淺談現(xiàn)澆混凝土剪力墻及樓板裂縫防治措施

朱葉強(qiáng)

（福州建工（集團(tuán)）總公司， 福建 福州 350001）

0 前言

現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)是現(xiàn)代大多數(shù)建筑工程建設(shè)施工中都會用到的主要工藝。尤該工藝所構(gòu)筑的剪力墻、樓板是建筑結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成部分，承擔(dān)著重要的荷載、抗剪任務(wù)。在現(xiàn)代社會持續(xù)發(fā)展、城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，大量高層建筑項(xiàng)目的出現(xiàn)，對混凝土澆筑工藝施工質(zhì)量的提出了更高的要求。而剪力墻、樓板裂縫是比較常見的施工質(zhì)量問題，影響著建筑的穩(wěn)定性和安全性。因此，針對現(xiàn)澆混凝土剪力墻及樓板裂縫防治策略的深入研究，十分有必要。

1 工程概況

聯(lián)發(fā)·君領(lǐng)壹號商品房工程項(xiàng)目位于漳州市高新區(qū)橫四路（園夢路）以北、龍江南路以西，為九棟高層樓房的商品樓小區(qū)項(xiàng)目。總規(guī)劃用地面積 54455.69 平方米，總建筑面積 27419.64 ㎡。其中地上建筑面積 216471.64 ㎡，地下室建筑面積 59248 ㎡。本工程包括 1 號、2 號商業(yè)樓、3 號樓（3-1、3-2、3-3）高層住宅及物業(yè)管理用房、5 號～20 號樓高層住宅樓、21 號樓（21-1、21-2）高層住宅、商業(yè)、生鮮超市一類高層組合樓、22 號樓幼兒園、23 號樓大門及 25 號～27 號樓配電房公共計(jì)量間等。

2 建筑混凝土構(gòu)筑物裂縫的主要特征

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)施工中邊角常見的質(zhì)量問題，影響著構(gòu)筑物的整體性以及物理穩(wěn)定性。在建筑工程中，剪力墻、樓板裂縫比較常見，同時這些地方的裂縫對建筑結(jié)構(gòu)的危害性也比較大，因此要重點(diǎn)研究和防治[1]。總體來說，建筑剪力墻、樓板混凝土結(jié)構(gòu)體的裂縫的特征如下：

2.1 混凝土剪力墻裂縫

其一，多數(shù)裂縫都時呈縱向走勢的，裂縫具有連續(xù)性，大部分裂縫的長度都接近墻的高度，中間較寬、兩端逐步變窄。其二，部分結(jié)構(gòu)表面分布著寬度普遍小于0.2mm 的裂縫，這些裂縫熟練較多，并且往往出現(xiàn)在混凝土拆模之后。

2.2 混凝土樓板裂縫

在建筑混凝土澆筑的樓板上，裂縫普遍較短，為1m 以下，且絕大多數(shù)裂縫長度在350-700mm 之間。同時，裂縫寬度較小，約為0.5-0.25mm，部分位置數(shù)量較多。樓按的裂縫一般比較集中于次梁附近，并且沿著板筋分布。樓板的角落位置有時會產(chǎn)生貫穿裂縫，和縱墻形成45°夾角。部分樓板的后澆帶、施工縫位置也經(jīng)常出現(xiàn)長度較大的穿慣性裂縫。

3 導(dǎo)致建筑混凝土剪力墻和樓板出現(xiàn)裂縫的原因

3.1 收縮變形

在混凝土的凝固過程當(dāng)中，其內(nèi)部水分逐步蒸發(fā)，整體體積變小，進(jìn)而引發(fā)收縮變形。而混凝土本身在收縮過程當(dāng)中如果受到限制，內(nèi)部會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。拉應(yīng)力的存在，會導(dǎo)致樓板很容易產(chǎn)生和主要拉應(yīng)力方向垂直的裂縫，并且往往會貫穿樓板[2]。通常情況下，建筑的后澆帶以及施工縫等位置比較薄弱，在混凝土收縮時，很容易產(chǎn)生裂縫。

3.2 環(huán)境因素

和任何工程材料都一樣，混凝土也具有熱脹冷縮的特性。由于水泥水熱化現(xiàn)象的影響，現(xiàn)澆混凝土的內(nèi)部溫度比較高，混凝土內(nèi)外溫度的不對等，也會導(dǎo)致混凝土拉應(yīng)力的產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土開裂。而在建筑施工中，如果是晴朗的天氣，長時間被太陽直射的部分溫度較高，而其他位置溫度較低，也會因溫度不同導(dǎo)致混凝土的凝結(jié)速度不一致，進(jìn)而導(dǎo)致形變過程不一致而產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。再比如，在混凝土澆筑完成之后，如果不對其表面進(jìn)行保護(hù)，太陽暴曬時表面水分快速蒸發(fā)，會導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生大量密集的裂縫。

3.3 材料問題

在建筑工程的建設(shè)中，一般使用商品混凝土，這類混凝土都是用各種材料配制而成，具有含砂量大、水泥占比高、坍落度大等特點(diǎn)。即使內(nèi)部加入了一些外加劑，但是水泥及水的用量依然很大，因此而產(chǎn)生的水熱化現(xiàn)象以及收縮現(xiàn)象都很可能引起裂縫問題[3]。當(dāng)然，如果混凝土材料本身的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，也會因質(zhì)量問題而產(chǎn)生裂縫。

3.4 工程設(shè)計(jì)問題

如今建筑工程規(guī)模越來越大，混凝土結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，各個結(jié)構(gòu)體之間的受力關(guān)系需要設(shè)計(jì)人員科學(xué)分析，做到科學(xué)設(shè)計(jì)、合理設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方面的不合理，也是導(dǎo)致后續(xù)混凝土澆筑施工后出現(xiàn)裂縫的主要原因。

1.樓面結(jié)構(gòu)問題

當(dāng)下多數(shù)建筑工程的混凝土現(xiàn)澆樓面以多跨結(jié)構(gòu)為主，每個結(jié)構(gòu)都處于相應(yīng)的約束狀態(tài)。在單塊面積的現(xiàn)澆板中，材料、工藝以及現(xiàn)場環(huán)境中不同因素的存在，導(dǎo)致其面臨復(fù)雜的受力影響。通常情況下，這類結(jié)構(gòu)的收縮形變能力較弱，如果設(shè)計(jì)人員僅僅處于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，對樓板厚度取下限值，很容易導(dǎo)致樓板的抗裂能力受到嚴(yán)重影響。

2.施工縫和伸縮縫問題

在房屋建筑工程混凝土施工中，需要按照相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范合理設(shè)置伸縮縫，伸縮縫的間距也有比較明確的規(guī)范要求。但是，伸縮縫的存在并不能對混凝土屋蓋溫度變形、砌體干縮引起的裂縫進(jìn)行有效防范[4]。但是，如果設(shè)計(jì)人員沒有認(rèn)識到這一點(diǎn)，將伸縮縫間距設(shè)置得過寬。甚至有些設(shè)計(jì)方案直接讓后澆帶來代替伸縮縫，然而后澆帶無法有效應(yīng)對長期存在的周期性循環(huán)溫度變形而引起的裂縫問題。

3.鋼筋設(shè)置問題

在建筑混凝土施工中，鋼筋是不可或缺的重要材料，也是混凝土結(jié)構(gòu)體中各類拉力、應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的主體。目前，很多建筑樓板配筋都是基于正負(fù)彎矩和分離的形式進(jìn)行布置的，這無法對混凝土樓板收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)有效果。因?yàn)殇摻畹脑O(shè)計(jì)強(qiáng)度普遍較高，那么鋼筋間距的擴(kuò)大，其對樓板內(nèi)應(yīng)力的調(diào)節(jié)能力會減弱，進(jìn)而無法有效控制樓板裂縫。

3.5 施工問題

在建筑工程施工中，無論是鋼筋施工還是混凝土澆筑施工，施工工藝以及質(zhì)量控制水平，都將可能影響裂縫的防治效果。比如，商品混凝土的坍落度過高，放置的時間過長，都可能導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫[5]。在混凝土澆搗時，如果振搗不均勻，導(dǎo)致內(nèi)部粗細(xì)骨料分離，會導(dǎo)致較粗的骨料下沉，細(xì)料浮于上層，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度、均勻性不佳，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在施工過程中，如果工藝不到位、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，都是引起裂縫問題的主要因素。在混凝土澆筑完成之后，如果沒有對混凝土進(jìn)行必要的保護(hù)、養(yǎng)護(hù)及降溫處理，也會因水泥水熱化現(xiàn)象、收縮現(xiàn)象而產(chǎn)生裂縫。

4 現(xiàn)澆混凝土剪力墻及樓板裂縫防治措施

4.1 優(yōu)化工程設(shè)計(jì)

從工程設(shè)計(jì)層面提升墻體剛度，是避免墻體開裂的重要方法。在本文案例聯(lián)發(fā)·君領(lǐng)壹號項(xiàng)目工程中，設(shè)計(jì)單位根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)增加了核心架構(gòu)墻體的配筋率和厚度。為了避免豎向裂縫的產(chǎn)生，還適當(dāng)配置了橫向的分布筋。同時，在設(shè)計(jì)中，利用BIM 軟件，對建筑物設(shè)計(jì)模型的重心和形心進(jìn)行模擬，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和調(diào)整，使之重合，減少建筑的偏心傾斜。在墻體筋工藝設(shè)計(jì)方面，采用的是細(xì)徑密排的方式，并且針對性設(shè)計(jì)了雙層雙向鋼筋，在墻體腳步位置設(shè)置了放射筋，在比較薄弱的位置配置加強(qiáng)筋。針對樓板的鋼筋配置，設(shè)計(jì)人員適當(dāng)加密了鋼筋布置密度，并且對單塊面積較大的樓板外角采用了雙層雙向配筋模式[6]。

4.2 優(yōu)選工程材料

在本工程中，施工單位選用了水熱化程度較低、強(qiáng)度較高的優(yōu)質(zhì)水泥材料，在配制過程中加入了減水劑和膨脹劑，進(jìn)一步降低混凝土的水熱化現(xiàn)象。因?yàn)楸竟こ處缀醵际遣捎玫谋盟突炷?，所以施工人員在其中加入了緩凝劑。在砂石骨料的選擇方面，確保含砂量小于3%。針對本工程的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)人員除了選用高性能混凝土以外，還將水灰比控制在了0.5 以下。這將有助于提升混凝土彈性模量，進(jìn)而提高混凝土構(gòu)筑體的抗裂能力。

4.3 加強(qiáng)覆膜養(yǎng)護(hù)

在本工程混凝土現(xiàn)澆剪力墻及樓板澆筑完成之后，現(xiàn)場施工人員根據(jù)天氣及環(huán)境狀況，需要對混凝土使用必要的養(yǎng)護(hù)策略。普遍情況下，在澆筑完成的混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜，將有助于避免外部雜質(zhì)對混凝土造成不利影響，并且還能減緩混凝土表面水分蒸發(fā)，進(jìn)而有效控制混凝土內(nèi)外的熱平衡，避免因內(nèi)外收縮不均而產(chǎn)生的裂縫。

4.4 做好施工過程管理

在本工程施工中，施工單位建立了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量控制機(jī)制，通過大量的專業(yè)化培訓(xùn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)督機(jī)制，確保每個環(huán)節(jié)施工符合工藝要求[7]。在鋼筋配置方面，嚴(yán)格要求鋼筋配置的方式合理，將板底筋墊塊間距控制在800mm 左右，并且將板邊的第一道墊塊設(shè)置于第二到底筋下部。在樓板鋼筋的施工方面，幾字形馬凳筋上部及底部水平段的長度都控制在200mm 左右。考慮到本工程部分板厚小于150mm，所以施工人員采用了φ10 的三級鋼筋制作幾字形馬凳筋。在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，現(xiàn)場在保證安全的情況下配置了鋼筋工，對出現(xiàn)變形移位的鋼筋進(jìn)行復(fù)位處理。

在混凝土澆筑施工完成之后，技術(shù)人員對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了監(jiān)測，現(xiàn)場管理人員確?；炷翉?qiáng)度在未達(dá)到1.2MPa 時不得有人員在上部走動，也不能堆積材料施加荷載。拆模方面，施工單位確保混凝土完全硬化且強(qiáng)度達(dá)標(biāo)時，再按照結(jié)構(gòu)體受力由小到大的順序進(jìn)行超模，通常在混凝土澆筑12h 之后，再根據(jù)實(shí)際情況安排拆模工作。

5 現(xiàn)澆混凝土剪力墻及樓板裂縫的處理

事實(shí)上，在建筑工程施工中，受到各種因素的影響，剪力墻、樓板出現(xiàn)裂縫是比較常見的問題。但是，也需要對這些裂縫問題引起足夠的重視，查明原因之后采取合理的方法進(jìn)行有效處理，避免對結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生更為嚴(yán)重的影響[8]。在本工程項(xiàng)目的施工中，施工單位根據(jù)剪力墻、樓板裂縫制定了一系列的處理措施。

5.1 裂縫清理和檢測

針對出現(xiàn)裂縫的位置，先對混凝土表面進(jìn)行清理，去除各類雜物。然后使用測定儀對寬度進(jìn)行測量。然后，用紅藥水浸泡裂縫，待吹干之后，鑿開裂縫的一邊，測量紅藥水的浸入深度。根據(jù)檢測結(jié)果和裂縫形態(tài)觀察，分析裂縫產(chǎn)生的原因，再制定合適的后續(xù)處理方案，同時對相應(yīng)的混凝土澆筑施工工藝進(jìn)行優(yōu)化。

5.2 開槽

沿著裂縫的痕跡和走向，開V 型槽，通常情況下將深度和寬度分別控制在20mm 和10mm，并且開槽時要超出裂縫兩端約50mm。再將開鑿好的V型槽清理干凈，避免表面存在灰塵、油污以及其他雜質(zhì)，為后續(xù)修補(bǔ)做好準(zhǔn)備。

5.3 修補(bǔ)

在本工程中，施工人員使用的是ZG-13 型高強(qiáng)修補(bǔ)砂漿材料，在用清水濕潤V 型槽并不留有明水之后，按照水料配比0.15：1 的比例配制修補(bǔ)劑。將修補(bǔ)劑均勻涂抹在V 型槽內(nèi)，確保涂抹均勻，抹平，再覆蓋塑料薄膜做好養(yǎng)護(hù)。

6 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代社會飛速發(fā)展的背景下，大量高層建筑的出現(xiàn)，對混凝土澆筑施工質(zhì)量提出了更高的要求。面對比較常見的剪力墻、樓板裂縫問題，施工單位應(yīng)當(dāng)基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)態(tài)度，制定一系列的防治措施。優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，選用優(yōu)質(zhì)材料，并對鋼筋、混凝土施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。針對已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，還應(yīng)當(dāng)做好原因分析，并采用合適的方法進(jìn)行修補(bǔ)。只有這樣，才能進(jìn)一步提高工程建設(shè)質(zhì)量，推動社會的穩(wěn)定發(fā)展。