某多層住宅現(xiàn)澆混凝土樓板開裂原因分析

曾康靈

（福建省宏實建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，福建 泉州 362122）

0 引言

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展以及人民對居住環(huán)境日益增長的高要求，對于施工方的施工質(zhì)量的要求也在不斷增長，但現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的頻繁發(fā)生也使施工單位面臨著越來越嚴峻的安全管理問題，因此，為了滿足住戶要求，延長建筑物的使用壽命，施工單位需要充分了解裂縫產(chǎn)生的原因，并采取高效的預(yù)防及控制措施，以控制裂縫產(chǎn)生。本文以某多層住宅現(xiàn)澆混凝凝土樓板為例，進一步闡述樓板產(chǎn)生裂縫的原因。

1 工程概況

某多層安置房 1# 樓為地下一層、地上十二層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架、剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑物高度約 37.20 m，該工程地處抗震設(shè)防烈度 7 度（0.15g）區(qū)，設(shè)計地震分組為第三組，框架抗震等級設(shè)計為三級，剪力墻抗震等級二級。目前主體結(jié)構(gòu)已完成?，F(xiàn)階段該工程躍層 8-10 交A-B 軸混凝土樓板出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，具體開裂情況如圖 1 所示。

圖1 躍層 8-10 交 A-B 軸混凝土樓板裂縫情況（單位：mm）

2 現(xiàn)澆混凝土樓板的開裂原因

1）混凝土收縮導致的裂縫。在施工的過程中，由于混凝土的收縮引起的樓板開裂是最普遍的原因之一。在混凝土收縮導致的裂縫原因中，尤為普遍的是塑性收縮與縮水收縮。混凝土澆筑結(jié)硬后，表層的水分隨著時間的流逝逐漸蒸發(fā)，混凝土表層的濕度降低，混凝土體積減小，又由于內(nèi)部混凝土收縮程度小于表層，這種情況下會使表層混凝土產(chǎn)生拉力，拉力超過混凝土抗壓強度后，樓板就會產(chǎn)生開裂。

2）施工時機不合理引發(fā)的裂縫。在實際施工過程中，施工方有時為了要趕工期或提高模板的使用效率，在混凝土未達到規(guī)定強度時，便過早除去混凝土模具，或者在混凝土強度不夠時，就開始上荷載等，這些都會導致混凝土開裂，產(chǎn)生裂縫［1］。

3）板負筋下沉導致的裂縫。通過施工過程的計算，我們可以得出，當板負筋下沉，其承載力也會下降，這樣的混凝土澆筑出來后，雖然表面看上去同正常板沒有任何區(qū)別，但是其承載力卻遠小于正常板，使用這樣的“次品板”會產(chǎn)生嚴重的裂縫，從而造成安全問題。

4）其他受力因素導致的裂縫。如溫度應(yīng)力引起的裂縫，結(jié)構(gòu)物在高溫影響下，會產(chǎn)生熱脹冷縮變形，使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力，當應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，便出現(xiàn)裂縫。

5）設(shè)計原因引起的裂縫。結(jié)構(gòu)長度過長未設(shè)置伸縮縫，凹凸較多、轉(zhuǎn)角較多導致應(yīng)力集中等。

3 本項目裂縫成因分析

經(jīng)現(xiàn)場檢測該工程躍層 8-10 交 A-B 軸混凝土樓板周邊混凝土梁混凝土強度推定值為 20.4 MPa，低于設(shè)計值 C 25；該工程躍層 8 軸及 10 軸支座負筋間距實測值分別為 183 mm 和 201 mm ，均大于設(shè)計值 150 mm；采用混凝土鋼筋檢測儀對該工程躍層 8-10 交 A-B 軸混凝土樓板負筋及板底受力鋼筋保護層厚度進行檢測，負筋保護層厚度為 43～62 mm，板底鋼筋保護層厚度為10～15 mm，負筋保護層厚度遠超規(guī)范要求；采用樓板測厚儀檢測躍層 8-10 交 A-B 軸混凝土樓板厚度平均值為 99 mm，滿足設(shè)計要求。

采用軟件對裂縫成因進行驗算分析，結(jié)果如下。

1） 因保護層厚度變化對裂縫計算的影響結(jié)果如圖 2、3 所示。

圖2 負筋保護層厚度在 15 mm 時裂縫計算結(jié)果

圖3 負筋保護層厚度在 50 mm 時裂縫計算結(jié)果

2） 因混凝土強度變化對裂縫計算的影響結(jié)果如圖 4、5 所示。

圖4 混凝土強度等級 C 25 時裂縫計算結(jié)果

圖5 混凝土強度等級 C20 時裂縫計算結(jié)果

3）因負筋鋼筋間距變化對裂縫計算的影響結(jié)果如圖 6、7 所示。

圖6 負筋間距 150 mm 時裂縫計算結(jié)果

圖7 負筋間距 200 mm 時裂縫計算結(jié)果

通過以上數(shù)據(jù)分析及電腦的驗算得出，該工程躍層 8-10 交 A-B 軸混凝土樓板出現(xiàn)開裂現(xiàn)象主要是因為板內(nèi)的上下鋼筋有效高度不夠以及負筋、鋼筋之間的間距不符合設(shè)計規(guī)范所引起。板內(nèi)的上下層鋼筋有效高度不足，使受力鋼筋的抗拉強度不僅不能被充分利用，反而加重了板上層混凝土的壓力，負筋鋼筋間距過大導致樓板在荷載、重力的作用下產(chǎn)生的負彎矩力不足。這些問題勢必會影響建筑的正常使用，引發(fā)安全問題，因此，必須采取有效的手段進行補救。

4 裂縫加固

本次采用碳纖維布加固技術(shù)。碳纖維布加固技術(shù)具有以下優(yōu)點：適用范圍廣，強度高，抗拉強度遠高于二級鋼；施工方便，工作效率高，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，占地面積?。惶祭w維材料具有良好的耐腐蝕性和耐久性。加固修復(fù)后，基本上不會增加原有結(jié)構(gòu)重量，無需維護，同時不影響建筑的外部裝飾。

本工程 8-10 交 A-B 軸混凝土樓板采用的是 100 mm 寬，300 g/m2的碳纖維布進行雙向加固。根據(jù)樓板的承載力確定碳纖維布的間距，并在結(jié)構(gòu)的接縫處粘貼 200 mm 寬，300 g/m2的碳纖維布。

碳纖維增強材料的施工方法應(yīng)嚴格遵循CECS 146∶2003《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和 GB 50367—2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》中的相應(yīng)規(guī)定。具體的施工程序如下：①定位和布置：確定裂紋的位置并用記號筆標記；②表面處理：清除被加固構(gòu)件表面的夾渣、疏松、蜂窩、麻面、起砂、腐蝕等混凝土缺陷，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，并修復(fù)平整；③配制并涂刷底膠；④配制修補膠并對混凝土表面不平整處進行填補和找平處理；⑤配制并涂刷結(jié)構(gòu)膠粘劑；⑥粘貼碳纖維片材；⑦表面陪護。

5 現(xiàn)澆混凝土板開裂的預(yù)防措施

5.1 選擇高質(zhì)量混凝土

選擇滿足建筑要求、符合建筑規(guī)定的材料，例如，混凝土中的沙子，盡可能選擇中粗砂，因為中粗砂所含的泥量少，有助于提高混凝土的質(zhì)量。澆筑混凝土后，為了避免混凝土工程出現(xiàn)收縮的情況，必須將其覆蓋。在澆筑完成后的 12 h 內(nèi)，應(yīng)注意澆筑混凝土表面補充水分，以防止其脫水，一旦混凝土早期脫水，不僅會在混凝土工程中引起裂縫，還會影響混凝土的硬度。混凝土的質(zhì)量將會影響整個項目的質(zhì)量。

5.2 樓板配筋數(shù)量

設(shè)計者選擇的計算模型不正確或載荷考慮不完善，導致的樓板加固不足引起的樓板開裂，或者未能按照要求進行結(jié)構(gòu)加固的配置。同時，樓板的角落，樓板的溫度升高等，也將導致樓板變形和開裂。同時，樓板鋼筋的間距太大，也會出現(xiàn)裂縫，因此在板負筋綁扎時，鋼筋撐腳按規(guī)范每隔 1 m 正確放置 1 個，不得少放、漏放。

5.3 加強施工保護措施

首先，在項目施工過程中，施工人員需要采取必要的措施，以確?；炷恋暮穸?，平整度，鋼筋的位置和保護層的厚度符合圖紙的設(shè)計要求。并在混凝土澆筑前，向施工人員交底，嚴禁踩壓負筋。其次，要加強工程中的維護工作，必需做好混凝土澆水，養(yǎng)護及保溫的工作?；炷恋脑缙陴B(yǎng)護對提高混凝土的各種性能有非常重要的作用。同時，通過對新澆筑的混凝土進行覆蓋或直接使用混凝土保護劑可以防止混凝土表面水分蒸發(fā)，防止混凝土表面脫水導致樓板出現(xiàn)裂縫。

在混凝土澆筑前，還需搭設(shè)水平運輸及行走通道，并設(shè)立專職質(zhì)檢人員監(jiān)督檢查鋼筋施工情況，一旦發(fā)現(xiàn)存在間距過大或踩壓現(xiàn)象，立即進行調(diào)整。

5.4 環(huán)境因素

環(huán)境中有許多化學成分會腐蝕建筑材料，并且在混凝土所處的環(huán)境中也會存在腐蝕性介質(zhì)。環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)會導致混凝土膨脹，從而導致混凝土開裂。例如，鋼筋會因為氯離子生銹而膨脹，使樓板開裂產(chǎn)生裂縫。

這類的裂縫產(chǎn)生是無法避免的，但是可以將對建筑物的傷害減到最小，例如，可以派遣專門人員定期檢查建筑物受環(huán)境侵蝕的情況，并在早期損害的情況下對被侵蝕的建筑物做出修補，以延長建筑物的使用壽命。

6 結(jié)語

我國建筑物普遍使用混凝土澆筑，但其缺點是很容易產(chǎn)生裂縫，這也是困擾人們很長時間的問題。同時，樓板上的裂縫會導致用戶和開發(fā)人員之間發(fā)生不必要的沖突。

地板裂縫也會影響建筑物的質(zhì)量和使用壽命，建筑公司應(yīng)格外注意樓板開裂的問題，在施工過程中認真排查可能產(chǎn)生裂縫的原因，并針對該問題采取有效手段，從而提高建筑的使用壽命，提升住戶的住房滿意度。Q