砼楼面裂缝的分析与控制

2010-01-01郑睿

中国新技术新产品 2010年17期

郑睿

（河南省冶金规划设计研究院有限责任公司，河南郑州450003）

1 前言

全现浇钢筋混凝土楼屋面板的裂缝，是目前较难克服的质量通病之一，特别是住宅工程楼板的裂缝发生后，往往会引起的投诉、纠纷、以及索赔要求等。分析裂缝产生的原因主要有：1.外荷载（包括施工和使用的恒、活载）引起的裂缝；2.物理因素（包括温度、湿度变化、不均匀沉降、混凝土干缩）引起的裂缝；3.化学因素（包括钢筋锈蚀，碱骨料反应，混凝土炭化，化学反应膨胀等）引起的裂缝；4.施工的操作（如制作、拆模、养护、材料的堆放、运输、吊装等）引起的裂缝。根据国内、外的调查资料，在工程实践中结构物的裂缝原因，由变形（温度、收缩、不均匀沉降等）引起的裂缝约占80~85%，承载力不足引起的结构性裂缝，实际工程中很少见，正常情况下设计均能满足。现从设计、材料、施工三方面分析其形成机理及控制。

2 设计中的易形成裂缝部位

从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析，最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处（含平面形状突变的凹口房屋阳角处）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，此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。其原因主要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。从设计角度看，现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑，配筋量宜适当提高。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束，限制了楼面板砼的自由变形，因此在温差和砼收缩变化时，板面在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处）首先裂开，产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响，但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷，容易引起住户投诉，尤其屋面是裂缝防治的重点。

《混规》50010-2002第10.1.7条"现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板或按放射状布置"，这说明此部位也易形成裂缝。

3 商品砼的性能影响

目前已普遍采用泵送商品砼进行浇筑，泵送混凝土和普通混凝土相比，其塌落度大，水泥用量大，砂率大，但受激烈的市场竞争，导致各商品砼厂商为降低成本而参加大量粉煤灰代替水泥，低价位、低性能的砼外掺剂，以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。这种砼具有良好的和易性，但易在砼构件浇筑后表面形成10-15mm素水泥浆在强烈风、阳光照射等因素影响下现浇混凝土表面水分迅速蒸发，产生收缩应力，从而形成表面裂缝。

另一方面承包商在订购商品砼时，不能根据工程的不同部位和性质提出对砼品质的明确要求，只是为追求最大利润单方面压价和追求低价格、低成本而忽视了砼的品质，导致砼性能下降和收缩裂缝增多。

4 施工中易形成裂缝部位

楼面裂缝还有较常见的三类：一类是钢筋位置变动引起的，另一类是预埋线管及线管集散处产生的，第三类为施工堆载引起的。现从施工角度进行综合分析如下几项：

4.1 楼面上层钢筋网移位及其变形

钢筋在楼面砼板中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，而这双重作均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。下层钢筋位置间距施工时基本能保证，本文不再介绍。

与此相反，楼面上层钢筋网的有效保护，一直是施工中的一较大难题。其主要因为施工时上部钢筋被采弯、踩倒，导致保护层过厚，承载力下降。根据大量的施工实践，建议楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩短筋）宜设置钢筋小马蹬，其纵横向间距不应太大，才能取得较好的效果。由于每个工程包含多个工种，各工种交叉作业，难免因施工人员众多，行走十分频繁，无处落脚后钢筋被大量踩踏而导致变形。

4.2 预埋线管处的裂缝形成

预埋线管，特别是多根线管的集散处上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，所以管线应尽量分散布置。当预埋线管的直径较小，并且房屋的开间宽度也较小，同时管线的敷设走向又不垂直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以垂直于砼的收缩和受拉力向时，就很能容易发生楼面裂缝。

4.3 材料吊卸区域的楼面裂缝形成

目前在主体结构的施工过程中，普遍存在着质量与工期之间的矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均5-7天左右一层，最快时甚至不足5天一层。因此当楼层砼浇注完毕后不足24小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，而这段时间砼强度正在较快上升，这样大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的砼总收缩值较小开间要大的不利因素外，更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲出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，就难以闭合，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。

4.4 楼面砼不及时养护导致裂缝

砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。

4.5 移动裂缝

模板强度或刚度不足，尚未凝固的混凝土在自重和振动器作用下，很容易因变形而引起裂缝。

4.6 结构裂缝

结构设计考虑不周，例如钢筋用量不足、配筋错误、地基不均匀下沉、超荷载、过度振动（例如地震）等，都会使混凝土拉应力过大而产生裂缝。

尽管砼楼面裂缝形成的原因是多方面的，根据以上对砼楼面裂缝形成主要原因的分析，我们可以从设计、材料、施工三方面作手来控制裂缝的产生：

选用商品混凝土时应货比三家，确定信誉好的厂家以提高混凝土的质量，建立的严格的控制体系控制好混凝土的用水量，同时订购混凝土时应根据工程的不同部位和性质提出对混凝土的质量要求，不能片面压价，追求低价格、低成本而忽视了对商品混凝土质量要求，导致楼面收缩裂缝多。

施工时尽可能合理和科学安排好各专业工钟间交叉作业时间，以保证各专业有足够时间来认真组织本专业人员施工，使预埋管线及钢筋等足额到位已达到避免裂缝出现的目的。

科学安排楼层施工作业计划，在楼层混凝土浇筑完毕的至少24小时后，可做一些测量、定位等准备工作，大宗建筑材料必须在第3天方可进行吊运从而减轻对前期混凝土的扰动，避免裂缝形成。

对楼面混凝土的养护对其强度增涨和各类性能的提高十分重要，尤其是早期的养护可避免表面脱水减少混凝土初期伸缩裂缝发生