現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板開裂問題分析

黃明宇 中照建設(shè)工程有限公司

1 前言

現(xiàn)澆鋼筋混凝土板面板開裂已成為建筑工程的質(zhì)量通病，這種裂縫多是由于溫度變形、收縮變形和地基不均勻沉降變形等因素共同作用的結(jié)果。一旦樓面板出現(xiàn)開裂情況，會對工程的使用壽命和人民的生命財產(chǎn)安全帶來較大的影響。因此需要合理進行現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板的設(shè)計，并嚴格控制施工材料和施工過程，針對開裂問題積極加以防控，以此來提高現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板的施工質(zhì)量，實現(xiàn)對樓面板開裂情況的有效控制。

2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板開裂的原因分析

2.1 溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫

在混凝土凝結(jié)硬化過程中水泥水化熱現(xiàn)象會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度上升，在混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，后期在降溫過程中在外界因素作用下內(nèi)部又會出現(xiàn)拉應(yīng)力，而且氣溫下降混凝土表面也會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。當這些拉應(yīng)力大于混凝土結(jié)構(gòu)自身的抗拉強度時則會出現(xiàn)裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)當養(yǎng)護不到位時，內(nèi)部濕度變化較小，但表面濕度變化較大，表面干縮形變受內(nèi)部的約束也會產(chǎn)生裂縫。另外，混凝土屬于一種脆性材料，在混凝土結(jié)構(gòu)中，拉就力主要由鋼筋承擔(dān)，但在鋼筋混凝土地結(jié)構(gòu)邊緣部位的拉應(yīng)力則需要混凝土自身承擔(dān)。通常設(shè)計時要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或是較小的拉應(yīng)力，但在施工過程中，混凝土由最高溫度冷卻至穩(wěn)定溫度過程中，混凝土內(nèi)部通常會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，部分時間溫度應(yīng)力會超過其他外荷載引起的應(yīng)力，由此也會出現(xiàn)裂縫。

2.2 材料問題引發(fā)的開裂

水泥作為混凝土的主要材料，水泥質(zhì)量直接關(guān)系到混凝土的質(zhì)量，一旦選擇的水泥質(zhì)量和性能達不到要求，或是水泥中含有氧化鎂及生石灰等材料，則混凝土易出現(xiàn)體積膨脹的問題，從而引發(fā)開裂。當骨料含泥量較大時，也會對混凝土抗拉強度帶來影響，導(dǎo)致開裂現(xiàn)象發(fā)生。另外，在混凝土施工過程中，為了提高其和易性，泵送混凝土中通常會加入一些外加劑，但這些外加劑摻入過多或是質(zhì)量較差，也會導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

2.3 設(shè)計不合理引發(fā)的裂縫

在具體設(shè)計樓板時，由于整體樓面結(jié)構(gòu)作為一個大的空間體系，相互之間存在緊密的聯(lián)系，實際設(shè)計時，部分設(shè)計人員單純針對一小塊單元進行計算，缺乏綜合考量，這必然會影響樓面板使用時的受力。在當前現(xiàn)澆樓板裂縫現(xiàn)象中，房屋四周、房間離開陽角1m左右的四大角等部位是裂縫易發(fā)生部位。這些裂縫多是由于混凝土收縮、溫差和沉降等共同作用的結(jié)果，而且往往越接觸屋面處，樓面板裂縫則會越大。這與設(shè)計人員設(shè)計時過于側(cè)重于強度，對溫差和混凝土收縮特性考慮不足有直接的關(guān)系，從而導(dǎo)致構(gòu)造配筋量達不到具體的要求。而且在剛度較大的樓面梁和剪力墻等束縛下，房屋四周陰陽角等處的樓面板自由變形受到限制，在溫差和混凝土收縮變化時，板面配筋相對薄弱的位置處則會出現(xiàn)開裂，往往以斜裂縫為主，這些裂縫雖然不會對結(jié)構(gòu)使用安全帶來影響，但卻易引發(fā)滲漏問題發(fā)生。另外，基礎(chǔ)設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理也會引發(fā)裂縫。特別是部分設(shè)計人員沒有合理設(shè)置伸縮縫，過于重視承載力，對于變形缺乏重視，一旦溫度變化下混凝土出現(xiàn)過大的收縮，樓面板必然會開裂。

2.4 施工不規(guī)范導(dǎo)致的開裂

在施工過程中，當墊層和模板沒有達到較好的濕潤度，再加之混凝土存在過振問題，這也是引發(fā)開裂的主要因素。當混凝土過振后，粗骨料沉落會導(dǎo)致表面泌水，混凝土表面形成砂漿層，水分蒸發(fā)后會發(fā)生凝縮而導(dǎo)致裂縫問題發(fā)生。在混凝土施工過程中，部分施工人員操作不規(guī)范，對于鋼筋存在上踩踏行為，上部負筋出現(xiàn)下陷問題，在澆筑前和澆筑過程中無法及時恢復(fù)，會降低板截面的有效高度，影響板的承載力。施工完成后，混凝土沒有達到終凝時間時，為了趕工期，存在隨意搬運材料的問題。當樓面墊層鋪設(shè)的水電預(yù)埋管線不合理，樓面板保護層達不到要求的厚度。這些問題都會導(dǎo)致樓面板開裂情況發(fā)生。另外，混凝土養(yǎng)護不到位，特別是養(yǎng)護時間把控不合理，必然會導(dǎo)致混凝土早期強度不足，無法抵抗收縮拉應(yīng)力而出現(xiàn)開裂問題。

3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板開裂問題的防治措施

3.1 把控好原材料質(zhì)量關(guān)

把好原材料進場質(zhì)量關(guān)，針對各種原材料進行認真檢驗，嚴禁不合理材料進入施工現(xiàn)場。根據(jù)施工要求認真選擇水泥材料，控制好混凝土的水灰比，為了提高混凝土的可泵性，宜加入適量的減水劑和粉煤灰，保障混凝土具有較好的流動性?？刂乒橇系募壟浼盎炷链旨毠橇系挠昧?，碎石粒徑宜控制在15mm～20mm之間。精心設(shè)計混凝土運輸路線，避免混凝土運輸途中出現(xiàn)離析和分層問題。對于商品混凝土，監(jiān)管部門需要加強對生產(chǎn)廠家的監(jiān)管，使生產(chǎn)廠家能夠重視質(zhì)量管理，合理把控原材料質(zhì)量，使用優(yōu)質(zhì)外加劑，降低混凝土的收縮值?；炷林屑尤霌郊恿蠒r，需要對粉煤灰和礦粉的摻量進行控制，確保與要求相符。在條件允許的情況下，還可以將適量的纖維等抗裂材料加入到混凝土中。另外，對于運至施工現(xiàn)場的商品混凝土，需要對其坍落度進行檢測，確?；炷脸善返馁|(zhì)量。

3.2 科學(xué)對樓板進行設(shè)計

在對樓面板設(shè)計時，宜根據(jù)科學(xué)的理論進行設(shè)計，并與實際情況相結(jié)合，選擇適宜的計算方法，盡可能的縮小計算誤差，提高設(shè)計的精準性。在設(shè)計過程中，需要對構(gòu)建要求嚴格進行控制。合理控制板四角位置的構(gòu)造鋼筋，對于1/4短跨范圍內(nèi)，根據(jù)合理間距來加強對構(gòu)造筋的布置，確保構(gòu)造筋、混凝土和主筋共同受力，進一步增強樓面板邊緣位置處的抗裂性能。針對于一些應(yīng)力集中部位宜加強設(shè)計，一般宜在板孔洞四周采取局部加強處理的方法，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中而造成樓面板開裂的問題。

3.3 保護好樓面上層的鋼筋網(wǎng)

在樓面混凝土板中抗拉受力主要由鋼筋來承擔(dān)，其需要承受來自于外荷載產(chǎn)生的彎矩、混凝土收縮和溫差等的共同作用。在實際施工過程中，樓面下層鋼筋網(wǎng)在混凝土墊塊及模板的保護下易于控制，但當墊塊間距超過1.5m時，則無法保證鋼筋網(wǎng)的保護層厚度，因此縱橫向墊塊間距需要控制在1m左右。對于樓面上層鋼筋網(wǎng)的保護是施工中的一個難點問題。由于樓面板上層鋼筋相對較細，一旦有人員踩踏則會出現(xiàn)彎曲和變形。而且鋼筋距離樓層模板高度較大，模板無法對其起到依托和保護。施工過程中多工種交叉作業(yè)，施工人員較多，一旦無處落腳很難避免踩踏問題。再加之上層鋼筋網(wǎng)設(shè)置的鋼筋小馬撐支撐間距過大，甚至不設(shè)置支撐。針對于這些問題，在施工過程中，對于樓面雙層雙向鋼筋的情況，需要設(shè)置鋼筋小撐馬，縱橫向間距宜控制在70cm以內(nèi)，對于細小鋼筋，小馬撐間距宜控制在60cm以內(nèi)，以此來保證達到較好的支撐效果。在具體施工過程中，要合理安排各工種交叉作業(yè)時間，板底鋼筋綁扎完成后，宜及時進行線管預(yù)埋和模板封鑲收頭，盡可能的減少板面鋼筋綁扎后作業(yè)人員的數(shù)量。以于一些必然通行處，則要搭設(shè)臨時的簡單通道，提供給施工人員通行。針對于作業(yè)人員還要加強管理，使其在作業(yè)過程中對板面上層負筋的正確位置能夠重點保護，必然通行時則要自覺沿鋼筋小馬撐支撐點處行走，中間架空部位的鋼筋嚴禁隨意踩踏。在混凝土澆筑作業(yè)之前，需要安排相應(yīng)數(shù)量的鋼筋工及時對鋼筋進行修整，特別是重點修整支座端部受力最大處及樓面裂縫最容易發(fā)生的位置處。對于混凝土澆筑過程中，易發(fā)生裂縫的和負彎矩筋受力最大區(qū)域內(nèi)，宜搭設(shè)臨時性活動跳板，通過擴大接觸面來分散應(yīng)力，避免上層鋼筋在踩踏時再出現(xiàn)變形問題。

3.4 做好線管預(yù)埋處理

對于預(yù)埋線管，特別是多根線管集中位置處，截面混凝土受力受到削弱，易出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題，該處也是裂縫易發(fā)生的關(guān)鍵部位。預(yù)埋線管直徑較小且房屋開間寬度也較小的情況下，同時線管敷設(shè)走向與混凝土收縮和受拉方向不垂直時，則樓面一般情況下不會出現(xiàn)裂縫。但當預(yù)埋線管直徑較大，開間寬度也較大，線管敷設(shè)方向垂直于混凝土收縮和受拉方向時，這種情況下易發(fā)生樓面裂縫。因此當線管較粗或是多根線管集中的情況下，需要增設(shè)與線管垂直的短鋼筋網(wǎng)。線管敷設(shè)時要盡可能的避免出現(xiàn)立體交叉穿越的情況，對于無法避免的交叉布線處，則需要采用線盒，同時在多根線管的集散處還要采用放射形分布的形式，避免緊密平行排列的方式，線管底部混凝土要振搗密實。當線管數(shù)量較多的情況下，對于集散口處的混凝土截面，需要根據(jù)預(yù)留孔洞構(gòu)造要求，將井字形抗裂構(gòu)造鋼筋增設(shè)在孔洞的四周。

3.5 施工過程中的防控措施

在具體施工作業(yè)過程中，需要合理安排樓層施工作業(yè)計劃。在樓面板澆筑開始之前，需要對基層和模板進行澆水濕潤，澆筑作業(yè)過程中，宜應(yīng)用二次振搗工藝，確保振搗充分，避免出現(xiàn)過振的情況。嚴格規(guī)范施工流程，在樓板澆搗過程中，宜應(yīng)用長鐵馬凳，并嚴格控制鐵馬凳的直徑和間距，以此來保證板的厚度，防止出現(xiàn)負筋被踩踏。在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)設(shè)置通長的鋼筋網(wǎng)片，用于承受支座負彎矩，預(yù)防因不均勻沉降而導(dǎo)致的開裂。在預(yù)埋管線走向50cm寬度范圍內(nèi)利用鋼筋網(wǎng)片進行底部加固處理，線管粗細要小于板厚的1/3，采用線盒布線時也可以有效的避免因布線引發(fā)的開裂情況。主體結(jié)構(gòu)施工速度不宜過快，樓層混凝土澆筑完成后養(yǎng)護時間不宜小于24h，在24h 后可以進行測量、定位和放線等的準備工作，不允許進行大宗材料的吊裝。混凝土終凝后，宜分批安排少量材料的吊運，安排剪力墻鋼筋綁扎施工，吊運和施工時要做到輕卸和輕放，對產(chǎn)生的沖擊負載進行有效控制?；炷翝仓瓿珊蟮牡谌觳趴梢缘跹b鋼筋大宗材料。另外在安裝模板時，吊運上來的材料應(yīng)盡量分散，避免集中堆放。對于大開間的臨時材料吊裝堆區(qū)域，宜提前利用加密立桿和擱柵來增加模板支撐架剛度，增強該區(qū)域搞沖擊振動荷載，并在該區(qū)域新澆筑混凝土表面鋪設(shè)一些舊木模板進行保護，避免出現(xiàn)裂縫。

3.6 重視混凝土養(yǎng)護作業(yè)

樓面板混凝土養(yǎng)護工作直接關(guān)系到混凝土的強度。特別是及時做好早期混凝土養(yǎng)護工作，能夠有效的防止樓面板表面出現(xiàn)脫水問題，減少早期出現(xiàn)伸縮裂縫的可能。在混凝土澆筑完成后，需要及時進行養(yǎng)護作業(yè)。一般情況下宜利用塑料薄膜進行覆蓋，并指派專人進行澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間一般情況要保證在7d 以上。當混凝土中摻加膨脹劑時，養(yǎng)護時間要求在14d 以上。但在實際養(yǎng)護過程中，由于需要趕工期，樓面板混凝土往往達不到足夠的澆水養(yǎng)護延續(xù)境。因此養(yǎng)護過程中必然保護利用塑料布覆蓋一周左右進行保溫，并噴施養(yǎng)護液進行養(yǎng)護，以此來保證混凝土的性能，確保施工的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

現(xiàn)澆混凝土樓面板開裂是施工中技術(shù)難點，同時也是普遍存在的情況。在實際施工中為了有效的預(yù)防這種情況，需要從多角度入手，積極對現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板施工和設(shè)計質(zhì)量進行控制，并采取有效的措施來保證樓面板的質(zhì)量，確保整體建筑的質(zhì)量和安全。