某多层框架结构现浇板大面积裂缝分析

吴 军 （黄山市祁门县建设工程质量监督站，安徽 黄山 245400）

1 引言

现浇板裂缝为住宅质量投诉的常见热点，随着大量相关问题研究与处理，设计、施工、监理等单位对现浇板裂缝防治意识得到了提升。但部分企业却不承担责任，总以现浇板裂缝问题为不可避免的质量通病为借口，以无法控制、通病不是病为理由去掩盖施工缺陷问题。施工质量控制意识的下降，导致现浇板裂缝投诉事件不断增加，对业主心理及政府质量监管形象造成极大影响，并且该心理和形象影响远大于结构安全的影响。

2 现浇板裂缝研究热度变化及原因

现浇楼板裂缝研究层为设计、施工及监理从业者的一项热门研究主题，随着材料、设计与施工各项有关研究成果不断推出，相关规范不断完善与更新，该问题的处理得到一定改善，研究热度呈下降趋势，利用知网检索功能获得历史时间曲线与年度关系曲线，如图1所示。

图1 现浇板裂缝文献数量与年度检索曲线

相关曲线显示论文数量从2000 年开始急剧攀升，峰值在2007-2010 年期间出现，2011 年后论文数量开始急剧下降。2000 年后现浇板裂缝问题研究热度间接反映该类问题的普遍性，究其原因主要有以下三个因素。

①2000 年房地产经济开始快速发展，各地住宅建设量急剧攀升，相应施工企业管理经验与技术水平未能及时提升。

②高层住宅及泵送混凝土大规模涌现，建设速度快，浇筑面积大；施工企业传统混凝土养护能力及经验不能满足大面积泵送混凝土养护要求。

③更高强度钢筋使用，降低了现浇板配筋率。

3 现浇板裂缝成因梳理

3.1 混凝土原材与裂缝成因关系

水泥凝结或膨胀异常，如水泥安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁，这些成分在发生水化反应后产生体积膨胀，从而产生裂缝；

粗骨料及砂石中含泥量过大，在混凝土硬化过程中会产生不规则的网状裂缝；

蛋白石、安山石、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应，生成有膨胀能力的碱-硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏，从而产生裂缝；

混凝土配合比及预拌混凝土在运输浇筑过程中，随意加水，造成水灰比、塌落度过大，易造成混凝土泌水干缩，从而造成表面裂缝。

3.2 施工与裂缝关系

混凝土施工过分振捣，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，从而形成表面砂浆层。表面砂浆层比下层混凝土有较大的干缩性能，易形成凝缩裂缝。混凝土浇筑前模板及垫层洒水不够，过于干燥，吸水量大，易产生裂缝。

混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土细骨料过多地浮于表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳相互作用生成碳酸钙，引起表面碳化收缩，导致混凝土板表面龟裂。

混凝土在自然硬化时，水分会不断被蒸发，引起体积不断收缩，梁柱对楼板的四周产生约束，使得楼板的收缩受到阻碍，易在板角处产生收缩贯穿裂缝。

混凝现浇板过早施加施工荷载引起的楼面开裂。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）规定，“混凝土强度达到1．2MPa 前，不得在其上踩踏或安装模板及支架，提前作业，过早施加荷载，从而造成楼板开裂。”

在施工过程中由于施工工艺不当，致使支座处负弯矩钢筋下陷，保护层过大，固定支座变为塑性铰支座，导致现浇板在支座处产生裂缝。施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆模或施加荷载，造成板弹性变形，致使现浇板产生支座负弯矩处裂缝。施工过程中不规范或负弯矩钢筋支撑不足，导致负弯矩钢筋下陷，也会造成负弯矩处裂缝。

4 研究成果与技术标准规范的实施

2007-2011 年现浇板裂缝大量研究的开展促进了技术标准及规范的发展。2010 年后出版的《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）[7]在板尺寸变化、配筋率、收缩较大区域构造筋设置、拐角发散钢筋的设置等多方面进行了要求，现浇板裂缝控制中做出了明确的规定，从技术要求上降低了现浇板裂缝概率。2011 出版的《房屋裂缝检测与处理技术规程》（CECS 293:2011）[8]附录A-2中较为全面地梳理及总结出常见的非结构受力裂缝种类、特征及产生原因。

在现浇板裂缝控制技术要求方面各省市也做出了较大努力，安徽省出台了《住宅工程质量常见问题防治技术规程》，较为详细地提出现浇板配筋方面的要求。同时宣城市出台了《宣城市住宅工程质量通病防治实施规定》，为控制现浇板裂缝的产生，提出了建筑物两端端开间及变形缝两侧现浇板、平面横向尺寸变化大的开间、大小房间尺寸悬殊的小板应设置双层双向钢筋，其它开间宜设置双层双向钢筋，该项要求在该地区裂缝防治中起到了积极的作用。

5 案例分析

研究热度降低、技术文件及规范标准的实施并不能杜绝此类问题的产生，近期祁门县出现了一次较为严重现浇板开裂事件。四栋多层异形柱框架结构出现大范围的现浇板裂缝，引起了业主及社会的关注。

5.1 工程概述

四栋建筑物均为六层异形框架柱结构普通住宅，各栋建筑面积均约5000m2，基础设计为桩基础，建设场地平整，为山区缓坡地带，基岩埋置深度较浅，无不良地质条件，且主体结构材料检验合格。

建筑物平面布置规则，无缩进及较大板洞，无错层。建筑物总长70．1m，总宽11．5m，由变形缝将建筑物分割为46．6m 和23．1m 两段。现浇板主要尺寸为 4．2m×3．9m、3．9m×3．9m、3．5m×3．9m。板厚均为120mm，配筋C8@200/ C8@150。交房前出现大范围现浇板开裂现象，为了解开裂缘由，检测机构对其进行了施工质量检测及开裂原因分析，其中某栋建筑物1～6 层顶裂缝示意如图2所示。

图2 现浇板裂缝示意图

裂缝调查结果显示，现浇板裂缝主要部位为板面拐角处斜向缝、支座处平行直裂缝及部分中部直裂缝，调查发现裂缝贯穿现浇板。

5.2 施工质量检测结果

施工质量检测结果显示，混凝土强度现龄期推定值在32．6～43．4MPa，板面与板底钢筋平均间距偏差在-25～+10mm，板面负弯矩钢筋保护层厚度在6～63mm，75%抽检部位负弯矩钢筋测点保护层厚度超出45mm。实测现浇板厚度平均值偏差在-7～+22mm。施工质量检测结果反映板面支座钢筋保护层厚度不符合设计要求。

5.3 其它调查结果

为了解裂缝与商品混凝土及施工企业混凝土校准管养能力之间是否存在因果关系，组织人员对相关混凝土企业同期供货的其它11 个建设项目进行走访，发现4 个项目出现少量裂缝，且裂缝主要为跨中直裂缝。对本工程施工企业在建的其它住宅项目进行调查，主体已完工的两栋多层框架住宅中有15 处明显裂缝。相关企业混凝土养护水平存在一定问题，未能配备专职人员，浇筑完成后楼面养护工作因水源问题无法正常实施。

5.4 裂缝成因分析

现浇板拐角缝为贯穿缝，在各类裂缝检测报告中通常认为是混凝土收缩造成，通过讨论温度应力、收缩应力以及自重应力对于楼板结构板角斜裂缝出现的影响作用，得出在三者的共同作用下，完全有可能导致板角斜裂缝的产生，但单一因素不太可能产生板角裂缝。

跨中裂缝主要由板中预埋线管、混凝土收缩导致，但完善施工过程养护却能有效控制该裂缝开展。本工程纵向尺寸（约46m）、南侧客厅及卧室板面尺寸均较大，多数房间板面钢筋未拉通，不利于现浇板中部裂缝控制，局部板面钢筋贯通现浇板尺寸虽大但未见相关裂缝。

支座处平行直裂缝处支座负弯矩钢筋保护层均较大，因此分析其原因主要为材料收缩及保护层较大，经计算部分现浇板负弯矩承载力不满足规范要求。

6 结论

裂缝防治技术标准及管理要求虽不断地完善，但各单位对现浇板裂缝重视程度不够，裂缝压积中经常出现。本工程案例最大因素为施工单位质量意识较低、保护层控制与养护能力较差。结合部分地方出台的质量控制办法及设计规范，可见板面钢筋在现浇板中部裂缝控制中的重要性，各地宜结合本地特征开展类似相关研究。