現澆鋼筋混凝土樓板開裂原因及控制措施探討

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摘要：筆者從混凝土干縮變形、溫度變化、設計、施工等方面并結合工程實際分析了現澆鋼筋混凝土樓面板裂縫產生的原因，并針對這些問題提出相應的設計、施工措施。

關鍵詞：現澆板；裂縫；原因；措施

隨著施工技術的進步和抗震對樓蓋整體性要求的提高，現澆鋼筋混凝土樓板（蓋）正得到日益廣泛的應用。但在實際施工和使用中又出現了一個問題—裂縫問題。

現澆鋼筋混凝土樓面板的裂縫，是目前較難克服的質量通病之一，特別是商品住宅工程樓面出現裂縫，往往會引起投訴、糾紛以及索賠要求等。《混凝土結構設計規范》GB50010—2002允許普通鋼筋混凝土結構構件帶裂縫工作，但須對裂縫開展寬度進行控制。從外觀要求考慮，裂縫過寬將給人以不安全的感覺，同時也影響對結構質量的評價；從耐久性要求考慮，如果裂縫過寬，在有水侵入或空氣相對濕度很大或所處環境惡劣時可能會使鋼筋銹蝕，影響結構的使用壽命和安全。《住宅建筑規范》GB50368—2005規定，“住宅結構不應產生影響結構安全的裂縫”。因此，無論是從市場還是規范角度，都須對裂縫進行控制。

現筆者結合設計、施工實踐中的經驗與教訓，從設計、施工二方面，談談現澆鋼筋混凝土樓板開裂原因及預防措施。

一、現澆鋼筋混凝土樓板開裂的原因

（一）、裂縫發生的部位、特征

大量的工程實踐表明，現澆鋼筋混凝土樓板裂縫主要發生在以下部位：（1）現澆板角部（朝陽處最明顯），并與現澆板邊緣約成45°，斜向發展；（2）現澆板的跨中，近似直線型發展；（3）現澆板面周邊，近似直線發展；（4）預埋線管及線管集中處，沿管線走向出現表面裂縫；（5）不規則裂縫。

（二）、現澆鋼筋混凝土樓板裂縫產生的原因

裂縫可歸結成兩大類：荷載裂縫和變形裂縫。根據調查資料表明：變形裂縫占主導，約占結構物總裂縫的80%；荷載裂縫約占20%。因此，在本文中筆者主要討論變形裂縫。

1.混凝土的自有特性—干縮，抗拉強度低。

（1）干縮主要是由混凝土水分蒸發而引起的收縮變形。在超靜定的現澆鋼筋混凝土結構中，當混凝土的干縮受到結構內部鋼筋或外部支座的約束時，會在混凝土結構中引起約束拉應力，當約束拉應力一旦超過混凝土的抗拉強度，勢必引起現澆板開裂。而且裂縫部位多發生在應力比較集中的地方—板角處，且與墻陰角線相垂直。

（2）近年混凝土強度不斷提高，也是引發裂縫的一個不利因素。高強混凝土中水泥含量較大，引起的膠凝干縮和水化熱散失拌隨的冷縮使收縮值顯著增大；同時高強混凝土彈性模量增加也引起了約束應力的加大，而混凝土強度增加時，其抗拉強度卻增長較少。另外為了適應泵送、免振等施工要求，混凝土粗骨料的含量和粒徑大幅度降低。骨料減少及粉劑含量的相對增加，更加大了混凝土的收縮，從而導致收縮裂縫普遍發生。

2.溫度變化

混凝土在溫度變化時會熱脹冷縮，其溫度線膨脹系數約為αc=1×10-5/c0，即每10 c0的溫差可引起應變ε=1×10-4，對C30混凝土而言，則可引起溫度應力б=Еε=3.0Ν/mm2，這已遠遠超過C30混凝土的抗拉強度標準值ftk=2.01Ν/mm2，因此較大的溫差往往就會引起裂縫。

現澆鋼筋混凝土板的溫度裂縫有兩種原因：其一為季節（或日）溫度變化引起的裂縫，集中于屋面板以及朝陽處房間的樓板，且裂縫寬度往往隨季節（或日）變化。其二為混凝土結構中因水化熱散失速度不一致引起的溫差裂縫，往往表現為平面形狀突變的凹凸房屋陽角處的裂縫。

3.設計方面

1）建筑平面

在建筑設計中，只注重建筑功能而忽視結構問題。如建筑平面不規則、結構體形突變、對較長的建筑未采取必要的分割措施等，而結構設計時又沒有采取加強措施，因此在平面布局凹凸、轉角處由于應力集中形成薄弱部位，一旦混凝土收縮和溫度變化易于產生裂縫。

2）樓板配筋

設計計算不合理或板鋼筋間距偏大，特別是板面抵抗負彎矩的鋼筋未通長設置，致使在靠近板邊緣處沿負彎矩筋端部出現裂縫。而在房屋角部的板處，由于收縮是雙向的，沒有配置足夠的構造鋼筋，因此產生450斜裂縫。

3）樓板厚度

現澆板厚度不夠，導致開裂。鋼筋混凝土構件的受力是由鋼筋與混凝土共同承擔的，現澆鋼筋混凝土樓板過薄，板的剛度勢必減弱，受拉鋼筋和受壓混凝土應力增大，板因此開裂。

4）樓板中暗埋PVC管

現澆板內埋管，是引起樓板開裂的重要原因之一。PVC管與混凝土的粘結不好，且減少板的厚度，特別是樓板中部只有板底一層鋼筋時，容易出現順著PVC管線走向的斷裂裂縫，調查中發現板中部的通長裂縫經常從燈頭處穿過。

5）荷載取值

設計中未充分估足裝修荷載、使用荷載（即設計荷載偏小），以致設計受力小于實際受力，板因此開裂。

4.施工方面

1）現澆板上過早施工、加載引起的裂縫

《混凝土結構工程施工質量驗收規范》規定，混凝土強度達到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏和安裝模板及支架。但開發商為了搶時間趕進度，在剛澆好的現澆板混凝土尚處在初凝或終凝階段就任意踩踏、搬運材料、集中堆放磚、模板、砂漿等。過早地加載，人為地造成了現澆板開裂。

2）支座處負筋下沉產生裂縫

在施工過程中由于施工工藝不當或施工人員的野蠻操作，任意踩踏鋼筋，致使支座處負筋下沉，負筋的混凝土保護層厚度過大，減少了板截面的有效高度，使板的承載力達不到設計的要求，從而導致板裂縫的產生。

3）混凝土養護不當或不及時產生的裂縫

混凝土養護不當，尤其是使用鋼模板時，未注意澆水養護，易產生收縮裂縫。

4）其他

如混凝土強度等級未達到設計的強度等級；混凝土水灰比、塌落度太大；混凝土澆搗不密實或過振，有蜂窩、麻面、狗洞等；支模馬虎，不嚴實，漏漿；施工超載；混凝土冬季受凍或夏季烈日暴曬；施工單位偷工減料，故意減少配筋量等。

二、現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的控制措施

現澆鋼筋混凝土樓板出現裂縫，一方面影響結構使用安全和耐久性，另一方面影響外觀。因此，必須從設計、材料、施工、管理等多方面采取控制措施，控制有害裂縫，減少（小）可見裂縫。

1.設計方面

由于樓（屋）面板的邊界約束條件非常復雜，混凝土收縮應力和溫度應力的理論計算并未完全解決，而且施工質量遠達不到設計時的理想狀態，因此在工程設計實踐中，主要從設計理念和構造措施上予以注意，設計時應注意采取適當的加強措施，以求盡量減少現澆鋼筋混凝土樓（屋）面板開裂的可能性。

1）建筑平面應力求規則。當建筑平面有不可避免的凹口時，連續的鋼筋混凝土樓板寬度不宜小于5m；凹口內側的鋼筋混凝土樓板應適當加厚，