現澆混凝土樓板裂縫的綜合防范措施研究

曹焱杰（甘肅省建設監理公司，甘肅 蘭州 730070）

現澆混凝土樓板裂縫的綜合防范措施研究

曹焱杰（甘肅省建設監理公司，甘肅 蘭州 730070）

現澆混凝土樓板是提高建筑質量的一大措施，但幾乎所有建筑工程中都會出現樓板裂縫的問題。本文分別分析了設計及施工原因導致的裂縫以及防范的措施，并以具體工程為例，說明了防范措施的效果。

現澆混凝土；裂縫；防范措施

隨著我國建筑業的不斷發展，建筑工程中混凝土結構得到了廣泛應用。泵送混凝土實現了商品化的混凝土供應方式，改變了預制構件的設計方向，建筑工程中現澆混凝土結構逐漸增多。混凝土工程中混凝土結構的裂縫問題一直是讓人們感到頭疼的問題，尤其是現澆混凝土樓板裂縫問題。工程中的結構裂縫既影響建筑的美感，也影響工程質量，使建筑物的功能得不到發揮。在混凝土技術不斷進步的情況下，仍然出現很多的現澆混凝土樓板裂縫問題，這不得不引起我們的思考。本文就以此問題展開論述，提出能夠有效進行現澆混凝土樓板裂縫的防范措施。

1 設計原因導致的裂縫及其防范措施

1.1 設計原因導致的裂縫分析

現澆混凝土樓板裂縫的一大原因就是設計問題，具體而言，包括如下幾方面：1）設計中重功能輕結構。部分設計師過于關注建筑功能，對于建筑結構問題則沒有予以足夠重視。房屋建筑中，對采光、通風要求較多，經常出現形狀不規則的情況，轉角較多部位容易產生應力集中，造成結構較為薄弱，從而引起樓板開裂。2）樓板設計過長，未設置伸縮縫或間距不合理。混凝土收縮以后通常在結構中間部位產生集中拉應力，從而使樓板產生橫向裂縫。受形狀的影響，裂縫往往出現在樓梯間、凹角處等較為薄弱的瓶頸處。裂縫呈梭形，中間最寬，向墻梁處逐漸變窄，貫穿截面，很容易造成滲漏。3）樓板配筋不當。當前，一些現澆混凝土中存在著配筋率低下的情況，鋼筋間距偏大，樓板跨中設計缺少板面鋼筋而只有板底鋼筋。這種情況下，由于樓板底部配筋約束，裂縫會呈現上寬下窄楔形狀，為不貫穿裂縫，但某些預埋件位置處則可能出現貫通而產生滲漏。4）樓板內埋設數量過多的PVC線管。由于智能化的設計要求，樓板中暗埋了數量較多、直徑較大的PVC線管。但是由于樓板本身厚度小，造成樓板強度被削弱，而樓板表面無配筋，因此混凝土樓板面層會出現裂縫。5）地基處理不當。設計中，如果地基基礎設計存在問題，在承受墻體傳遞的荷載時很容易出現不均勻沉降，造成墻體開裂，進一步引起樓板開裂。6）混凝土設計標號不當。水灰比和水泥漿用量是影響混凝土收縮的最重要的兩個因素。水泥設計標號決定了水泥漿用量的多少，試驗表明，隨著水泥漿量的提高，混凝土收縮量也會相應增加。設計及施工中，這兩個因素都很容易出現。為了滿足建設單位縮短工期的要求，設計單位往往會提高水泥標號，但并未就增強樓板抗裂性采取相關措施，從而導致混凝土樓板出現裂縫。7）未充分對屋面板溫度應力進行考慮。屋面板如未設置隔熱層，且沒有考慮溫度應力影響，很容易導致樓板開裂。

在設計中，現澆混凝土樓板一般厚度薄、面積大。板變形比梁變形更為明顯，梁對板約束作用顯著。水平方向上，板內產生拉應力，梁內產生壓應力。同時，受外界溫度冷熱交替的影響，外墻角處的樓板拉應力較大。在此共同作用下，外墻角處樓板容易形成和梁斜角為45°的裂縫。

1.2 設計原因產生的裂縫防范措施

設計原因導致的裂縫可從以下幾方面進行控制：1）建筑四周陽角處配置雙層雙向鋼筋。縱橫向配筋布置能夠較好地防止樓板產生裂縫，也能對45°斜角裂縫進行控制防止其轉移。根據工程設計經驗，在樓板轉角處布置放射形分布筋能夠有效減少裂縫的產生，放射形分布筋長度可根據對角線長度進行選取。2）降低伸縮縫間距，加強外墻隔熱。通過降低伸縮縫間距，使較長的樓板變形縫分割成較多的變形單元，從而減小約束范圍，控制約束力，防止出現裂縫。加強外墻隔溫措施，能夠降低樓板內外的溫度差，減少溫差導致的膨脹和混凝土收縮，降低裂縫出現的可能性。3）現澆混凝土樓板的設計時應充分考慮溫度應力。配筋應選擇直徑及間距較小的配筋方式，配筋率不應低于0.3%。4）應設計較厚的現澆混凝土板。考慮預埋PVC管線對有效截面的影響，現澆板設計時的厚度宜大于100mm，而屋面板厚度宜大于120mm，同時屋面板盡量配置雙層雙向鋼筋[1]。5）建筑平面如存在凹口，應拉通對齊凹口內外橫墻，且在外緣處設置拉梁，并保證一定的截面配筋率。凹口處的樓板需要加強配筋并適當加厚，增強由于該處產生的混凝土收縮以及溫度應力較為集中的抵抗能力。磚混結構的凹口陰陽角處應設置構造柱。6）建筑物的長度較長時，應在樓板中間位置設置后澆帶，以降低混凝土收縮以及溫度應力的影響。此外，為了防止現澆板產生裂縫，在混凝土攪拌過程中應適量加入微膨脹劑。7）采用預應力板。對于某些要求較高的現澆板，可通過采取預應力鋼筋的形式使板的全截面受壓，從而實現對收縮以及溫度應力的抵抗能力。

2 施工原因導致的裂縫及其防范措施

2.1 施工原因導致的裂縫分析

施工中出現現澆混凝土開裂的情況主要是以下方面：1）鋼筋保護層過厚，導致混凝土抗裂性能變差，在收縮及溫度應力下造成現澆樓板開裂。2）現澆樓板中暗埋的PVC管線和混凝土結合差，很容易形成薄弱層。在振搗混泥土時，PVC管線容易產生上下移動，從而使板的頂部或底部保護層削弱，導致樓板出現裂縫，樓板較薄時還會穿透樓板。3）混凝土在澆搗過程中以及荷載作用下，模板支撐會出現較大的變形，導致混凝土凝結前樓板出現塑性裂縫，拆模之后，在混凝土干縮以及溫度變化的作用下裂縫會逐漸擴展變大。4）泵送混凝土流動性及粘聚性大，現澆樓板容易出現塑性裂縫。在施工中，如果混凝土振搗過程中不均勻、過振或漏振以及發生模板送的松動移位，就會出現塑性沉降裂縫。該裂縫如果得不到及時的覆蓋養護，在風吹日照的條件下水分會過快蒸發，混凝土會出現劇烈收縮的情況，樓板表面就會產生龜裂狀裂縫。5）水泥用量不合理。當前仍然存在水泥用量越多，施工質量越好的誤解，認為施工后檢測強度必須高于設計強度而增加水泥量，這樣很容易導致混凝土收縮劇烈，造成樓板的裂縫。6）砂石級配不合理，含泥量較高。砂石的含泥量較大或者級配不合理也是混凝土出現裂縫的一個主要原因。7）養護不當。實驗表明，有效的養護能夠控制樓板裂縫的產生。很多施工單位沒有對澆筑后的混凝土根據規范進行養護，造成混凝土大量收縮，以致現澆樓板產生較寬的裂縫[2]。

2.2 施工原因產生的裂縫防范措施

施工過程中，為了防止現澆樓板產生裂縫，可從以下方面進行防范：1）嚴格按照設計規范進行施工，確保樓板厚度、保護層厚度、混凝土強度等符合要求。現澆混凝土樓板找平層厚度可以消除或適當薄一些。2）屋面板配筋應考慮到溫度應力作用為增大，混凝土澆搗過程中，為避免上層負筋下沉，應安排專門人員進行保護，鋼筋隱蔽性驗收過程中，應仔細檢查鋼筋直徑、上下層間的有效高度、錨固長度以及保護層厚度等，確保符合相關規范及設計要求。3）預埋PVC管線時，管線直徑不得超過樓板厚度，對于較粗管線及管線集散處，需在管線上下布置鋼絲網片，且寬度不小于200mm，以實現局部加強的效果。此外，還可以加鋪鋼筋網或是預先涂抹水泥漿。4）使用泵送混凝土時，不得在泵送過程中加水。若此時加水，水處于游離狀態，大部分水在混凝土凝結硬化過程中未參與水化反應，從而導致水灰比過大，增加了混凝土收縮裂縫的可能性。因為這時候加入的水均為游離狀的,在混凝土硬化過程中大部分不參與水化反應,造成水灰比增大,使混凝土產生收縮裂縫的機會大大增加。5）嚴把混凝土主要原材砂石的含泥量和級配，會大大減小混凝土的裂縫。6）混凝土澆筑成型后，應及時地澆水養護，避免大風吹襲或曝曬，按照規范進行保濕養護，養護時間不少于7天，以減少混凝土早期收縮，避免樓板出現早期裂縫并擴展的情況。此外，樓板要避免過早堆放材料或上人。7）模板必須保證足夠的剛度及可靠性，對于底層模板的支撐點，務必要夯實地基。現澆混凝土必須達到設計強度之后，才可以進行拆模，現澆樓板施工中應均勻分布堆載，且不得過重[3]。

3 工程案例分析

3.1 工程概況

某工程為框剪結構，寬20m，長105m。地下2層，地上24層，總建筑面積46000m2。本工程中樓板厚度分為100mm及120mm兩種。樓板配筋均采用冷軋帶肋筋，100mm厚的現澆板面筋為Φ8@200雙向，底筋為Φ6@200雙向。120mm厚的現澆板面筋為Φ8@180雙向，底筋為Φ6@180雙向。工程采用商品混凝土，層數不同混凝土強度有所不同。

3.2 裂縫情況

工程施工中，各層樓板接連產生裂縫，主體封頂后，在進行全面檢查時發現，多個樓層中存在程度不一的裂縫，平均每層裂縫數為5.6條，而裂縫密度為359 m2/條。裂縫具有如下特點：1）裂縫集中于抗震縫附近，占到裂縫總數的約30%；2）兩種厚度的樓板均存在裂縫。100mm厚的梁板裂縫共計63條，120mm厚的樓板裂縫共計48條；3）裂縫長短不一，沒有明顯的規律性，短裂縫多位于轉角和墻呈45°的部位，長裂縫主要位于樓板中間部位。裂縫寬度多在0.1mm~0.2mm范圍內。

3.3 裂縫原因分析

經分析，裂縫產生的原因主要是：1）部分樓層樓板混凝土強度過高。其中，2~8層使用C35等級混凝土，平均裂縫數為7條/層，其他樓層使用C25或C30混凝土，平均裂縫數為4.9條/層。2）樓板厚度薄、面積大、配筋率低。根據計算，100mm及120mm厚的樓層平均裂縫面積分別為291 m2/條、448.4 m2/條，100mm厚的樓板橫縱向配筋率分別為0.21%、0.213%，120mm厚的樓板橫縱向配筋率分別為0.186%、0.177%，根據樓板0.2%的配筋率要求來看，本工程配筋率較低。3）養護不到位。混凝土振搗完后沒有立即澆水養護，甚至有時并沒采取養護措施。4）承受荷載過早。樓板振搗后的第二天就開始在樓板上堆放鋼筋和模板，再加上重物放置時的沖擊荷載，很容易造成樓板開裂。

3.4 防范措施及效果

施工前，通過對樓板裂縫可能出現情況的分析，對可能出現裂縫的地方預先采取一定的措施，并取得了良好的效果。具體有：1）本工程中，電梯間埋設了較多的管線，且存在部分管線相重疊的狀況。為此，施工中在該位置加設了300mm寬的鋼筋網片，沿管線進行布置。后期檢查時未發現裂縫情況，效果十分顯著。2）為防止陽角45°裂縫的產生，預先在陽角部位布置7根直徑8mm的放射筋。盡管后期檢查中發現了20條該類裂縫，但部分出現在放射筋末端，因此裂縫控制效果仍然較好。

4 結 語

現澆混凝土樓板出現裂縫原因較多，對其防范措施也是多方面的。只有通過對設計和施工中樓板裂縫產生原因進行分析，加強質量控制和預防措施，才能使裂縫寬度得到有效控制，提高工程質量。

[1]王凱. 混凝土現澆樓板裂縫的成因與控制研究[D].大連理工大學, 2003.

[2]常虹. 現澆混凝土樓板裂縫質量問題與防治措施[J]. 宿州教育學院學報, 2013, 16(6):181-183.

[3]李雍. 淺談現澆混凝土樓板裂縫成因及控制措施[C]// 建筑科技與管理學術交流會. 2015.

Analysis on fl ood control of hydrology and water resources and environmental protection

The cast-in-place concrete floor is one of the measures to improve the quality of construction,but almost all of the construction projects will be the problem of floor cracks.This paper analyzes the design and construction of the causes of cracks and preventive measures,and to specific projects as an example,illustrates the effectiveness of preventive measures.

cast in place concrete;crack;preventive measures

B

1003-8965(2016)05-0045-02

曹焱杰（1977-12-22生），本科學歷，建筑工程專業 高級（副高）工程師職稱，目前主要從事工程監理工作。

通訊地址：曹焱杰 ，甘肅省蘭州市安寧區建寧路3001號（安寧科教城）13669342860