鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫有關(guān)問題的研究

薛云崗

1 概述

進(jìn)入21世紀(jì)以來，工業(yè)與民用建筑的房屋樓屋面，大部分用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，來代替之前廣泛應(yīng)用于各類建筑的鋼筋混凝土預(yù)制板?，F(xiàn)澆板既提高了多層房屋的平面剛度和房屋的整體性，同時也提高了樓屋面的抗?jié)B漏能力，但是在施工中現(xiàn)澆樓板也經(jīng)常會出現(xiàn)各類裂縫。由于大部分房屋使用者并不了解樓板裂縫的原因及危害程度，常常有人擔(dān)心裂縫會導(dǎo)致建筑物損壞甚至倒塌，實際上對樓板裂縫需分析對待。

作者通過多年的施工管理，將經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)澆板部位歸納為以下幾類:

1)樓板四周板角部位的板角裂縫。該類裂縫各類樓層均常出現(xiàn)，裂縫與房屋開間方向成45°角，中部寬兩端窄，裂縫多出現(xiàn)在樓板上部。

2)樓板橫向裂縫。基本均出現(xiàn)在板跨中受彎應(yīng)力最大位置，裂縫多出現(xiàn)在樓板下部，甚至?xí)M向貫通整個房間。

3)穿線管位置裂縫。該類裂縫沿穿線管布設(shè)位置產(chǎn)生，由于線管斜向布設(shè)較多，所以裂縫以斜裂縫居多，此類裂縫產(chǎn)生的原因主要是線管放置位置太靠板底。

4)不規(guī)則裂縫。分布及走向均無規(guī)則的裂縫。此類裂縫產(chǎn)生的原因主要是混凝土收縮引起的。

5)樓板根部的橫向裂縫。一般距離樓板350 mm以內(nèi)產(chǎn)生的裂縫，位于樓板上皮。

2 裂縫原因分析

現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的原因往往是多方面的因素共同作用的結(jié)果。但在這些因素中，一般來說有一項或幾項起著主要的作用，裂縫分布特別有規(guī)律的時候更是如此。一般可以從結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土材料、施工控制這幾個方面來進(jìn)行歸類分析?，F(xiàn)就現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析并提出防治對策。

2.1 設(shè)計方面

1)伸縮縫設(shè)置間距較大。

設(shè)計規(guī)范規(guī)定現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為55 m，頂層樓板外露構(gòu)件伸縮縫不超過35 mm。但實際上大多數(shù)建筑設(shè)計在長度超過35 m時并未設(shè)置伸縮縫，因此不能有效地減少建筑收縮應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2)板底有效高度不足。

一般板厚度在板跨度L0的1/35～1/40之間，如果板厚不足，則容易引起裂縫。

3)現(xiàn)澆板分布筋間距過大。

樓板分布筋對克服溫度應(yīng)力影響較大，如果數(shù)量不足會導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。

2.2 施工原因

1)支模質(zhì)量不符合施工要求會產(chǎn)生現(xiàn)澆板裂縫。

板縫拼接不嚴(yán)將造成漏漿，板模中橫楞截面過小，間距太大，頂撐截面及間距亦過小及太大，會造成板模支架剛度不足撓度過大，尤其是現(xiàn)澆板擱置構(gòu)件的梁模及梁支架剛度不足，均使現(xiàn)澆板混凝土產(chǎn)生過早過大的初始應(yīng)力，使現(xiàn)澆板在終凝前就出現(xiàn)裂縫。

2)鋼筋工程安裝質(zhì)量不符合設(shè)計、施工要求容易導(dǎo)致現(xiàn)澆板裂縫的產(chǎn)生。

板筋的搭接位置、搭接長度、搭接百分比不符合設(shè)計要求，鋼筋錨固，尤其是板筋在梁內(nèi)和墻內(nèi)的錨固長度不足，鋼筋的間距誤差超過規(guī)范等等。

3)混凝土的振搗不符合施工要求導(dǎo)致現(xiàn)澆板開裂。

現(xiàn)澆板在振搗時存在的操作不當(dāng)，影響現(xiàn)澆板混凝土質(zhì)量。混凝土振搗程序不對，施工縫留置不當(dāng)，混凝土凝結(jié)時間未掌握，會產(chǎn)生冷縫振搗不密實或漏振;混凝土振搗時，只管振搗，把其中的鋼筋踩壞、踩亂未經(jīng)及時修復(fù)，將混凝土覆蓋，將造成質(zhì)量隱患。

4)后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫。

2.3 商品混凝土方面的原因

近年來商品混凝土在我國得到了廣泛的應(yīng)用，一方面商品混凝土的應(yīng)用極大的方便了工地施工，減少了現(xiàn)場攪拌這道工序，加快了施工進(jìn)度，但另一方面，由于商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量和規(guī)模均發(fā)展迅速，導(dǎo)致其質(zhì)量管理跟不上，所以施工中商品混凝土?xí)?jīng)常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，這就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。對商品混凝土的質(zhì)量控制應(yīng)從以下幾個方面做起:

1)混凝土原材料和試配質(zhì)量的控制。

商品混凝土生產(chǎn)廠家應(yīng)主要控制混凝土的原材料質(zhì)量。如水泥的牌號和質(zhì)量;黃砂的粒徑、含泥量;石子的粒徑、含泥量、針狀、片狀比例;水的酸度、堿度;外加劑的品種及性能等。

2)混凝土運輸工程中的質(zhì)量控制。

應(yīng)控制商品混凝土的攪拌時間，充分考慮運輸車輛從廠家到施工現(xiàn)場的時間，使得攪拌時間符合規(guī)范要求。每車商品混凝土到達(dá)現(xiàn)場后應(yīng)測定坍落度是否符合設(shè)計要求，并按批量做混凝土試塊，通過試驗來確定混凝土的標(biāo)號是否達(dá)到設(shè)計要求?；炷翑嚢枨案鶕?jù)砂石的含水率及時調(diào)整配合比;嚴(yán)格控制水灰比、坍落度。對商品混凝土應(yīng)提出具體的技術(shù)要求。

3 裂縫的防治措施

針對上述裂縫產(chǎn)生的原因，結(jié)合筆者的施工經(jīng)驗，提出了一些防治措施:

1)板內(nèi)配筋應(yīng)采用細(xì)而密的鋼筋。樓板配筋在相同含鋼率的范圍內(nèi)采用較細(xì)的鋼筋較密的分布，以提高鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。

2)現(xiàn)澆板厚度應(yīng)盡可能取規(guī)定的上限值，混凝土強(qiáng)度取規(guī)定的下限值，一般不宜大于C30，使其具有足夠的剛度。

3)在板角增加輻射筋?，F(xiàn)澆板的四周在設(shè)計上都已配置負(fù)筋，但針對絕大多數(shù)裂縫產(chǎn)生于板角這一現(xiàn)象，在板角四周增設(shè)輻射筋，使產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用方向與輻射筋相一致，能有效地抑制裂縫，輻射筋長度為1.5 m左右。

4)嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的保護(hù)層厚度?，F(xiàn)澆板負(fù)筋一般放置在支座梁鋼筋上面，與梁筋應(yīng)綁扎在一起，另外，采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負(fù)筋的位置，保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉，從而可有效控制保護(hù)層，避免支座處因負(fù)筋下沉，保護(hù)層厚度變大而產(chǎn)生裂縫，板的保護(hù)層厚度不應(yīng)大于1.5 cm。

5)加強(qiáng)現(xiàn)澆板澆搗后的養(yǎng)護(hù)。混凝土養(yǎng)護(hù)是整個施工過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)，忽視對混凝土的養(yǎng)護(hù)，既會降低混凝土的強(qiáng)度，又易使其在硬化過程中失水得不到及時補(bǔ)償而產(chǎn)生裂縫，尤其在高溫下施工，更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù)，這樣既可減少溫度裂縫的產(chǎn)生，也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效控制裂縫。

6)嚴(yán)格控制商品混凝土的質(zhì)量?；炷劣蒙皯?yīng)采用中粗砂，嚴(yán)格控制砂的含泥量，水泥要采用正常廠家生產(chǎn)的高標(biāo)號水泥[1］。

4 裂縫的補(bǔ)救處理措施

上述裂縫雖屬非結(jié)構(gòu)受力因素所引起的，但現(xiàn)澆板裂縫既影響美觀，又容易使住戶產(chǎn)生心理上的不安，而且裂縫不僅會影響抗?jié)B效果，也易造成水分侵蝕鋼筋，影響使用耐久性。因此，施工中樓板出現(xiàn)上述裂縫必須進(jìn)行補(bǔ)救處理防治。

1)當(dāng)樓板出現(xiàn)裂縫數(shù)量較少，且寬度小于0.2 mm時，可采用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行封堵。

主要施工工藝為:a.基面處理，首先沿裂縫處鑿出寬度為10 mm～15 mm，深度為10 mm的V形槽，剔除混凝土疏松的部分，將表面清理干凈;b.封堵，將配好的環(huán)氧樹脂膠低壓灌入V形槽內(nèi);c.養(yǎng)護(hù)，待其硬化后進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)2 d～3 d。

2)當(dāng)樓板出現(xiàn)較多寬度大于0.2 mm裂縫時，應(yīng)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。加固方法一般采用板底粘碳纖維布進(jìn)行加固，碳布的數(shù)量應(yīng)根據(jù)計算確定。

主要施工工藝為:a.基面處理，基材表面應(yīng)打磨平整;b.涂底層環(huán)氧樹脂膠;c.將裁剪好的碳纖維布貼于混凝土涂膠面，碳纖維布要平直、延展;d.使用硬橡膠棍或塑料刮板反復(fù)碾壓促使碳纖維布平直、延展、無氣泡;e.再次在布材面上滾涂環(huán)氧樹脂浸漬膠。

[1]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1997.

[2]蔡光汀，鄒 越.碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)的性能及應(yīng)用技術(shù)[J］.2001(10):35-36.

[3]騰錦光，陳建飛，S.T.史密斯，等.FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)[M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[4]劉 虎.簡析現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因及防治[J］.山西建筑，2010，36(36):123-124.