探讨现浇钢筋混凝土楼板裂缝的产生及防治

2011-12-31陈慎宁

城市建设理论研究 2011年28期

陈慎宁

摘要：现浇钢筋混凝土楼板裂缝是当前建筑施工过程中最常见的一种质量通病，这种质量通病主要是由钢筋混凝土楼板在结构设计、楼板浇筑、施工管理等多方面因素导致的，钢筋混凝土楼板裂缝对建筑结构整体性和使用功能产生一定的影响，因此分析楼板裂缝产生的原因及控制，对保证钢筋混凝土建筑结构的整体性及正常使用具有重要的意义。

关键词：钢筋混凝土现浇板裂缝处理

近些年来，随着建筑工程施工技术不断发展，预制楼板技术已经淘汰，取而代之的是现浇钢筋混凝土楼板，这种建筑结构不仅增加建筑结构的抗震性能，而使建筑结构整体连接性能也得到显著提高。本文根据工程实践和长期施工经验的对比分析，对现浇钢筋混凝土楼板裂缝的产生原因及施工控制措施进行深入的探讨和分析。

一、现浇钢筋混凝土板裂缝的类型及产生的原因分析

一般而言，现浇钢筋混凝土板裂缝按形成原因可分为外荷载作用引起的结构性裂缝和受变形引起的变形裂缝两大类。前者是结构受外荷载作用引起，通过合理的结构选型及配筋，基本能避免产生结构性裂缝；后者主要由于材料本身性质，构造措施不足，施工管理不善和温差变化、不均匀沉降等多种原因引起。混凝土开裂多数裂缝属这种裂缝。而裂缝发生的部位最常见是在钢筋混凝土现浇板的阳角，其主要原因是混凝土的收缩特性和温差的作用。同时，由于钢筋混凝土现浇板阳角受到四周刚度较大的构件(梁体或剪力墙)的约束，限制了混凝土楼板的自由变形，因而在温差和混凝土收缩变化时，钢筋混凝土现浇板阳角处容易产生裂缝。常见的钢筋混凝土现浇板裂缝的类型及成因主要有以下几种情况：

1.施工中混凝土收缩变形引起的裂缝

施工中混凝土收缩裂缝根据其形成的时间分为硬化前、硬化中和硬化后裂缝；初凝和终凝阶段是混凝土胶结硬化的重要过程，也是裂缝的多发期，其龟裂就是常见裂缝之一。同时，混凝土因硬化而体积缩小，楼板四周受支座梁体的约束而不能自由伸展，当收缩引起板产生的约束力超过一定程度时，早期混凝土强度极低又不足以抵抗，就会在板应力相对较集中的板角处开裂，其走向与板的对角线相垂直。引起裂缝的原因包括：混凝土水泥用量、含水量、水灰比、坍落度等过大，骨料级配差；振捣不实或混凝土浇筑后气温高未及时养护或养护不到位，风吹日晒后表面水分蒸发过快而急剧收缩开裂等。一般商品混凝土的收缩量要比现场搅拌混凝土大。现浇钢筋混凝土楼板未能连续浇灌而设置施工缝后，新旧混凝土之间形成接缝，如果处理不当，因收缩不一而产生裂缝影响使用。

2.自然环境温度变化引起的裂缝

环境温度变化影响了钢筋混凝土现浇板及梁的变形与开裂，一般板的厚度远小于梁高，板全截面随气温的变化而变化，而梁的截面高则大于板厚，温差变形则大大滞后于板，特别是急冷急热后尤为明显。如气温骤降或曝晒后突受雨淋冷却时，板收缩量突然变大而梁则大大滞后，使板收缩时受梁的限制产生拉应力而开裂，板长度越大，越易出现垂直于板长边的贯穿裂缝。而当气温急剧升高时，板发生膨胀，而梁变形滞后则限制板的膨胀，使梁受拉，致梁侧产生竖向裂缝。梁裂缝也可常见于屋面板隔热差而板下通风良好，夏季时板面温度极高而板下温度较低这种大温差情况梁裂缝。

3.结构不均匀沉降引起的裂缝

由于沉降缝或伸缩缝的设置，往往给建筑物处理及使用带来麻烦，较容易引起渗漏，所以一些建筑物没有设置必要的变形缝。当基础沉降不均匀时，特别是对沉降相当敏感的框架结构，容易在不均匀沉降的相邻柱位处产生沉降裂缝，同时墙体也会在相应部位开裂。另外，转角角柱处也是不均匀沉降开裂的多发区。

4.结构应力集中引起的裂缝

裂缝主要出现在转角处或结构刚度突变的地方。当平面布局凹凸较多时，转角也较多，转角处由于刚度突变形成薄弱部位，当受到混凝土收缩、温度变化或少许沉降差影响时，易产生集中剪拉应力而开裂。切角裂缝一般不会引起墙体开裂。

5.混凝土板中预埋管线引起的线管裂缝

通常在施工中习惯于将 PVC 电线管预埋于楼板结构中，且线管多层交差重叠，施工时为方便线管固定，将其绑扎在板底钢筋上，造成混凝土浇灌后钢筋与混凝土失去有效的结合，该处板的有效厚度大大减少，形成楼板的抗拉、抗弯薄弱点。在秋冬季节气温变化大、空气干燥、湿度低等多种不利因素影响下，混凝土收缩加剧，导致楼板产生较大的内拉应力，于是在电线管预埋处的薄弱位置发生开裂，使内拉应力得以释放。通常裂缝位于 PVC 线管处，缝宽约 0.2～1.2㎜，且贯通板厚延 PVC 线管方向开裂。

6.荷载作用下引起的结构性裂缝

主要是结构受外荷载或自重作用下，材料承载力不足或不起作用，板受拉或剪切破坏而产生的裂缝。这种裂缝除结构设计不合理外，施工管理不善，支座处负筋下沉或板厚不足是导致结构裂缝的主要原因。当负钢筋下陷严重时，钢筋无法发挥抗拉作用；或是板厚严重不足时，则会导致结构抗力下降，结构抗力不足以抵抗拉应力或剪切应力而开裂，裂缝通常位于梁侧且平行于板长边。

二、现浇钢筋混凝土楼板裂缝的防治

以上所述裂缝虽不影响结构安全, 但现浇板裂缝既影响美观,又容易使住户产生心理上的不安,而且裂缝不仅会影响抗渗效果,也易造成水分侵蚀钢筋,影响使用耐久性。因此,针对上述裂缝产生的原因,提出了一些防治措施,并在施工中,重点加强管理,起到了一定的效果。

（一）加强现浇板浇捣后的养护。混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝，尤其在高温下施工，更应经常浇水养护，这样既可减少温度产生的裂缝，也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。同时，对水泥砂浆地面，也要严格按施工顺序操作，并加强养护，经常使地面处于湿润状态，也能有效地抑制地面裂缝的产生。

（二）严格控制砂的粒径及含泥量。混凝土用砂应采用中粗砂，如砂粒过细，砂的含泥量超过标准，不仅降低强度，也会使混凝土产生裂缝，这是因为泥的膨胀性大于水泥膨胀性的缘故。

（三）在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋，但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象，在板角四周增设辐射筋，使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致，能有效地抑制裂缝，此外配筋较多时，相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展，根据裂缝距板角的距离，辐射筋长度为 1.5m 左右。

（四）平面布置上尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。平面转角过多，即薄弱部位越多，而这些部位由于应力集中，往往是裂缝的多发区。

（五）严格控制板面负筋的保护层厚度。现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面，与梁筋应绑扎在一起，另外，采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置，保证在施工过程中板面钢筋不再下沉，从而可有效控制保护层，避免支座处因负筋下沉，保护层厚度变大而产生裂缝。钢筋混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是由本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为 0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到 0.2mm。当结构年处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至 0.4mm；在湿气及土中为 0.3mm；在海水及干湿交替中为 0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理。下面就结合工作实际，对钢筋混凝土现浇板裂缝的原因及防治进行分析研究。

1、在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。

2、加强现浇板浇捣后的养护。混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节，经常浇水养护，这样既可减少温度产生的裂缝，也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。

3、杜绝过早拆模、过早上传荷载。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片，承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。

4、平面布置上尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。平面转角过多，即薄弱部位越多，而这些部位由于应力集中，往往是裂缝的多发区。

5、施工后浇带的施工应认真制定施工方案，杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝，以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在浇注混凝土前就将部分模板，支柱拆除而导致梁板形成悬臂，造成裂缝的形成。

三、现浇钢筋混凝土楼板裂缝的处治方法

不同程度裂缝有不同的处理方法，我们在施工实践中，针对裂缝的不同情况，主要运用如下几种处理方法：

1、对于一般钢筋混凝土现浇板表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时，可以用纯水泥浆涂刷封闭。

2、当裂缝较大时，应沿裂缝凿八字形凹槽，冲洗干净后，用 1： 2水泥砂浆袜平，也可以采用环氧泥嵌补。

3、当钢筋混凝土现浇板出现裂缝面积较大时，应对楼板进行静载试验，检验其结构安全性，必要时可在钢筋混凝土现浇板上增做一层钢筋网片，以提高板的整体性。

4、通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大于 0.3mm 的，采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。

5、其它一般裂缝处理，其施工顺序为：清洗板缝后用 1： 2 或 1： 1水泥砂浆袜缝，压平养护即可。