对现浇混凝土楼板裂缝的成因及控制分析

对现浇混凝土楼板裂缝的成因及控制分析
作者：曹国军周勇
来源：《城市建设理论研究》2013年第30期
摘要：伴随着城市化建设和现代工程技术的蓬勃发展，现浇钢筋混凝土结构的建筑在各种规模城市得到了广泛应用。

与此同时,现浇混凝土楼板裂缝是公认的建筑施工中最难解决的问题之一，这些裂缝不仅影响建筑物的美观，而且影响建筑物的使用功能，大大降低了房屋结构的耐久性；破坏结构的整体性、降低其刚度；引起钢筋腐蚀。

关键词：混凝土楼板裂缝控制
中图分类号：TV543+.6 文献标识码：A
一、现浇混凝土楼板裂缝的原因
（一）混凝土材料方面
混凝土材料导致致裂缝的原因包括：施工现场自搅拌混凝土原材料质量不符合规范要求，配比计量不准确；用水量失控导致水灰比增大；砂率偏大或细砂含量偏大；盲目使用质量不能保证的外加剂；商品混凝土运输到现场后，坍落度偏小，不能满足浇筑要求，为调整坍落度，随意加水或加水泥浆；材料长距离运送管理失控，质量下降。

（二）设计方面
设计导致裂缝的原因大体包括：建筑平、立面设计不规则；地基基础处理不当，基础设计不合理，将使房屋产生较大的不均匀沉降；楼板配筋率太低，钢筋间距偏大，且楼面双向板负筋多为分离式配筋；楼板中暗埋有大量PVC电线管，而楼板较薄，因此在埋有PVC电线管处楼板削弱很大等等。

从工程现浇楼板裂缝发生的部位分析，最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处的房间在离开阳角1米左右，即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45 度左右的楼地面斜角裂缝。

其主要原因是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的，并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。

对于外墙转角处的放射形钢筋，其原因是放射形钢筋的长度约1.2米左右，当阳角处的房间在不按双层双向钢筋加密加强而仍按分离式设置构造负弯矩短筋时，45度的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的末端或外侧，而当采用了双层双向钢筋加密加强后，纵、横二个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移，并且放射形钢筋往往只有上部一层，在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方，导致钢筋交叉重叠，将板面的负弯矩钢筋下压，减少了板面负弯矩钢筋的有效高度，同时浇筑时钢筋弯头容易翘起造成平仓困难。

最后，设计单位有时因建设单位提出缩短工期的要求或其他原因而随意提高设计标号，而且没有相应地给出提高混凝土楼板抗裂能力的措施。

另一方面，与一些发达国家相比，我国的设计规范安全储备偏小。

（三）施工方面
施工导致裂缝的原因包括：不合理的施工荷载；在施工中随意增加水泥用量；楼板上层钢筋位置未得到有效保护，下移严重；预埋线管较多削弱混凝土截面；后浇带后施工缝施工不慎而造成板面裂缝；混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当等。

二、现浇混凝土楼板裂缝的控制措施
（一）混凝土材料选择与管理时宜采取的控制措施
严格控制施工现场自搅拌混凝土的水泥、石子、砂等原材料的质量；混凝土搅拌前必须经开盘鉴定，根据砂石的含水率及时调整配合比；严格控制水灰比，使之不大于0.4；外加剂、掺和料等要计量准确，严格控制水灰比、坍落度；加强对外加剂品种、性能和掺量的检测；加强对商品混凝土原材料的品质管理，加强对水泥及粗细骨料的质量检测；加强长距离运送的商品混凝土质量检测和坍落度动态管理。

（二）重点加强设计方面
1、设计人员应充分认识采用商品混凝土及本地区的气候等特点，适当采取加强措施，尽量减小现浇板开裂的可能性。

2、适当增大板厚；板块不宜太大，否则应设次梁予以分隔；对跨度较大的板块，应进行挠度验算；如房屋较长时，可在楼面中部设置后浇带。

3、提高配筋率，并且严格控制钢筋间距，在有条件时宜采用双层双向配筋。

4、建筑平面有凹口时，凹口处外横墙应与内横墙拉通对齐，并应在凹口外缘设置拉梁，凹口处的楼板应适当加厚并加强配筋以抵抗在此处集中的温度应力及混凝土收缩应力；在砖混结构中，凹口阳角及阴角处必须设置构造柱。

5、为减小楼板角部开裂的可能性，双向板周边支座为墙、梁、圈梁时，支座弯矩宜按四边嵌固板计算。

6、在砖混结构中的墙设置钢筋混凝土圈梁，圈梁平面应封闭，起圈梁作用的梁的主筋应与圈梁钢筋搭接。

7、在混凝土中掺入UEA、HEA等微膨胀剂、抗裂剂等。

（三）施工中应采取的主要技术措施
1、重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施
钢筋在楼面砼板中的抗拉受力，起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用，而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。

在实际施工中，楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制，楼面上层钢筋网的有效保护，一直是施工中的一大难题。

根据施工实践，建议楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩筋）必须设置钢筋小马凳，其横向间跨不应大于 700 毫米< 即每平方米不得少于2只>，特别是对于Φ8 一类细小钢筋，小马凳的间距应控制在600毫米以内（即每平方米不得少于3只），同时采取下列综合措施加以解决：
（1）砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动跳板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

（1）在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时简易通道（或铺设跳板），以供施工人员通行。

（2）尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管预埋应及时穿插，做到不留或少留尾巴，以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

（3）安排足够数量的钢筋工（一般应不少于3-4 人）在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修，特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最易发生处（四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间外）应重点检查和修复。

（4）加强教育和管理，使全体操作人员充分重视保护板面负筋的正确位置。

行走时，应自觉沿钢筋小马凳支撑点通行，不得随意踩踏中间部位钢筋。

2、预埋线管处的裂缝防治
预埋线管，特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱，从而引起应力集中，容易导致裂缝发生的薄弱部位。

当预理线管的直径较小，并且房屋的开间宽度也较小，同时线管的敷设走向又不重于砼的收缩和受拉方向时，一般不会发生楼面裂缝。

反之，当预埋线管的直径较大，开间宽度也较大，并且线管的敷设走向又重合于砼的收缩和受拉力向时，就很容易发生楼面裂缝。

因此对于较粗的管线或多根线管的集散处，应增设垂直于线管的短钢筋网加强。

根据经验，建议增设的抗裂短钢筋采用Φ6-Φ8，间距≤100，两端的锚固长度应不小于 300 毫米。

3、材料吊卸区域的楼面裂缝防治
目前在主体结构施工过程中，普遍存在质量与工期的矛盾。

一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层，最快时甚至不足5天一层。

因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的
养护时间，就忙着钢筋、钢管、模板等材料吊运施工，这就给大开间部位的房间雪上加霜。

在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。

并且这些裂缝一旦形成，就难于闭合，形成永久性裂缝，这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。

对这类裂缝的综合防治措施如下：
（1）科学安排楼层施工作业计划，在楼层砼浇筑完毕的24小时后，可做一些测量、定位、弹线等准备工作，最多只允许暗柱钢筋焊接工作，不允许吊装大宗材料，避免冲击负载。

砼终凝后可先分批安排运少量暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动，做到轻卸、轻放，以控制和减少冲击振动力。

第3天方可开始吊装钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。

（2）对计划中的临时大开间材料吊装堆放区域部位（一般约40平方米左右）的模板支撑架设前，应预先考虑采用加密立杆（立杆的纵、横向间距均不宜大于800毫米）和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施，以增强刚度、减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载，并应在该区域的新筑砼表面铺设旧木模板以保护和扩散外力，防止裂缝的发生。

（3）主体结构的施工速度不能强求过快，楼层浇筑完后的必要养护必须获得保证（一般不宜≤24 小时）；主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在 6-7天一层为宜。

（4）模板安装时，吊运或传递上来的材料应尽量分散就位，不得过多地集中堆放，以减少楼面集中荷重。

（5）对楼面砼的养护砼的保混养护对其强度增涨和各类性能的提高十分重要，特别是早期的养护可避免表面脱水减少砼初期伸缩裂缝发生。

施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的养护，并建议采用喷养护液进行养护。

三、结束语
综上所述，钢筋混凝土现浇板具有良好的整体性和抗渗、抗漏性能强等优点，在近几年的房屋建筑中得到了广泛的应用。

但钢筋混凝土现浇楼面板的裂缝是目前较难克服的质量通病之一，且在住宅工程楼板裂缝发生后往往会引起投诉、纠纷以及索赔等问题。

对于现浇板容易出现的一些非结构性裂缝现象，经多次分析研究，找出原因及时处理。

要彻底消除裂缝现象，尚有待不断提高施工技术和积累经验，采用更为科学的解决方法。

参考文献
[1]汪文忠.楼板混凝土裂缝控制与防治，施工技术, 2001
[2] 邢东华.现浇混凝土楼板裂缝的成因及预防，铁道标准设计，2001。