住宅现浇楼板防裂技术探究

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　　摘要：本文分析了现浇楼板裂缝的成因，阐述了裂缝的预防措施。
　　关键词：现浇楼板弯曲受拉裂缝楔形裂缝角部裂缝
　　Abstract: this paper analyses the causes of cracks cast-in-site floor, this paper expounds the crack prevention measures.
　　Keywords: cast-in-situ floor tensile crack wedge bending fracture anat crack
　　
　　
　　中图分类号： TU225 文献标识码：A 文章编号：
　　一、前言
　　某小区建筑为砖混结构的七层住宅，施工单位严格按照设计和规范要求设置了伸缩缝和后浇带。现浇楼板板厚100-120mm，混凝土强度等级C20（商品混凝土）。工程基础为人工挖孔桩，基础条件较好，交房三至五个月后出现了大面积室内现浇楼板开裂的情况。本文通过对此事件中的楼板裂缝进行统计和类比分析，找出裂缝产生的真正原因，为今后类似工程的施工提出一些建议和防治措施。
　　二、现浇楼板裂缝成因分析
　　1、施工荷载及施工扰动对楼板的影响
　　砖混结构房屋施工中，施工荷载对现浇楼板的不利影响尤为突出。实际施工中，现浇楼板一般在第一天下午或晚上浇筑完毕，而施工单位第二天就会进入砌体施工。也就是说，在楼板浇筑完不足24小时内，混凝土早期强度较低时，楼板上就会堆放大量的页岩实心砖。而塔吊工为了提高工作效率，往往将砌筑一层所需的页岩实心砖一次性全部输送至楼板上。在这个工地上，笔者曾两次在见到发水后的页岩实心砖堆在了头天晚上才浇筑完的楼板上，有的地方堆起足有一人高。另外，由于不规范的卸料操作，卸砖时对早期强度较低的楼板冲击荷载也相当大。由于楼板有脚手架支撑体系，计算上无法准确得到冲击荷载对楼板的伤害程度。但这些因素都可能造成楼板的变形，致使混凝土早期强度低或基本无强度时，承受弯、压、拉应力，导致楼板产生内伤或断裂。从现场看，这些裂缝往往贯穿整个楼板，并平行于支座发展，甚至出现环状分布的情况，呈明显弯曲受拉裂缝特征。在此工程裂缝统计中，这种裂缝占到25%-35%，多出现在跨度较大的客厅顶板。
　　2、混凝土收缩和温度应力引起的裂缝
　　长期以来，混凝土收缩被认为是引起楼板裂缝的首要原因。众所周知，混凝土在硬化过程当中，由于水分蒸发，体积逐渐缩小，产生收缩，而板的四周由于受到支座的约束不能自由伸展。当混凝土的收缩引起的板的约束应力超过了混凝土抗拉强度极限值时，必然引起现浇板的开裂，开裂的部位往往产生在应力相对集中的地方，主要产生在板角处，其走向与板的对角线相垂直。而温度应力是指当外墙与楼板有较大温差时，当温差形成的拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，就产生了角部45度的斜裂缝。在此工程中，由于楼板钢筋间距被人为调大，造成混凝土收缩时的约束被削弱，进一步诱发了混凝土收缩裂缝。此工程施工图楼板底部钢筋原设计为Φ8@150，施工中施工单位为图方便，要求设计改为了Φ12@220，楼板负弯矩钢筋也相应做了调整。由于钢筋间距变大，对混凝土收缩的约束就相对减弱，致使楼板出现龟裂或平行于钢筋布置方向的裂缝，这种裂缝多呈上口大下口小的楔形裂缝，贯穿楼板。
　　3、设计考虑不周造成的裂缝
　　⑴、笔者调查发现，凡在外墙转角处设置“L”形外飘窗的卧室楼板，均不同程度出现裂缝。查施工图得知：该卧室跨度3.6m，楼板厚100mm，单层双向配筋，楼板底部设计配筋Φ8@150，支座处负弯矩钢筋Φ8@220。以简支板计算，这样的设计是满足要求的。但实际上由于“L”形外飘窗的伸出，使得楼板也相应伸出，继而楼板受力状态发生变化，从简支板变为局部挑板。由于设计是完全按照简支板进行计算的，就造成了楼板悬挑端抵抗负弯矩能力不足，引发裂缝。
　　⑵、对于截面高度受到限制的跨度较大的板，仅重视了承载力极限状态的设计，而忽视了正常使用极限状态刚度和裂缝开展，导致混凝土构件和裂缝宽度超限，使板成型后刚度差，整体挠度偏大，容易造成板角翘起开裂。这一裂缝的特征与由施工不当造成的角部裂缝特征相似。
　　⑶、结构设计忽略了温度应力的计算，对板角出现温度应力集中的部位，未加强配筋措施，造成板角出现45度角斜裂缝。
　　4、其他施工原因造成的裂缝
　　⑴、管线预埋不当。因为是成品房，管线较多。施工时管线没分散,过于集中，个别管径较大，管线立体交叉时未使用线盒，管线集中部位未设置增强钢筋网片，导致楼板沿管线方向开裂。
　　⑵、混凝土浇筑后过分抹平压光和养护不当经查，施工时施工单位为保证楼板的平整度和外观质量，在混凝土初凝时反复抹平压光十数遍，造成混凝土细骨料过多浮到表面，形成含水量较大的水泥浆层，水泥浆中氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳化收缩，导致混凝土板龟裂。另外，通过查看施工养护记录发现：主体施工时正值夏季七、八月份，施工单位为了抢工期未按相关要求对楼板进行充分养护。由于养护不到位，混凝土表面水份游离蒸发过快，水泥缺乏必要的水化水而产生急剧的体积收缩。此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种应力而产生开裂。
　　⑶、楼板负弯矩钢筋下陷。在实际施工中，现浇楼板负弯矩钢筋下陷一直是一个难以彻底根治的问题。从此工程楼板裂缝打开后的情况看，负弯矩钢筋均不同程度出现下陷，使得保护层过大，楼板有效截面高度降低，导致支座负筋作用减弱，致使楼板角部裂缝。
　　三、混凝土楼板裂缝预防措施
　　1、设计上的措施
　　⑴、对前述“L”形外飘窗卧室楼板，应设置双层双向钢筋，楼板厚度宜设计为120mm，飘窗处楼板角部宜设置45度斜暗梁。
　　⑵、规范（GBJ10-89）第7.1.2条（二）规定在板角L/4范围内设置构造筋，其设防效果会因为施工的具体情况不同。即相同跨度的四边砖墙嵌固的板，如果甲板是单跨，乙板是两跨，丙板是三跨，其整体挠度及四角翘起情况，会因板厚、梁高、梁长、混凝土强度、配筋数量、建筑的长度、地基承载力不同而异。即使一些情况基本相同，下层板的变形可能大，上层板变形则小些。因此，要使板有较好的整体防裂性能，在设计时应将板角构造配筋扩大到板的边缘外，并将板入墙部，加厚混凝土。
　　⑶、采取“放”与“抗”两种构造处理，控制由混凝土收缩引起的板角裂缝。所谓“放”，就是在板角增设后浇缝，后浇缝宽300mm。在该处楼板混凝土浇筑两个月后，用细石混凝土浇筑后浇缝，同时加入微膨胀剂，并加强后浇缝混凝土的养护，浇筑后浇缝混凝土之前，原楼板混凝土与后浇缝混凝土的接缝按现行施工规范进行处理。所谓“抗”，就是在板角增设扇形放射筋，通过密布钢筋限制混凝土收缩，从而达到防止45度裂缝出现的目的。放射筋应布置在楼板面筋与底筋之间。
　　2、施工中的措施
　　⑴、浇筑后的楼板不能过早在其上进行施工活动，在混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在楼板上堆放砖、模板等重物。根据实践经验，宜在混凝土浇筑完24小时后再进行下道工序施工。应特别注意由粉煤灰硅酸盐水泥拌制的商品混凝土早期强度相当低，最容易造成楼板早期开裂。对砖混结构房屋，应防止卸砖时对楼板造成较大的冲击荷载。
　　⑵、预埋在楼板中的管线，应固定在板的中间位置，线管直径应小于板厚的三分之一，线管立体交叉时应设置线盒。单层双向钢筋的楼板，线管上方应设置钢筋网片。
　　⑶、混凝土楼板宜采用直径小而间距密的配筋方式，尽量使用变形钢筋，提高钢筋的握裹力，增强混凝土楼板的抗裂能力。应特别注意负弯矩钢筋的绑扎与保护。负弯矩钢筋不宜与梁上部钢筋绑扎在一起，否则极易造成下陷。负弯矩钢筋应设置充足的撑脚，混凝土浇筑前应防止工人践踏。
　　⑷、混凝土浇筑完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面湿润。一般在浇筑完12-18h内开始养护。对于硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于7昼夜，对于掺用缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土及火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于14昼夜。
　　五、监督与管理
　　质量监督部门和工程监理单位，必须认真执行国家规范的相关规定，增强质量意识，强化监督管理，监督和督促各项技术措施的落实，保证现浇楼板混凝土裂缝能得到有效的防治。
　　1、质量监督部门必须将防治混凝土楼板裂缝作为质量监督的工作重点，加强对现浇楼板施工质量的抽查，严格检测钢筋混凝土保护层厚度、混凝土强度、楼板厚度等质量技术指标，对不能满足规范和设计的工程坚决不允许主体结构验收。做到监督超前，尽量消除质量隐患，确保工程质量。
　　2、监理单位必须采取旁站监理，做好商品混凝土坍落度检查、钢筋位置控制、板厚度控制、浇水养护、拆模时间等主要环节的质量控制，并做好相应技术文件，落实防止楼板裂缝的技术措施，协助施工单位制定切实可行的防治裂缝施工方案，并督促施工单位全面落实施工质量目标责任制，确保工程质量。
　　六、结语
　　砖混结构混凝土现浇楼板裂缝是目前较为普遍的质量通病，但只要我们从各方面加强管理和控制，特别是加强施工过程中的施工工艺管理，就能大幅度减少混凝土现浇楼板裂缝产生的可能性。
　　
　　参考文献：
　　[1] 刘戈，《住宅现浇楼板板角裂缝的成因分析处理与控制措施》，《工程质量》，2007，6(A)。
　　[2] 张长友、白锋，《建筑施工技术》，中国电力出版社。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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