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摘 要：钢筋混凝土现浇楼板裂缝是建筑工程施工中较普遍存在的问题，如何有效的控制和避免裂缝的形成和发展，减少因裂缝产生的质量问题，是钢筋混凝土工程中的重要环节。本文试探讨裂缝形成的原因及相应的防治方法，对钢筋混凝土现浇楼板的裂缝控制起到一定的指导作用。
关键词：钢筋混凝土；现浇楼板；裂缝；成因；防治
Abstract: Crack of cast-in-place reinforced concrete floor is more widespread in architectural engineering construction problems, how to effectively control and avoid crack formation and development, reduce the quality problems caused by cracks, is an important link in the reinforced concrete project. This paper tries to explore the reasons of crack forming and the corresponding control methods, crack control of cast-in-place reinforced concrete floor to play a guiding role.
Key words: reinforced concrete; cast-in-place floor; cracks; causes; prevention
中圖分类号：TU37
近几年来, 城市多层及高层住宅的施工过程中, 钢筋混凝土现浇楼板出现裂缝的现象较为普遍, 楼板裂缝会破坏结构整体性, 降低刚度, 影响结构承载力, 有的虽对承载力无多大影响, 但会引起钢筋锈蚀, 降低耐久性或发生渗漏, 影响使用。因此, 分析现浇楼板常见裂缝的产生原因, 进而得出预控措施很有必要。
1 钢筋混凝土现浇楼板裂缝的特征和产生的原因
1.1 楼板裂缝特征
1）裂缝大多在建筑物竣工验收后经过l～2年才逐渐出现，有的甚至还未承受使用荷载。
2）裂缝大多是断裂贯穿楼板，从板面和板底均可见到裂缝，不仅影响外观，还引起渗漏，钢筋腐蚀和混凝土碳化，影响建筑物的耐久性及抗疲劳、抗渗能力。
3）裂缝大多在离板角0.8～1.2m处，与楼板边缘约成45°角展开；其中多为屋面板；或沿楼板上的预留方洞、埋管线等应力集中部位展开；或建筑物平面结构凹口结构应力集中部位展开。
4）不规则裂缝。
1.2 产生裂缝的主要原因
1）原材料方面
水泥是影响钢筋混凝土质量第一要素，应根据各个项目工程的特点和施工的时间、温度、湿度要求正确选用不同型号水泥。如果水泥材料选择不当会影响混凝土质量直至产生裂缝。
2）施工质量方面
板的上层负钢筋一般较细较软，受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠；钢筋离楼层模板的高度较大，无法受到模板的依托保护；各工种交叉作业，造成施工人员众多、易被大量踩踏；上层钢筋网的钢筋小撑马支架设置间距过大，有的甚至不设小撑马支架。板的负筋被踩踏下降, 致使支座处负筋下陷，保护层过大，降低了板的有效高度和调整了板的内力分布，使板上部沿梁支座处产生裂缝。
3）设计方面
楼房结构体型突变或地基的不均匀沉降而未设置必要的沉降缝，由于基础的不均匀沉降，而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。房屋长度过长，而又未考虑设置伸缩缝，当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时，就要引起裂缝的产生。平面布局凹凸较多，这些转角处形成薄弱部位，受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。
2 工程案例
某小区2号楼工程, 结构形式为框架剪力墙结构, 建筑面积23424 m2, 地上33 层, 建筑高度106.2 m, 属于一类高层建筑, 建筑抗震设防烈度6度。本工程在第8层楼板C30 混凝土浇筑施工完成后, 进行第6层楼板拆模时发现第4层到第6层部分板底有不规则且分布不均匀的裂缝。经现场检查后发现楼板裂缝主要分布在如下部位:
1) 客厅( 跨度为3600mm, 3900mm) 中部垂直于楼板跨度方向,出现2 条～3条贯穿性裂缝, 有细微的渗水现象;
2) 卧室楼板四角出现1 条～2 条裂缝, 裂缝一般垂直于房间对角线, 成45b斜向, 局部有渗水现象;
3) 电梯前室楼板中部上表面出现不规则细小裂缝, 多为非贯穿性裂缝, 未发现渗水现象。
2 裂缝产生的成因分析
楼板裂缝产生后,结合现场施工记录, 通过严格的理论分析和经验总结,认为现浇楼板裂缝的产生大致与以下几个方面的原因有关。
2. 1 混凝土的自身收缩，由于水泥的特性原因, 混凝土在在冷凝过程中， 其中会发生水与水泥的水化作用, 水泥的水化反应产物的总体积的体积比以前小，造成混凝土收缩。混凝土自身的收缩在楼板内部逐步叠加, 形成应力集中, 当应力集中超过混凝土的抗拉应力时, 势必会在楼板的薄弱部位( 如楼板四角、预埋管线、钢筋保护层超厚等处) 形成裂缝。
2. 2 构造配筋方面，在设计过程中, 因功能使用、节约成本等方面的条件制约, 存在如下三点可能导致现浇楼板的裂缝出现:
1) 本工程客厅楼板跨度比较大, 现浇楼板配筋未采用双层双向钢筋, 而是单层底筋加板面负弯矩筋, 中间又没有配置温度收缩钢筋。在混凝土收缩、温度等应力的集中作用下, 导致在板中央、四角位置出现裂缝。
2) 各类管线被设计在楼板内预埋, 特别是电梯前室管线尤为集中, 预埋管线上部未增设钢筋网等加强措施而造成楼板开裂。
3) 现浇楼板四角、阴阳角等部位未配置加强或放射性钢筋, 应力集中造成在此部位形成裂缝。
3 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的防治措施
3.1 原位板结构设计中除了考虑强度要求外，我们还必须进行挠度和裂缝验算，考虑施工不均匀性和混凝土本身的收缩因素，并适当增加钢板厚度，补强板的刚度。
3.2 应严格按配合比进行计量投料，控制搅拌时间及水灰比，并根据现场砂含水量变化及原砂中含粒径5cm 以上的砾石筛选调整施工配合比，保持混凝土强度及坍落度一致，防止过多的水及水泥用量过多而增加混凝土中多余的水分及空气，从而产生较大的内应力，从而导致收缩裂缝。
3.3 混凝土中骨料的用量占体积的70%左右体积，必须注意粗骨料的质量，宜用粒径15〜20mm 的石子进行合理级配，含泥量<1%；砂子应用中、粗砂，含泥量<3%，砂率控制至约40％，坍落度控制为14~20cm；水泥应选用非早强度型、水化热低和质量稳定的普通硅酸盐水泥，以减少其收缩。
3.4 严格控制板面负筋保护层厚度。根据上述设计放在板上面，有梁通过或隔断时，一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制负筋保护层必须使用Φ10〜14钢筋马凳，纵向和横向的间距为800mm左右的固定负筋的位置，并通过焊接的马粪便和负的加固焊缝，使马粪便在混凝土浇筑过程中不移位，以确保负筋不下沉，从而有效地控制负筋的保护层的厚度，不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。模板中线管铺设密集处的上部及下部铺放一层18 号钢丝网，宽度每边应大于管区100mm为宜。
3.5 现浇板上不要过早上人、堆料和施加荷载，因混凝土浇筑后要有一个硬化过程，才会有强度；在这个过程中，应对混凝土加以保养，不能对混凝土施加任何外力。必须做到在混凝土强度达到1.2kg/mm2才允许踩踏或安装模板及支架。
3.6 现浇混凝土楼板必须采用平板振捣器振捣，水平和垂直方向各一遍，每次振捣相互重叠1/3 的振捣宽度，不留施工缝。
3.7在初凝后和终凝前应用木抹子赶平压实及用铁抹子赶压三遍，减少收缩裂缝的出现。
3.8 混凝土浇筑完毕12h内，要及时进行合理养护，保证规定的养护时间，一般情况下不少于7d，对掺有外加剂或抗渗混凝土养护不少于14d，提高混凝土自身拉伸应变能力，以防止干缩变形出现裂缝。
3.9 发展纤维混凝土，在普通混凝土中掺入少量的抗裂合成纤维，其掺量为0.6～1.8kg/m2，可以控制混凝土的早期裂缝。
结 论
现浇钢筋混凝土楼板裂缝是常见的工程质量问题，有大量的工程实践表明，只有在设计和施工过程中各因素考虑全面，细致，严格遵守设计和施工规范，以确定裂缝产生的原因，再加上适当的治疗措施，裂缝可以控制和预防。
关键词：钢筋混凝土；现浇楼板；裂缝；成因；防治
Abstract: Crack of cast-in-place reinforced concrete floor is more widespread in architectural engineering construction problems, how to effectively control and avoid crack formation and development, reduce the quality problems caused by cracks, is an important link in the reinforced concrete project. This paper tries to explore the reasons of crack forming and the corresponding control methods, crack control of cast-in-place reinforced concrete floor to play a guiding role.
Key words: reinforced concrete; cast-in-place floor; cracks; causes; prevention
中圖分类号：TU37
近几年来, 城市多层及高层住宅的施工过程中, 钢筋混凝土现浇楼板出现裂缝的现象较为普遍, 楼板裂缝会破坏结构整体性, 降低刚度, 影响结构承载力, 有的虽对承载力无多大影响, 但会引起钢筋锈蚀, 降低耐久性或发生渗漏, 影响使用。因此, 分析现浇楼板常见裂缝的产生原因, 进而得出预控措施很有必要。
1 钢筋混凝土现浇楼板裂缝的特征和产生的原因
1.1 楼板裂缝特征
1）裂缝大多在建筑物竣工验收后经过l～2年才逐渐出现，有的甚至还未承受使用荷载。
2）裂缝大多是断裂贯穿楼板，从板面和板底均可见到裂缝，不仅影响外观，还引起渗漏，钢筋腐蚀和混凝土碳化，影响建筑物的耐久性及抗疲劳、抗渗能力。
3）裂缝大多在离板角0.8～1.2m处，与楼板边缘约成45°角展开；其中多为屋面板；或沿楼板上的预留方洞、埋管线等应力集中部位展开；或建筑物平面结构凹口结构应力集中部位展开。
4）不规则裂缝。
1.2 产生裂缝的主要原因
1）原材料方面
水泥是影响钢筋混凝土质量第一要素，应根据各个项目工程的特点和施工的时间、温度、湿度要求正确选用不同型号水泥。如果水泥材料选择不当会影响混凝土质量直至产生裂缝。
2）施工质量方面
板的上层负钢筋一般较细较软，受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠；钢筋离楼层模板的高度较大，无法受到模板的依托保护；各工种交叉作业，造成施工人员众多、易被大量踩踏；上层钢筋网的钢筋小撑马支架设置间距过大，有的甚至不设小撑马支架。板的负筋被踩踏下降, 致使支座处负筋下陷，保护层过大，降低了板的有效高度和调整了板的内力分布，使板上部沿梁支座处产生裂缝。
3）设计方面
楼房结构体型突变或地基的不均匀沉降而未设置必要的沉降缝，由于基础的不均匀沉降，而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。房屋长度过长，而又未考虑设置伸缩缝，当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时，就要引起裂缝的产生。平面布局凹凸较多，这些转角处形成薄弱部位，受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。
2 工程案例
某小区2号楼工程, 结构形式为框架剪力墙结构, 建筑面积23424 m2, 地上33 层, 建筑高度106.2 m, 属于一类高层建筑, 建筑抗震设防烈度6度。本工程在第8层楼板C30 混凝土浇筑施工完成后, 进行第6层楼板拆模时发现第4层到第6层部分板底有不规则且分布不均匀的裂缝。经现场检查后发现楼板裂缝主要分布在如下部位:
1) 客厅( 跨度为3600mm, 3900mm) 中部垂直于楼板跨度方向,出现2 条～3条贯穿性裂缝, 有细微的渗水现象;
2) 卧室楼板四角出现1 条～2 条裂缝, 裂缝一般垂直于房间对角线, 成45b斜向, 局部有渗水现象;
3) 电梯前室楼板中部上表面出现不规则细小裂缝, 多为非贯穿性裂缝, 未发现渗水现象。
2 裂缝产生的成因分析
楼板裂缝产生后,结合现场施工记录, 通过严格的理论分析和经验总结,认为现浇楼板裂缝的产生大致与以下几个方面的原因有关。
2. 1 混凝土的自身收缩，由于水泥的特性原因, 混凝土在在冷凝过程中， 其中会发生水与水泥的水化作用, 水泥的水化反应产物的总体积的体积比以前小，造成混凝土收缩。混凝土自身的收缩在楼板内部逐步叠加, 形成应力集中, 当应力集中超过混凝土的抗拉应力时, 势必会在楼板的薄弱部位( 如楼板四角、预埋管线、钢筋保护层超厚等处) 形成裂缝。
2. 2 构造配筋方面，在设计过程中, 因功能使用、节约成本等方面的条件制约, 存在如下三点可能导致现浇楼板的裂缝出现:
1) 本工程客厅楼板跨度比较大, 现浇楼板配筋未采用双层双向钢筋, 而是单层底筋加板面负弯矩筋, 中间又没有配置温度收缩钢筋。在混凝土收缩、温度等应力的集中作用下, 导致在板中央、四角位置出现裂缝。
2) 各类管线被设计在楼板内预埋, 特别是电梯前室管线尤为集中, 预埋管线上部未增设钢筋网等加强措施而造成楼板开裂。
3) 现浇楼板四角、阴阳角等部位未配置加强或放射性钢筋, 应力集中造成在此部位形成裂缝。
3 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的防治措施
3.1 原位板结构设计中除了考虑强度要求外，我们还必须进行挠度和裂缝验算，考虑施工不均匀性和混凝土本身的收缩因素，并适当增加钢板厚度，补强板的刚度。
3.2 应严格按配合比进行计量投料，控制搅拌时间及水灰比，并根据现场砂含水量变化及原砂中含粒径5cm 以上的砾石筛选调整施工配合比，保持混凝土强度及坍落度一致，防止过多的水及水泥用量过多而增加混凝土中多余的水分及空气，从而产生较大的内应力，从而导致收缩裂缝。
3.3 混凝土中骨料的用量占体积的70%左右体积，必须注意粗骨料的质量，宜用粒径15〜20mm 的石子进行合理级配，含泥量<1%；砂子应用中、粗砂，含泥量<3%，砂率控制至约40％，坍落度控制为14~20cm；水泥应选用非早强度型、水化热低和质量稳定的普通硅酸盐水泥，以减少其收缩。
3.4 严格控制板面负筋保护层厚度。根据上述设计放在板上面，有梁通过或隔断时，一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制负筋保护层必须使用Φ10〜14钢筋马凳，纵向和横向的间距为800mm左右的固定负筋的位置，并通过焊接的马粪便和负的加固焊缝，使马粪便在混凝土浇筑过程中不移位，以确保负筋不下沉，从而有效地控制负筋的保护层的厚度，不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。模板中线管铺设密集处的上部及下部铺放一层18 号钢丝网，宽度每边应大于管区100mm为宜。
3.5 现浇板上不要过早上人、堆料和施加荷载，因混凝土浇筑后要有一个硬化过程，才会有强度；在这个过程中，应对混凝土加以保养，不能对混凝土施加任何外力。必须做到在混凝土强度达到1.2kg/mm2才允许踩踏或安装模板及支架。
3.6 现浇混凝土楼板必须采用平板振捣器振捣，水平和垂直方向各一遍，每次振捣相互重叠1/3 的振捣宽度，不留施工缝。
3.7在初凝后和终凝前应用木抹子赶平压实及用铁抹子赶压三遍，减少收缩裂缝的出现。
3.8 混凝土浇筑完毕12h内，要及时进行合理养护，保证规定的养护时间，一般情况下不少于7d，对掺有外加剂或抗渗混凝土养护不少于14d，提高混凝土自身拉伸应变能力，以防止干缩变形出现裂缝。
3.9 发展纤维混凝土，在普通混凝土中掺入少量的抗裂合成纤维，其掺量为0.6～1.8kg/m2，可以控制混凝土的早期裂缝。
结 论
现浇钢筋混凝土楼板裂缝是常见的工程质量问题，有大量的工程实践表明，只有在设计和施工过程中各因素考虑全面，细致，严格遵守设计和施工规范，以确定裂缝产生的原因，再加上适当的治疗措施，裂缝可以控制和预防。