探討現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的預(yù)防和治理方法

潘 施

（福建工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，福建 福州 350000）

建筑工程的建設(shè)規(guī)模隨著社會發(fā)展在不斷擴大。雖然新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)建筑方法，但是仍然存在著諸多質(zhì)量問題，其中較為普遍的是樓板裂縫問題。盡管可以利用控制手段降低其產(chǎn)生概率，卻無法徹底消除。一般來說，內(nèi)力低于30%極限荷載時，普通鋼筋混凝土構(gòu)件會出現(xiàn)裂縫問題[1]，寬度通常在0.2 mm 以下，情況較為嚴(yán)重時會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫，對建筑的安全性與穩(wěn)定性造成不利影響。因此，需要綜合分析裂縫的成因、分布和結(jié)構(gòu)受力等情況，加以區(qū)分并及時進行處理。

1 工程概況

以位于某市行政規(guī)劃區(qū)的一小區(qū)為例，A01#樓在該小區(qū)的東南角，建筑面積約為14 486.4 m2，管樁整板基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。在澆筑混凝土樓板后發(fā)現(xiàn)較多不規(guī)則裂縫，且裂縫情況隨施工進度逐漸變得更加嚴(yán)重。待施工至第5 層時，局部裂縫已經(jīng)發(fā)展為貫通性裂縫，呈龜裂狀態(tài)，分布在鋼筋附近、PVC 電線管附近等區(qū)域，具有較強的不均勻性特征。該項目中的裂縫長度大部分在8～11 cm，最長的裂縫在1.8 m左右，為局部荷載裂縫。

2 影響建筑現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫因素

2.1 施工問題

建筑工程中如果在施工期間出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致混凝土樓板出現(xiàn)裂縫。

（1）在混凝土沒有徹底凝固前就移動模板，或使模板變形，塑性混凝土隨之出現(xiàn)變形一致的裂縫。如果模板的平整性不達標(biāo)，澆筑混凝土后的有效截面高度會產(chǎn)生差異性，導(dǎo)致裂縫在外部荷載影響下擴大并加深。

（2）混凝土的養(yǎng)護措施沒有徹底落實，保溫、澆水等環(huán)節(jié)存在疏漏，導(dǎo)致混凝土的水分大量散失，質(zhì)量與體積都有所降低，早期樓板混凝土強度不足以抵抗其產(chǎn)生的變形應(yīng)力，進而引發(fā)開裂問題；鋼筋保護層的問題，施工時墊塊間距超出1.5 m 后，鋼筋網(wǎng)的合理保護層厚度就會失效，對混凝土抗拉受力產(chǎn)生負(fù)面作用，最終引發(fā)裂縫問題[2]。

2.2 材料問題

施工時使用的預(yù)拌泵送混凝土屬于大流態(tài)混凝土，坍落度與砂率較大，水泥用量多，因此，其收縮值也大幅增加，產(chǎn)生塑性和干燥收縮等多種混凝土收縮問題，增加了裂縫的產(chǎn)生概率。混凝土中水泥充分水化需要0.38 水灰比的用水量，而大量施工時可能會超出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，導(dǎo)致漿體收縮，而且混凝土彈性模量高、抗拉強度低，共同作用下促進了裂縫的產(chǎn)生。混凝土的干燥收縮值受其體積穩(wěn)定性和環(huán)境相對濕度的影響，粗骨料的穩(wěn)定性大于砂子，降低砂率和用水量能夠有效減少干燥收縮性裂縫[3]。

2.3 設(shè)計問題

鋼筋直徑與裂縫寬度成正相關(guān)的關(guān)系。因此，在設(shè)計時要盡量選取小直徑高密鋼筋。一般來說，產(chǎn)生裂縫的混凝土板厚度約為100 mm，工程跨度為3.0～3.6 m，而跨度超過3.9 m，厚度在120 mm以上的混凝土板中裂縫較少。設(shè)計時要盡量增加樓板截面的有效高度，達到減小裂縫寬度的目的。建筑工程中通常會在樓板內(nèi)埋設(shè)電線管。如果設(shè)計中的多根電線管布置方式是交錯或疊放，會削弱板內(nèi)的有效截面，鄰近房建樓板厚度小，負(fù)彎矩鋼筋較差，PVC 管線與混凝土握裹黏結(jié)力低、剛度差、彈性大，在混凝土板中的位置不易固定。這些因素的共同作用導(dǎo)致應(yīng)力集中，進而出現(xiàn)裂縫[4]。

3 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的預(yù)防策略

3.1 重視施工要點

混凝土變形對現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫有直接影響。環(huán)境溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降是導(dǎo)致混凝土變形的重要因素。因此，為了規(guī)避變形引發(fā)的裂縫風(fēng)險，應(yīng)當(dāng)通過強化混凝土抗拉性能的方式進行處理，以提高結(jié)構(gòu)的整體強度。需要注意的是，如果混凝土抗拉性能在設(shè)計強度以上，施工時要重點把握裂縫間隔。

振搗混凝土?xí)r盡量采用二次抹壓技術(shù)，主要是指在表面刮平1 ～2 次后，初凝前再進行二次抹壓，保證搓平壓實、混凝土不再下沉，振搗時必須除去浮漿，禁止用振搗棒趕料。用鋁合金刮杠刮平時，在鋼筋上方的50 cm 處拉白線設(shè)置區(qū)域方格。澆筑完畢后要進行區(qū)域封閉，直至混凝土強度超過1.2 MPa?；炷琉B(yǎng)護期間需要使用塑料薄膜進行覆蓋，要求彈線工作只能在放線部位撳開薄膜處進行。強度達標(biāo)后使用澆水等方法養(yǎng)護一個星期，澆水量和次數(shù)隨氣溫變化進行相應(yīng)調(diào)整。

針對鋼筋保護層的問題，應(yīng)當(dāng)從設(shè)置小馬撐等方面進行處理。要求將小馬撐的間距控制在70 cm 以內(nèi)，Φ8 鋼筋則需要控制在60 cm 以內(nèi)。流量大的通行處必須設(shè)置臨時通道，并在較為脆弱的部位鋪設(shè)即時性活動跳板，防止混凝土因踩踏產(chǎn)生變形問題。在材料吊卸堆放區(qū)搭設(shè)模板支撐架前，應(yīng)當(dāng)使用間距小于800 mm的加密立桿與擱柵，新澆筑混凝土表面要鋪設(shè)舊模板。這些操作能夠增強支撐架剛度，減少沖擊振動荷載，擴散應(yīng)力，降低裂縫產(chǎn)生概率。施工期間要合理安排作業(yè)計劃，保證工程質(zhì)量。例如，主體結(jié)構(gòu)每層的施工速度應(yīng)當(dāng)控制在10 d左右，預(yù)留出充足的養(yǎng)護時間。

3.2 嚴(yán)格選用材料

嚴(yán)格選用材料能夠從源頭上控制樓板裂縫問題。要求把握好混凝土中原材料的質(zhì)量與用量，使其性能處于穩(wěn)定狀態(tài)。為了增強混凝土的流動性，需要摻入二級粉煤灰，其用量不得超過水泥量的20%。砂泥含量要低于3%，石泥含量要低于2%,砂率控制在42%以內(nèi)。粗骨料最好選擇5～25 mm 的連續(xù)級配石子，用量要高于1 000 kg/m3。砂子最好選擇細(xì)度模數(shù)μf超過2.3 的天然砂。使用前要經(jīng)過水洗處理。澆搗混凝土的坍落度控制為12～16 cm，冬季測溫時保證入模溫度高于5 ℃。上述的材料控制方法都能有效改善混凝土的性能，增強其抗裂性。

3.3 完善設(shè)計方案

為了降低建筑屋面的導(dǎo)熱系數(shù)，限制其熱量流動，應(yīng)當(dāng)在建筑外層加設(shè)保溫隔熱層，要求盡量使用顏色不深的施工材料，提高隔熱層的反射能力，控制熱量的吸收。此外，還要根據(jù)施工情況設(shè)置尺寸適應(yīng)的伸縮縫，減少溫度裂縫。為了實現(xiàn)預(yù)防目標(biāo)，設(shè)計方案時需要注意3 點。

（1）增加適宜的局部樓板厚度，從而提高樓板的抗彎剛度，滿足被削弱的樓板截面的需求，避免電線管交叉布置較多帶來的不利影響。

（2）改變負(fù)彎矩鋼筋直徑，以等強代換法將光圓鋼筋的規(guī)格從Φ8～Φ12 換至Φ6～Φ10，提高負(fù)彎矩鋼筋密度，從而加強樓板的抗裂性。

（3）改變電線觀察布線方式。線管重疊處采用線盒連接法，集散處采用放射分布法，平行排列時不得過于緊密，預(yù)埋線管處增設(shè)的鋼筋規(guī)格為Φ6～Φ8，間距不超過150 mm，兩端錨固長度大于300 mm。

4 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的治理

4.1 裂縫處理技術(shù)

裂縫的加固方法有表面修補法、結(jié)構(gòu)加固法、內(nèi)部修補法。基于該工程特征，主要考慮內(nèi)部修補法，其中化學(xué)灌漿法的使用率較高，其具有黏結(jié)強度高、可灌性強、收縮小等優(yōu)勢，可有效恢復(fù)建筑結(jié)構(gòu)的整體性能。所用的填充材料種類豐富，其中性價比較高、使用性能更好、應(yīng)用度最高的是環(huán)氧樹脂漿液[5]。同時，對操作人員的技術(shù)要求也較低。在采用化學(xué)灌漿法時應(yīng)結(jié)合工程實際情況，通過檢測裂縫性質(zhì)，確認(rèn)裂縫寬度等方式整體判斷并進行合理選擇。通常采用騎縫直接施灌化學(xué)漿液。要求用適宜的黏貼材料將施灌設(shè)備固定在裂縫上方，以免出現(xiàn)位移等問題，影響處理效果。灌漿嘴間距保持為40～50 cm，環(huán)氧漿液的硬化條件是溫度20～25℃、時間15～24 h。對于較寬的平面或立面裂縫、缺少灌漿設(shè)備時，可以手動壓泵進行施工。

4.2 該工程裂縫治理方案

該工程裂縫寬度大多不超過0.5 mm，深度為5～10 mm，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。綜合考慮后，決定使用灌漿樹脂進行裂縫的封閉處理。施工過程中要運用到的設(shè)備是YJ-自動壓力灌漿器。該機具可用肉眼確認(rèn)注入情況。施工前先利用放大鏡觀察裂縫情況，清理表面灰塵和油污，然后確定注入口并貼上膠帶，間距控制為20～30 cm，用YJ-快干型封縫膠涂刮裂縫表面。揭下膠帶后在注入口粘上底座，安裝灌漿器，進行灌漿操作。施工結(jié)束后將各類設(shè)備工具拆除，并清理表面多余膠體。處理裂縫使用的灌漿料是AB 型樹脂，選擇溶劑型的產(chǎn)品，其主劑為環(huán)氧樹脂、高聚物乳液等[6]。配劑包括各類活性助劑和添加劑，在干燥和潮濕環(huán)境下都能順利固化，具有韌性好、強度高、適應(yīng)性強等優(yōu)勢，使用時一次配合量不宜超過500 g，該樹脂的具體性能可參考表1。

表1 AB 型樹脂性能

5 結(jié)語

綜上所述，混凝土是建筑工程經(jīng)常使用的材料，在硬結(jié)過程中就已存在微觀裂縫和微孔，在外荷載的直接應(yīng)力、結(jié)構(gòu)變形等因素的影響下，最終會產(chǎn)生宏觀裂縫問題，從而降低工程質(zhì)量和實際使用性能。因此，需要重點把控相關(guān)環(huán)節(jié)，分析裂縫成因和特征，結(jié)合實際情況制定針對性較強的處理方案，關(guān)注施工過程中的薄弱區(qū)間，對裂縫問題加以預(yù)防和治理，進而增強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證建筑整體的安全性和耐久性。