短肢剪力墻結構現澆樓板裂縫的原因分析及對策

摘要：近年來隨著國家經濟實力的日益增強，以及國家對土地的集約利用和人們對居住環境要求的日益提高。目前，住宅工程相當部分為高層建筑，而結構形式中多數系短肢剪力墻結構，鋼筋混凝土現澆板因其優良的整體性、耐久性、抗震性被廣泛應用于住宅建設中，施工時，短肢剪力墻、梁板采用混凝土一次澆筑，在施工過程中，常發現個別樓板出現裂縫。結合施工現場實際情況，對現澆混凝土樓板產生裂縫的原因和對策分析如下。

關鍵詞：混凝土施工 樓板裂縫 裂縫防治

1 現澆混凝土樓板裂縫形成的種類

1.1 高層住宅樓在靠近端部大轉角處的現澆樓板，會發生與轉交處成45°夾角的條形裂縫，多數是沿樓板厚度貫穿性的裂縫。

1.2 在高層住宅樓現澆樓板內預埋塑料電線管方向的板面上部有通長裂縫。

1.3 在現澆樓板后澆帶界面上，也可能發生沿樓板厚度的貫穿性裂縫。

1.4 產生在板角處的裂縫，其走向與板的對角線相垂直。

1.5 溫度及混凝土收縮作用，往往也使一些板塊在長邊或短邊方向跨中產生一些貫穿性裂縫。

2 樓板產生裂縫的原因

2.1 材料方面的因素 鋼筋混凝土現澆樓板產生裂縫的原因是多方面的，就混凝土組成材料本身來講，混凝土收縮是引起現澆樓板產生裂縫的一個主要因素。混凝土收縮主要有沉降收縮、塑性收縮、干燥收縮、化學收縮、碳化收縮、自收縮和溫度收縮等。混凝土由水泥、骨料、水以及存留在其中的氣體組成，是一種多相非均勻性的脆性材料。研究表明，當環境溫度、濕度變化及混凝土硬化時，混凝土體積會發生變化，并使其內部產生變形，由于混凝土中各種材料的某些性能不同，這種變形是不均勻的。水泥石收縮較大，而骨料收縮很小；水泥石的熱膨脹系數較大，而骨料較小。同時，它們之間的變形不是自由的，相互之間產生約束，從而在混凝土內部產生粘著微細裂縫、水泥石微裂縫和骨料裂縫。因此，混凝土內部微細裂縫的存在是混凝土本身固有的物理性質。混凝土在拉應力（包括收縮、變形及外荷載）作用下，這些微細裂縫的長度、寬度均有相應增大。如果拉應力大于本身抗拉強度，這些微細裂縫相互貫通，且其寬度迅速增大。當裂縫寬度超過0.03~0.05mm時，便產生肉眼可見裂縫。

2.2 設計方面的因素 在結構設計中，與短肢剪力墻、梁相比，對板設計的重視程度不夠，對裂縫出現后對用戶造成的心理影響認識不足，導致設計構造不合理而產生裂縫。

①片面強調承載力的滿足，忽視裂縫的控制，使梁板成型后剛度差，整體撓度偏大，極易產生裂縫。②忽視客廳等大跨度現澆板撓度的驗算，整體撓度偏大，引起樓板裂縫。③位于房間四大角，靠近短肢剪力墻的現澆樓板角部區域未設放大筋，當板受力，收縮變形被剛度較大的短肢剪力墻約束后，將產生較大的拉應力，造成角裂縫的出現。④板的大部分區域無上部筋，僅靠板底筋及其上的素混凝土是難以抵抗溫差應力和收縮應力的，因此容易產生裂縫。

2.3 施工方面的因素 ①配筋、樓板厚度、施工工藝不合標準。部分施工單位在施工中，未能按照設計要求及有關規范進行施工，鋼筋安放位置不正確、鋼筋間距偏大、樓板澆筑時厚度控制不符合設計要求、澆筑震搗不密實等原因也容易導致樓板產生裂縫。②施工時模板的處理。模板施工因素對產生的影響主要是由于以下幾方面產生的：a.由于樓板模板支撐剛度不夠，梁板支撐剛度差異或模板撓度過大，造成模板支撐下沉變形過大；b.如果模板支撐的穩定性不夠，在施工期間過度震動使支撐剛度變異部位出現多次瞬間相對位移，這樣也會引起樓板的裂縫；c.拆模過早，在混凝土沒有完全硬化的時候就進行拆模板，混凝土硬化前過早承載或受到振動，很容易產生裂縫。③鋼筋保護層偏大。施工人員在鋼筋上踩踏，致使板面負筋下沉混凝土保護層變厚，引起板面開裂。④保護措施不到位。混凝土澆注后，沒有按規定的要求進行養護，導致樓板收縮開裂。a.養護不及時，使混凝土養護初期過早脫水，使混凝土出現干縮。b.混凝土養護初期受凍。c.樓板施工完成后，混凝土終凝初期，施工機具和材料集中，或過早進人下道工序施工，造成較大施工荷載和震動，使其產生裂縫。

3 樓板混凝土裂縫的防治

3.1 材料措施。適當提高材料的抗裂能力和材料的收縮能力，配置混凝土所用的水泥，盡量避免使用收縮性較大的礦渣水泥，采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。減少水灰比，混凝土所用的骨料應控制其含泥量和級配，因為含泥量太大會使混凝土的“干”縮性增加。另外盡量減小鋼筋的直徑，加密鋼筋間距等，這些都是防止樓板產生裂縫的有效措施。

3.2 設計方面：在使用小直徑鋼筋的情況下，可適當提高配筋率，來提高混凝土的極限拉伸應變；角部負筋應雙向配置，單向板也應四面均配置負筋。在相同配筋率的情況下，采用直徑較小的鋼筋，縮小鋼筋間距，可提高現澆板的抗裂能力。

3.3 施工方面：①加強商品混凝土質量管理，嚴禁運輸過程和現場澆搗混凝土時擅自加水，保證混凝土配合比不被人為破壞，確保混凝土澆搗的質量，以防止裂縫的產生。②認真做好現澆板養護工作，是保證混凝土強度、防治裂縫產生的重要環節之一。規范規定，常溫下混凝土澆筑后12小時內，必須覆蓋保溫養護，普通水泥不少于7天，如果忽視對混凝土的澆水養護，一方面會降低混凝土強度，另一方面會使混凝土在硬化過程中來不及補充水分，因而大量缺水而產生裂縫。所以做好混凝土的澆水養護，既可減少溫度產生的裂縫，也可降低混凝土收縮而產生的裂縫。現澆板上不要過早上人、堆料、施荷加載，因混凝土澆筑后要有一個硬化過程，才會有強度；在這個過程中，應對混凝土加以保養，不能對混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定強度的情況下，在其上面集中堆放建筑材料或支模立撐，這樣帶給現澆板的不是強度，而是更多的裂縫。因此，必須做到在混凝土強度達到1.2N/mm2以后，才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。③鋼筋制作安裝時，板面負筋<Φ12，距梁200mm外設置600×600mm方格網，≥Φ12設置1000×1000mm馬凳筋，以保證板面負筋的位置。④嚴格控制板面負筋的保護層厚度。應采用鐵架子或墊塊等措施來固定負筋的位置，保證在施工過程中板面鋼筋不會下沉，從而有效控制保護層厚度，避免支座處因鋼筋下沉，保護層厚度變大而產生裂縫。⑤應提高模板制作、安裝工藝，保證其具有足夠的剛度和穩定性，使之能承受施工過程中所產生的荷載，以避免由于模板的彎曲變形造成混凝土的開裂。⑥應加強混凝土施工現場管理，對混凝土施工的每個環節要嚴格按照國家有關規范進行，嚴禁野蠻施工，以盡量避免人為因素造成混凝土施工質量下降，而引起裂縫的產生。

4 樓板混凝土裂縫的處理

4.1 對于一般混凝土樓板表面的龜裂，可先將裂縫清洗干凈，待干燥后用環氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發現龜裂，可用抹壓一遍處理。

4.2 其他一般裂縫處理，可在清洗板縫后用1：2或1：l水泥砂漿抹縫，壓平養護。

4.3 當裂縫較大時，應沿裂縫鑿八字形凹槽，沖洗干凈后，用1：2水泥砂漿抹平，也可以采用環氧膠泥嵌補。

4.4 當樓板出現裂縫面積較大時，應對樓板進行靜載試驗，檢驗其結構安全性，必要時可在樓板上增做一層鋼筋網片，以提高板的整體性。

4.5 通長、貫通的危險結構裂縫，裂縫寬度大于0.3毫米的，采用結構膠粘扁鋼加固補強。板縫用灌縫膠高壓灌膠。

經過以上各方配合，尤其是嚴格控制施工關，只要做到事先對細裂縫原因有分析，有針對性控制措施，在落實施工過程中不馬虎，不走樣，一環扣一環，層層有人管，事事有落實，裂縫確實可控制，乃至杜絕。