現澆鋼筋混凝土樓面板開裂問題分析

黃明宇 中照建設工程有限公司

1 前言

現澆鋼筋混凝土板面板開裂已成為建筑工程的質量通病，這種裂縫多是由于溫度變形、收縮變形和地基不均勻沉降變形等因素共同作用的結果。一旦樓面板出現開裂情況，會對工程的使用壽命和人民的生命財產安全帶來較大的影響。因此需要合理進行現澆鋼筋混凝土樓面板的設計，并嚴格控制施工材料和施工過程，針對開裂問題積極加以防控，以此來提高現澆鋼筋混凝土樓面板的施工質量，實現對樓面板開裂情況的有效控制。

2 現澆鋼筋混凝土樓面板開裂的原因分析

2.1 溫度應力導致的裂縫

在混凝土凝結硬化過程中水泥水化熱現象會導致混凝土結構內部溫度上升，在混凝土結構表面產生拉應力，后期在降溫過程中在外界因素作用下內部又會出現拉應力，而且氣溫下降混凝土表面也會產生較大的拉應力。當這些拉應力大于混凝土結構自身的抗拉強度時則會出現裂縫。混凝土結構當養護不到位時，內部濕度變化較小，但表面濕度變化較大，表面干縮形變受內部的約束也會產生裂縫。另外，混凝土屬于一種脆性材料，在混凝土結構中，拉就力主要由鋼筋承擔，但在鋼筋混凝土地結構邊緣部位的拉應力則需要混凝土自身承擔。通常設計時要求不出現拉應力或是較小的拉應力，但在施工過程中，混凝土由最高溫度冷卻至穩定溫度過程中，混凝土內部通常會產生較大的拉應力，部分時間溫度應力會超過其他外荷載引起的應力，由此也會出現裂縫。

2.2 材料問題引發的開裂

水泥作為混凝土的主要材料，水泥質量直接關系到混凝土的質量，一旦選擇的水泥質量和性能達不到要求，或是水泥中含有氧化鎂及生石灰等材料，則混凝土易出現體積膨脹的問題，從而引發開裂。當骨料含泥量較大時，也會對混凝土抗拉強度帶來影響，導致開裂現象發生。另外，在混凝土施工過程中，為了提高其和易性，泵送混凝土中通常會加入一些外加劑，但這些外加劑摻入過多或是質量較差，也會導致混凝土表面出現裂縫。

2.3 設計不合理引發的裂縫

在具體設計樓板時，由于整體樓面結構作為一個大的空間體系，相互之間存在緊密的聯系，實際設計時，部分設計人員單純針對一小塊單元進行計算，缺乏綜合考量，這必然會影響樓面板使用時的受力。在當前現澆樓板裂縫現象中，房屋四周、房間離開陽角1m左右的四大角等部位是裂縫易發生部位。這些裂縫多是由于混凝土收縮、溫差和沉降等共同作用的結果，而且往往越接觸屋面處，樓面板裂縫則會越大。這與設計人員設計時過于側重于強度，對溫差和混凝土收縮特性考慮不足有直接的關系，從而導致構造配筋量達不到具體的要求。而且在剛度較大的樓面梁和剪力墻等束縛下，房屋四周陰陽角等處的樓面板自由變形受到限制，在溫差和混凝土收縮變化時，板面配筋相對薄弱的位置處則會出現開裂，往往以斜裂縫為主，這些裂縫雖然不會對結構使用安全帶來影響，但卻易引發滲漏問題發生。另外，基礎設計和結構設計不合理也會引發裂縫。特別是部分設計人員沒有合理設置伸縮縫，過于重視承載力，對于變形缺乏重視，一旦溫度變化下混凝土出現過大的收縮，樓面板必然會開裂。

2.4 施工不規范導致的開裂

在施工過程中，當墊層和模板沒有達到較好的濕潤度，再加之混凝土存在過振問題，這也是引發開裂的主要因素。當混凝土過振后，粗骨料沉落會導致表面泌水，混凝土表面形成砂漿層，水分蒸發后會發生凝縮而導致裂縫問題發生。在混凝土施工過程中，部分施工人員操作不規范，對于鋼筋存在上踩踏行為，上部負筋出現下陷問題，在澆筑前和澆筑過程中無法及時恢復，會降低板截面的有效高度，影響板的承載力。施工完成后，混凝土沒有達到終凝時間時，為了趕工期，存在隨意搬運材料的問題。當樓面墊層鋪設的水電預埋管線不合理，樓面板保護層達不到要求的厚度。這些問題都會導致樓面板開裂情況發生。另外，混凝土養護不到位，特別是養護時間把控不合理，必然會導致混凝土早期強度不足，無法抵抗收縮拉應力而出現開裂問題。

3 現澆鋼筋混凝土樓面板開裂問題的防治措施

3.1 把控好原材料質量關

把好原材料進場質量關，針對各種原材料進行認真檢驗，嚴禁不合理材料進入施工現場。根據施工要求認真選擇水泥材料，控制好混凝土的水灰比，為了提高混凝土的可泵性，宜加入適量的減水劑和粉煤灰，保障混凝土具有較好的流動性。控制骨料的級配及混凝土粗細骨料的用量，碎石粒徑宜控制在15mm～20mm之間。精心設計混凝土運輸路線，避免混凝土運輸途中出現離析和分層問題。對于商品混凝土，監管部門需要加強對生產廠家的監管，使生產廠家能夠重視質量管理，合理把控原材料質量，使用優質外加劑，降低混凝土的收縮值。混凝土中加入摻加料時，需要對粉煤灰和礦粉的摻量進行控制，確保與要求相符。在條件允許的情況下，還可以將適量的纖維等抗裂材料加入到混凝土中。另外，對于運至施工現場的商品混凝土，需要對其坍落度進行檢測，確保混凝土成品的質量。

3.2 科學對樓板進行設計

在對樓面板設計時，宜根據科學的理論進行設計，并與實際情況相結合，選擇適宜的計算方法，盡可能的縮小計算誤差，提高設計的精準性。在設計過程中，需要對構建要求嚴格進行控制。合理控制板四角位置的構造鋼筋，對于1/4短跨范圍內，根據合理間距來加強對構造筋的布置，確保構造筋、混凝土和主筋共同受力，進一步增強樓面板邊緣位置處的抗裂性能。針對于一些應力集中部位宜加強設計，一般宜在板孔洞四周采取局部加強處理的方法，避免出現應力集中而造成樓面板開裂的問題。

3.3 保護好樓面上層的鋼筋網

在樓面混凝土板中抗拉受力主要由鋼筋來承擔，其需要承受來自于外荷載產生的彎矩、混凝土收縮和溫差等的共同作用。在實際施工過程中，樓面下層鋼筋網在混凝土墊塊及模板的保護下易于控制，但當墊塊間距超過1.5m時，則無法保證鋼筋網的保護層厚度，因此縱橫向墊塊間距需要控制在1m左右。對于樓面上層鋼筋網的保護是施工中的一個難點問題。由于樓面板上層鋼筋相對較細，一旦有人員踩踏則會出現彎曲和變形。而且鋼筋距離樓層模板高度較大，模板無法對其起到依托和保護。施工過程中多工種交叉作業，施工人員較多，一旦無處落腳很難避免踩踏問題。再加之上層鋼筋網設置的鋼筋小馬撐支撐間距過大，甚至不設置支撐。針對于這些問題，在施工過程中，對于樓面雙層雙向鋼筋的情況，需要設置鋼筋小撐馬，縱橫向間距宜控制在70cm以內，對于細小鋼筋，小馬撐間距宜控制在60cm以內，以此來保證達到較好的支撐效果。在具體施工過程中，要合理安排各工種交叉作業時間，板底鋼筋綁扎完成后，宜及時進行線管預埋和模板封鑲收頭，盡可能的減少板面鋼筋綁扎后作業人員的數量。以于一些必然通行處，則要搭設臨時的簡單通道，提供給施工人員通行。針對于作業人員還要加強管理，使其在作業過程中對板面上層負筋的正確位置能夠重點保護，必然通行時則要自覺沿鋼筋小馬撐支撐點處行走，中間架空部位的鋼筋嚴禁隨意踩踏。在混凝土澆筑作業之前，需要安排相應數量的鋼筋工及時對鋼筋進行修整，特別是重點修整支座端部受力最大處及樓面裂縫最容易發生的位置處。對于混凝土澆筑過程中，易發生裂縫的和負彎矩筋受力最大區域內，宜搭設臨時性活動跳板，通過擴大接觸面來分散應力，避免上層鋼筋在踩踏時再出現變形問題。

3.4 做好線管預埋處理

對于預埋線管，特別是多根線管集中位置處，截面混凝土受力受到削弱，易出現應力集中的問題，該處也是裂縫易發生的關鍵部位。預埋線管直徑較小且房屋開間寬度也較小的情況下，同時線管敷設走向與混凝土收縮和受拉方向不垂直時，則樓面一般情況下不會出現裂縫。但當預埋線管直徑較大，開間寬度也較大，線管敷設方向垂直于混凝土收縮和受拉方向時，這種情況下易發生樓面裂縫。因此當線管較粗或是多根線管集中的情況下，需要增設與線管垂直的短鋼筋網。線管敷設時要盡可能的避免出現立體交叉穿越的情況，對于無法避免的交叉布線處，則需要采用線盒，同時在多根線管的集散處還要采用放射形分布的形式，避免緊密平行排列的方式，線管底部混凝土要振搗密實。當線管數量較多的情況下，對于集散口處的混凝土截面，需要根據預留孔洞構造要求，將井字形抗裂構造鋼筋增設在孔洞的四周。

3.5 施工過程中的防控措施

在具體施工作業過程中，需要合理安排樓層施工作業計劃。在樓面板澆筑開始之前，需要對基層和模板進行澆水濕潤，澆筑作業過程中，宜應用二次振搗工藝，確保振搗充分，避免出現過振的情況。嚴格規范施工流程，在樓板澆搗過程中，宜應用長鐵馬凳，并嚴格控制鐵馬凳的直徑和間距，以此來保證板的厚度，防止出現負筋被踩踏。在大梁兩側的面層內設置通長的鋼筋網片，用于承受支座負彎矩，預防因不均勻沉降而導致的開裂。在預埋管線走向50cm寬度范圍內利用鋼筋網片進行底部加固處理，線管粗細要小于板厚的1/3，采用線盒布線時也可以有效的避免因布線引發的開裂情況。主體結構施工速度不宜過快，樓層混凝土澆筑完成后養護時間不宜小于24h，在24h 后可以進行測量、定位和放線等的準備工作，不允許進行大宗材料的吊裝。混凝土終凝后，宜分批安排少量材料的吊運，安排剪力墻鋼筋綁扎施工，吊運和施工時要做到輕卸和輕放，對產生的沖擊負載進行有效控制。混凝土澆筑完成后的第三天才可以吊裝鋼筋大宗材料。另外在安裝模板時，吊運上來的材料應盡量分散，避免集中堆放。對于大開間的臨時材料吊裝堆區域，宜提前利用加密立桿和擱柵來增加模板支撐架剛度，增強該區域搞沖擊振動荷載，并在該區域新澆筑混凝土表面鋪設一些舊木模板進行保護，避免出現裂縫。

3.6 重視混凝土養護作業

樓面板混凝土養護工作直接關系到混凝土的強度。特別是及時做好早期混凝土養護工作，能夠有效的防止樓面板表面出現脫水問題，減少早期出現伸縮裂縫的可能。在混凝土澆筑完成后，需要及時進行養護作業。一般情況下宜利用塑料薄膜進行覆蓋，并指派專人進行澆水養護，養護時間一般情況要保證在7d 以上。當混凝土中摻加膨脹劑時，養護時間要求在14d 以上。但在實際養護過程中，由于需要趕工期，樓面板混凝土往往達不到足夠的澆水養護延續境。因此養護過程中必然保護利用塑料布覆蓋一周左右進行保溫，并噴施養護液進行養護，以此來保證混凝土的性能，確保施工的質量。

4 結束語

現澆混凝土樓面板開裂是施工中技術難點，同時也是普遍存在的情況。在實際施工中為了有效的預防這種情況，需要從多角度入手，積極對現澆鋼筋混凝土樓面板施工和設計質量進行控制，并采取有效的措施來保證樓面板的質量，確保整體建筑的質量和安全。