建筑施工現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板出現(xiàn)裂縫的原因分析

王志剛

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西長(zhǎng)治 046000）

1 建筑混凝土構(gòu)筑物裂縫的主要特征

1.1 混凝土剪力墻裂縫

①多數(shù)裂縫都時(shí)呈纴向走勢(shì)的，裂縫具有違續(xù)性，大部分裂縫的長(zhǎng)度都接近墻的高度，中間較寬、兩端逐步變窄；②部分結(jié)極表面分布著寬度普遍小于0.2mm 的裂縫，這些裂縫熟裂較多，并且出現(xiàn)在混凝土拆模后。

1.2 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(zhǎng)度在350～700mm 間。同時(shí)，裂縫寬度較小，約為0.5～0.25mm，部分位于數(shù)野較多。樓按的裂縫一般比較集中于次梁附近，并且沿著板筋分布。樓板的角落部位也有時(shí)產(chǎn)生貫穿裂縫，和墻形成45°。部分樓板的后澆帶、建筑裂縫也經(jīng)常出現(xiàn)長(zhǎng)度較大的穿慣性裂縫，如圖1 所示。

圖1 裂縫

2 建筑施工現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫類型及成因分析

2.1 塑性干縮裂縫及成因

針對(duì)塑性干縮裂縫，俗稱龜裂，在建筑施工現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板中較為常見(jiàn)。通常情況下，塑性干縮裂縫的出現(xiàn)，與混凝土配合比設(shè)計(jì)、鋼筋配筋率有著很大關(guān)聯(lián)，該裂縫問(wèn)題大多會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)表面生成，其分布沒(méi)有任何規(guī)律性。同時(shí)，裂縫之間不會(huì)相互連接，在初凝后極易形成。并且，如果氣溫相對(duì)較高，再加上氣候時(shí)分干燥，也會(huì)出現(xiàn)裂縫。在混凝土澆筑工作結(jié)束以后，若表面養(yǎng)護(hù)缺乏及時(shí)性，表面水分流失的速度會(huì)大大加快，最終產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的收縮。基于這種情況下，混凝土的強(qiáng)度會(huì)逐漸降低，直至散失，從而使混凝土體系收縮劇烈，再加上混凝土對(duì)這種收縮有很大反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。在對(duì)混凝土攪拌期間，水泥的使用不合理，出現(xiàn)了超出標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，致使水泥的收縮率提升，加劇了混凝土的收縮性。此外，在混凝土澆筑之前，模板濕潤(rùn)度不足，出現(xiàn)了較大的襄和力，也會(huì)引發(fā)塑性干縮裂縫。

2.2 自干燥收縮裂縫及成因

在建筑施工中，自干燥收縮裂縫也是比較普遍的問(wèn)題，對(duì)工程整體質(zhì)量的影響非常大。經(jīng)分析，該裂縫與塑性干縮裂縫，其屬于一種相互連接的裂縫，在走向上，沒(méi)有規(guī)律可循，且具有縱橫交錯(cuò)的特點(diǎn)，裂縫的寬度偏細(xì)，但卻非常深，在混凝土梁、樓板類構(gòu)件的表面出現(xiàn)概率較大。通常，裂縫的走向大多會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)較短的方向。在整體混凝土結(jié)構(gòu)的截面位置，這種裂縫發(fā)生率也會(huì)相對(duì)較高，具體表現(xiàn)形式為裂縫截面延伸到截面部位，并且會(huì)伴隨環(huán)境溫度、濕度而發(fā)生改變。在進(jìn)一步的研究下，自干燥收縮裂縫的形成，與混凝土施工期間的影響和干擾有很大關(guān)聯(lián)。在實(shí)際的施工工作進(jìn)行階段，因?yàn)檩d力的作用，致使混凝土在振搗完成，體積出現(xiàn)了收縮的情況，水分也嚴(yán)重喪失。同時(shí)，混凝土本身的溫度變化比較小，收縮會(huì)越來(lái)越強(qiáng)。此外，在混凝土內(nèi)部，約束力變形比較嚴(yán)重，最終形成拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土表面開(kāi)裂，使構(gòu)件水分逐漸蒸發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土體積收縮被地基嚴(yán)重約束，大大增加了裂縫出現(xiàn)概率。

2.3 溫差裂縫及成因

通常情況下，溫差裂縫在梁板或長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)中比較常見(jiàn)，裂縫成軸線特點(diǎn)，也沒(méi)有任何的規(guī)律性，裂縫的形成多成于短邊。若結(jié)構(gòu)面積相對(duì)較大，裂縫就會(huì)呈現(xiàn)縱橫交錯(cuò)的特征，程度頗深。有時(shí)，裂縫也會(huì)以貫穿性的形式存在，沿著全長(zhǎng)分段發(fā)生，尤其是在中間的位置，分布尤為密集，寬度不小于0.5mm。在建筑施工現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板中，該裂縫深度發(fā)展與氣溫有著很大關(guān)聯(lián)。特別是在夏季，裂縫較窄。但在冬季，裂縫則會(huì)很寬。溫差裂縫的出現(xiàn)，與混凝土整體溫度有著緊密關(guān)聯(lián)。如果樓板的厚度大于450mm，在混凝土澆筑工作結(jié)束以后，會(huì)釋放出大量的水熱化。而對(duì)于這些熱量來(lái)說(shuō)，會(huì)大大提高混凝土內(nèi)部溫度，當(dāng)混凝土表面溫度與內(nèi)部的溫度不一致，存在了溫差，一旦發(fā)生不均勻降溫現(xiàn)象，必然會(huì)引發(fā)降溫收縮。因?yàn)榛炷羶?nèi)外部的約束力很強(qiáng)，并會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化成拉應(yīng)力。在早期，混凝土無(wú)論彈性模量，還是抗拉強(qiáng)度，都比較低，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。不同的是，對(duì)于該種溫差，大多只是在表面的位置很突出，若不在表面，則會(huì)被漸漸削弱。故而，溫差裂縫只存在于混凝土表面較淺的區(qū)域，對(duì)面層以下的結(jié)構(gòu)影響不大。

2.4 不均勻沉降裂縫及成因

通過(guò)對(duì)不均勻沉降裂縫的深層次分析，出現(xiàn)的形式大多為貫穿性裂縫。這種裂縫在形成以后，對(duì)建筑物的影響非常大，會(huì)導(dǎo)致建筑的整體形態(tài)發(fā)生改變。特別是在建筑結(jié)構(gòu)的上部位置，裂縫問(wèn)題的體現(xiàn)更是尤為明顯。在沉降裂縫發(fā)生的時(shí)候，可以和地面垂直，或者形成30°～45°的角。并且，隨著結(jié)構(gòu)的不斷變形，裂縫也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。該種裂縫在出現(xiàn)的時(shí)候，沒(méi)有對(duì)稱性，在薄弱的位置出現(xiàn)得比較密集。裂縫與結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的差距很大。此外，對(duì)其他的裂縫問(wèn)題不同，不均勻沉降裂縫受到溫度的影響不大。但是，其受建筑自身荷載的干擾卻相對(duì)大一些，如果沉降大，則裂縫的寬度也隨之增大。

3 現(xiàn)澆樓板裂縫控制措施

3.1 優(yōu)選施工材料

建筑體系結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，但地面構(gòu)造很少，混凝土連接是導(dǎo)致樓板裂縫的主要問(wèn)題。因此，選擇混凝土材質(zhì)時(shí)，建議使用較小的混凝土材質(zhì)，例如煤粉、普通硅酸鹽等。在地面施工和混凝土施工領(lǐng)域，混凝土材料的使用將相應(yīng)減少，以減少水溫的負(fù)面影響。同時(shí)保證了混凝土的強(qiáng)度。在混凝土補(bǔ)償中，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)乃?、灰和碳粉的排放改善混凝土和便捷性，從而降低收縮程度?；炷梁诵耐ǔＳ酶蓛舻暮拥讈?lái)選擇中等厚度的砂。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源和物資供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合技術(shù)要求，優(yōu)先考慮原材料。厚度原材料的最大節(jié)圓直徑將根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸、鋼筋間距和設(shè)計(jì)方法、工具等進(jìn)行調(diào)整。如果情況允許，建議在良好的水平上使用混凝土，配有大粒徑的石頭。骨架對(duì)混凝土性能有很大影響，包括其簡(jiǎn)單性、強(qiáng)度、耐久性等，并直接關(guān)系水泥的消費(fèi)和混凝土的成本。骨料不足會(huì)影響混合物的復(fù)雜性和簡(jiǎn)便性，可能導(dǎo)致建筑質(zhì)量差、混凝土強(qiáng)度下降和水泥浪費(fèi)。材料由污泥組成，影響混凝土的流動(dòng)性和強(qiáng)度。骨強(qiáng)度不足也會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。活性骨對(duì)水泥中堿液的作用產(chǎn)生膨脹，導(dǎo)致混凝土裂縫甚至倒塌。因此，在室內(nèi)水、土、空氣、濕度條件下對(duì)混凝土骨架進(jìn)行堿度檢查，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)使用當(dāng)?shù)毓橇稀?/p>

3.2 澆鑄完成后的質(zhì)量控制

后帶是混凝土結(jié)構(gòu)的一部分，專門(mén)設(shè)置在混凝土結(jié)構(gòu)的特定位置，以防止鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)收縮和收縮引起的危險(xiǎn)裂縫。將混凝土結(jié)構(gòu)暫時(shí)分割為多個(gè)部分的后退設(shè)置，在限制建筑內(nèi)部后插入構(gòu)造塊以統(tǒng)一區(qū)域混凝土連接。對(duì)于施工人員來(lái)說(shuō)，施工項(xiàng)目完成后投入的設(shè)施和工程施工應(yīng)嚴(yán)格以工程圖紙為基礎(chǔ)。在低溫空氣條件下，如果后端需要切割和清理兩側(cè)松散且不敏感的混凝土，則回火的灌嘴時(shí)間更合適。填充灌嘴通常使用混凝土的輕微膨脹、比原始結(jié)構(gòu)更高的強(qiáng)度等級(jí)，以及至少14d 的濕度。通過(guò)在結(jié)構(gòu)后應(yīng)用澆口，可以防止混凝土結(jié)構(gòu)收縮。

3.3 加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有混凝土板的維護(hù)

加強(qiáng)混凝土板的維護(hù)是降低土壤裂縫脆弱性的重要手段。提高護(hù)理質(zhì)量、改進(jìn)施工程序、規(guī)范維修活動(dòng)是主要步驟。對(duì)于與模板承載系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，工程師必須首先確保系統(tǒng)參數(shù)正確，以確保在設(shè)計(jì)完成后，可以使用BIM 模型等技術(shù)執(zhí)行設(shè)計(jì)檢查，然后才能將設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目。工廠步驟，例如，懸掛可以在建筑項(xiàng)目中生成影響樣板穩(wěn)定性的負(fù)荷。同樣的考慮也適用于建筑工程。經(jīng)驗(yàn)表明，保護(hù)層太高，可能導(dǎo)致鑄態(tài)混凝土板強(qiáng)度下降，增加裂縫中裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。因此，綁定鋼筋時(shí)，需要精確控制保護(hù)層厚度并增加其合理性。

4 結(jié)束語(yǔ)

混凝土樓板產(chǎn)生裂縫的原因往往是多種多樣的，混凝土樓板開(kāi)裂對(duì)其安全性、使用性和耐久性等多個(gè)方面都有重要的影響，所以工程人員對(duì)其開(kāi)裂的研究也從未停止過(guò)。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)混凝土樓板裂縫的預(yù)防控制、危害評(píng)估和修復(fù)處理技術(shù)都取得了極大的進(jìn)步，然而當(dāng)前實(shí)際工程尤其是高層住宅中樓板開(kāi)裂問(wèn)題在建筑損傷中總占比依舊較高，因此，對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式下混凝土樓板裂縫的成因分析、危害評(píng)估以及修復(fù)技術(shù)的研究依舊有重要的意義。