致成型質(zhì)量也不好。近幾年本人在監(jiān)督工作中大力推廣現(xiàn)澆板采用雙層雙向配筋，按設(shè)計計算在上部支座處附加鋼筋的方式，鋼筋成型質(zhì)量較好，樓面板開裂情況由此得到了有效的控制，各大開發(fā)樓盤因為現(xiàn)澆板開裂的質(zhì)量投訴降為零投訴。

（三）施工過程的防治策略

首先，在澆搗混凝土之前，須澆水濕潤基層與模板，在澆搗過程中嚴格采用二次振搗工藝，盡力保障振搗充分，同時又不至于過度。

其次，對施工操作程序嚴格管理。嚴格避免出現(xiàn)過早拆模、上荷載的情況，切忌盲目趕工期。并且，在澆搗樓板的時候，為防止出現(xiàn)踩塌負筋的情況，要求采用長鐵馬凳，嚴格控制鐵馬凳的直徑為 10和間距不大于800mm，從而保證了板的厚度，要求派專人負責維護整修鋼筋到位。為了預(yù)防因沉降不均勻而出現(xiàn)開裂，應(yīng)將通長的鋼筋網(wǎng)片配置在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)，承受支座負彎矩。

再次，將 6@150鋼筋網(wǎng)片運用到預(yù)埋管線走向500mm寬度范圍內(nèi)進行底部加固，并注意線管粗細不應(yīng)超過板厚的三分之一，運用線盒布線，進而使因布線所引發(fā)的開裂現(xiàn)象得以避免。

最后，重視混凝土的養(yǎng)護工作。樓面混凝土的保溫保濕養(yǎng)護工作，影響到混凝土強度的提升，也關(guān)系到各類性能的增長，尤其是早期養(yǎng)護工作的落實，能夠防止表面脫水，使混凝土早期伸縮裂縫的情況大量減少?；炷翝仓戤吅笠欢ㄒM行妥善的保溫保濕養(yǎng)護，我在本地區(qū)積極要求采用薄膜覆蓋技術(shù)并專人澆水養(yǎng)護7天以上，從而實現(xiàn)了工程效率的提升、成本的有效降低，促使施工有序開展，按期完成。以我監(jiān)督管理的一個橋梁工程為例，結(jié)構(gòu)形式為后張法全預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，正是冬季氣溫較低時候，混凝土澆筑后要求現(xiàn)場人員采用了覆蓋兩層薄膜的方式，并配合專人澆水養(yǎng)護，最后橋梁未發(fā)現(xiàn)裂紋，經(jīng)過荷載試驗檢測，滿足設(shè)計和規(guī)范要求，已正式投入運行。

結(jié)語

總之，現(xiàn)澆混凝土樓面板出現(xiàn)開裂，是一個長時間困擾建筑工程技術(shù)人員的技術(shù)難題，是一個較為普遍的現(xiàn)象。而要想有效預(yù)防此種現(xiàn)象的出現(xiàn)，確保現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量，就應(yīng)從溫度、材料、設(shè)計、施工等角度入手，采用有效的針對性技術(shù)措施。

參考文獻：

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[5] 王振東，鄒超英主編.—2版—北京： 混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)（上冊）/中國建筑工業(yè)出版社 2014.3