建筑施工現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫問題研究

文／陳龍 廣東華工工程建設(shè)監(jiān)理有限公司珠海分公司 廣東珠海 519000

引言：

近年來，建設(shè)行業(yè)的不斷發(fā)展，促使建筑工程結(jié)構(gòu)舒適性、安全性得到廣泛關(guān)注。由于鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板具備極強(qiáng)的防水性、抗震性，而被應(yīng)用于建筑工程施工中。但混凝土現(xiàn)澆開裂始終是需重點(diǎn)關(guān)注與解決問題，這就需要深入分析引發(fā)樓板裂縫的原因，并采取可行、有效的手段加以治理，以此增強(qiáng)樓板穩(wěn)定性、耐久性。

1、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫危害

樓板裂縫的出現(xiàn)會嚴(yán)重影響樓板穩(wěn)定性，但通常來說，建筑工程除局部受力過大、鋼筋配置不足、樓板使用荷載超限等原因產(chǎn)生的受力裂縫外，其余樓板裂縫在短期內(nèi)不會威脅到建筑整體結(jié)構(gòu)安全性，但極大程度地降低建筑結(jié)構(gòu)使用性能。若不加以及時(shí)修復(fù)，則會嚴(yán)重威脅樓板的安全性能。樓板裂縫對于建筑工程的影響主要體現(xiàn)在四方面：其一，降低樓板自身防水性能，尤其是頂層屋面板，如果發(fā)生開裂問題，雨水、空氣中水分會順著裂縫流入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，腐蝕鋼筋，影響建筑整體穩(wěn)定；其二，削弱樓板剛度。裂縫的產(chǎn)生會降低樓板剛度，無法為建筑使用人員創(chuàng)造良好且舒適的空間，致使建筑使用性能受到影響；其三，嚴(yán)重破壞樓板裝修層，樓板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫時(shí)，會增大建筑表層裝修施工開展的難度，甚至?xí)l(fā)裝修層脫落、開裂等問題，降低建筑整體美感，且無法保障建筑穩(wěn)定；其四，嚴(yán)重縮短建筑使用年限，影響建筑結(jié)構(gòu)耐久性。比如內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)長期處于潮濕環(huán)境中，會加速其銹蝕，無法達(dá)到建筑規(guī)劃使用年限[1]。

2、引發(fā)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫問題原因

2.1 混凝土質(zhì)量不合格

混凝土原材料質(zhì)量是保障樓板施工達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵，若選用的材料中含有微量、大量生石灰和氧化鎂，或水泥缺乏穩(wěn)定性，將會導(dǎo)致化學(xué)成分以及水分結(jié)合在一起，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)混凝土膨脹現(xiàn)象，引發(fā)樓板裂縫問題。此外，若在配比混凝土?xí)r，使用含泥量較多的砂石，在空氣循環(huán)流通的作用下，極易造成混凝土風(fēng)化干燥，若不加以處理，便會出現(xiàn)類似網(wǎng)狀的不規(guī)則裂縫。如果配比使用的材料為含泥量較大的粉砂，則嚴(yán)重降低混凝土本身抗拉強(qiáng)度，又在收縮性的影響下，產(chǎn)生樓板裂縫。

2.2 澆筑方案存在缺陷

若沒有完善且可行的混凝土樓板澆筑施工方案作為支撐，極易導(dǎo)致澆筑作業(yè)程序缺失問題，無法發(fā)揮出澆筑環(huán)節(jié)在建筑工程施工的作用。此外，如果澆筑工作未嚴(yán)格按照行業(yè)所制定的標(biāo)準(zhǔn)程序執(zhí)行，也會使?jié)仓|(zhì)量受到影響，增大樓板裂縫產(chǎn)生概率。澆筑方案內(nèi)容一般包括原材料選擇、施工工藝確定等，各項(xiàng)工作內(nèi)容落實(shí)不到位均會影響樓板穩(wěn)定性[2]。

2.3 澆筑質(zhì)量有待提升

澆筑施工時(shí)，如果未嚴(yán)格按照澆筑方案開展施工，或樓板支撐系統(tǒng)剛度不足，將會引發(fā)樓板變形、下沉等問題，從而導(dǎo)致混凝土變形，并發(fā)生開裂。此外，當(dāng)混凝土澆筑強(qiáng)度低于作業(yè)拆模所規(guī)定的混凝土強(qiáng)度時(shí)，仍采用強(qiáng)制拆模方式，極易受混凝土穩(wěn)定性不高的影響而出現(xiàn)裂縫。對于跨度小于4m 的樓板，通常會有明確要求以及作業(yè)流程規(guī)范，若無法保證施工規(guī)范性，也會因施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而增大裂縫發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

3、治理現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫問題措施

3.1 合理選用混凝土材料

建筑工程施工規(guī)模的擴(kuò)大以及建筑使用需求及要求的增多，致使建筑結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜化，但在對樓板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為減小其自身重量并增大建筑使用空間，通常會適當(dāng)減少樓板厚度，在沒有考慮混凝土收縮變形因素的情況下，引發(fā)樓板開裂問題。對此，選購混凝土配比材料時(shí)，盡可能選擇不易收縮的水泥材料，如硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等（如圖1所示）。開展樓板設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)在不破壞混凝土整體強(qiáng)度的前提下，降低水泥材料的混合比例，避免發(fā)生水熱化現(xiàn)象而影響混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。執(zhí)行配比作業(yè)時(shí)，可增加適量粉煤灰、減水劑，有助于混凝土和易性的大幅提高，實(shí)現(xiàn)對混凝土收縮量的合理控制。此外，選用的混凝土骨料通常為潔凈河砂，并以中粗砂為主。結(jié)合工程所在地現(xiàn)有資源以及材料供應(yīng)情況，合理選用粗骨料，一般為級配良好碎石。對建筑結(jié)構(gòu)規(guī)模、鋼筋凈距進(jìn)行全方位測量，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)具體施工方法和施工運(yùn)行設(shè)備性能確定粗骨料的最大粒徑。骨料的選擇工作直接決定了混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與耐久性，同時(shí)也與水泥用量、混凝土施工總成本息息相關(guān)。如果無法保障骨料顆粒級配良好性，會使拌合物本身和易性受到嚴(yán)重影響，極大程度地降低混凝土強(qiáng)度，使得最終施工質(zhì)量與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)存在較大差距，還會造成水泥的不必要浪費(fèi)。若骨料中含有少量水泥，會降低混凝土流動性以及抗凍性；如果骨料不具備較強(qiáng)的堅(jiān)固性，也會使其抗凍性能受到影響。材料配比、混合時(shí)，水泥中的堿會與活性骨料發(fā)生反應(yīng)而出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，致使混凝土開裂。因此，若建筑工程所處地區(qū)較為潮濕，應(yīng)組織專業(yè)人員全方位檢驗(yàn)混凝土骨料的堿活性，若條件允許，盡量選用當(dāng)?shù)毓橇蟍3]。

圖1 硅酸鹽水泥與粉煤灰水泥

3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)澆筑方案

設(shè)計(jì)出科學(xué)且與建筑工程樓板施工要求相符合的澆筑方案，以保證施工作業(yè)連續(xù)性進(jìn)行，還可大幅提高混凝土施工質(zhì)量，規(guī)避樓板裂縫問題的發(fā)生。澆筑方案設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

（1）在保證建筑施工規(guī)范性的前提下，增強(qiáng)作業(yè)面平整度，避免凹凸不平現(xiàn)象，為混凝土澆筑施工創(chuàng)設(shè)良好條件。在此期間，若發(fā)現(xiàn)作業(yè)面存在凹凸口，則需對該部位的鋼筋做性能增強(qiáng)處理，同時(shí)，還需執(zhí)行凸面的找平工作，確保樓板均勻受力，降低裂縫問題發(fā)生概率。此外，如果建筑樓平面外觀缺乏平整性，則應(yīng)增設(shè)梁，實(shí)現(xiàn)該問題的有效解決；（2）合理設(shè)計(jì)建筑工程規(guī)模，尤其是長度，避免建筑結(jié)構(gòu)在溫度的影響下，出現(xiàn)物變問題，引發(fā)樓板開裂。對此，可在澆筑時(shí)，科學(xué)設(shè)置收縮縫，以此對建筑結(jié)構(gòu)長度進(jìn)行全面把控。一般來說，伸縮縫的長度需維持在30～50m，若工程類型為多層建筑，則應(yīng)保證收縮縫長度控制在50m 左右。如果受施工條件限制，無法保證其長度，可采取后澆帶施工的方式避免樓板收縮開裂問題的發(fā)生，從真正意義上強(qiáng)化混凝土樓板穩(wěn)定性，并獲得理想的控制效果；（3）通常來說，工程裂縫的形成主要受混凝土穩(wěn)定性降低的影響，當(dāng)其出現(xiàn)形變時(shí)，會引發(fā)樓板裂縫，而不同因素造成的開裂程度不同。調(diào)查顯示，混凝土形變引發(fā)的樓板裂縫占比達(dá)80%。此外，混凝土的綜合性能會影響樓板結(jié)構(gòu)抗力，如抗拉力，若混凝土抗拉力與設(shè)計(jì)強(qiáng)度數(shù)值差距較大，則需對產(chǎn)生的裂縫間距進(jìn)行測量，以此為依據(jù)，著手于裂縫寬度的計(jì)算；（4）設(shè)計(jì)混凝土樓板時(shí)，盡可能選用熱軋帶肋鋼筋，有助于樓板握裹力的進(jìn)一步增強(qiáng)，嚴(yán)禁使用光圓鋼筋。此外，針對建筑構(gòu)造部位的鋼筋，需應(yīng)用變形鋼筋，以此提高現(xiàn)澆混凝土握裹力，實(shí)現(xiàn)對樓板裂縫問題的有效控制；（5）合理規(guī)劃澆筑施工周期，并加大對構(gòu)造鋼筋布置工作的重視。對連續(xù)結(jié)構(gòu)樓板進(jìn)行施工時(shí)，盡量使用上下結(jié)構(gòu)具有連續(xù)式的配筋，而非分離式配筋。在洞口處，應(yīng)設(shè)置強(qiáng)筋，建筑結(jié)構(gòu)梁腰位置，使用構(gòu)造筋，鋼筋直徑需控制在1cm 左右，各鋼筋彼此間距離為20cm；（6）澆筑施工前，安排專業(yè)團(tuán)隊(duì)全方位勘察樓板結(jié)構(gòu)，若發(fā)現(xiàn)存有大量管線，則需合理增加樓板厚度，其目的是對混凝土截面縱向長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對線管的有效保護(hù)。同時(shí)，還應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，以此增強(qiáng)線管穩(wěn)定性，防范樓板開裂。

3.3 強(qiáng)化樓板澆筑質(zhì)量

開展樓板澆筑施工時(shí)，要求施工單位制定可靠且有效的質(zhì)量控制方案，確保施工質(zhì)量，規(guī)避樓板裂縫產(chǎn)生。方案內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：對混合骨料以及水的溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，做好降溫處理工作；施工作業(yè)盡可能在低溫環(huán)境下進(jìn)行，比如清晨、夜晚，避免受溫度因素的影響導(dǎo)致混凝土熱脹冷縮，引發(fā)結(jié)構(gòu)變形。與此同時(shí)，還需合理控制澆筑時(shí)長，避免在干燥環(huán)境中長時(shí)間作業(yè)使混凝土中含有的水分大量蒸發(fā)而出現(xiàn)混凝土干裂現(xiàn)象；嚴(yán)格把控混凝土運(yùn)輸時(shí)長，并做好相應(yīng)的保護(hù)工作，如強(qiáng)光遮擋、混凝土覆蓋等，實(shí)現(xiàn)對混凝土內(nèi)外溫度的有效控制，避免溫差過大破壞混凝土結(jié)構(gòu)；澆筑施工時(shí)，嚴(yán)格按照最初設(shè)計(jì)的施工方案進(jìn)行，確保作業(yè)連續(xù)性、規(guī)范性，還應(yīng)適當(dāng)提高樓板自身強(qiáng)度，避免荷載過重引發(fā)裂縫事件；作業(yè)期間，如果發(fā)現(xiàn)混凝土表層水分過多，則需執(zhí)行干燥吸收工作，實(shí)現(xiàn)對混凝土水分含量的有效控制，也需在澆筑施工結(jié)束后，向混凝土表面噴灑適量水，確保其整體濕潤，避免水分蒸發(fā)而干裂；驗(yàn)收澆筑施工質(zhì)量時(shí)，若不符合澆筑標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)在第一時(shí)間執(zhí)行二次抹壓作業(yè)，確保樓板澆筑質(zhì)量。

4、不同類型混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫處理措施

4.1 受力裂縫

因受力而引發(fā)的樓板裂縫種類較多，在對裂縫部位進(jìn)行修復(fù)時(shí)，需結(jié)合裂縫產(chǎn)生的具體原因選用相適應(yīng)的處理方法進(jìn)行。比如，因受力不均勻、荷載過大等原因引發(fā)的混凝土結(jié)構(gòu)安全裂縫，需做到問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理，避免裂縫延伸。在處理時(shí)，沿著裂縫開鑿V 字形凹槽，做好周圍及凹槽內(nèi)部的清理工作，緊接著將環(huán)氧樹脂灌注進(jìn)凹槽內(nèi)，再利用粘扁鋼、炭纖維布加固鋼筋混凝土樓板[4]。但需注意的是，灌注作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)執(zhí)行養(yǎng)護(hù)工作，且不同溫度環(huán)境下的養(yǎng)護(hù)時(shí)長以及拆模時(shí)間均不同，如表1所示。

表1 不同溫度下的養(yǎng)護(hù)時(shí)間與拆模時(shí)間

4.2 非受力裂縫

非受力裂縫主要指在溫度變化、混凝土收縮、施工振動等內(nèi)外因素的影響下，使得混凝土物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，也稱為砼裂縫。這類裂縫的種類較多，在處理方式上也不同。常見的砼裂縫處理方法有表面修補(bǔ)法。比如，在處理樓板表面龜裂問題時(shí)，需先清理其周邊雜質(zhì)，使用環(huán)氧樹脂液執(zhí)行涂刷、灌注工作，實(shí)現(xiàn)對裂縫的有效封堵，并達(dá)到保護(hù)混凝土的目的。若砼裂縫寬度為0.1mm 左右，則需按照1:2 的比例混合水泥與砂漿，再執(zhí)行抹縫處理，作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)做好表面清理工作。此外，充填與注入法也是應(yīng)用頻率較高的裂縫處理手段，前者主要針對寬度大于0.2mm的裂縫，處理時(shí)，在裂縫砼表面鑿U 形槽，填充材料為樹脂砂漿，也可使用瀝青、水泥砂漿；而注入法通常處理寬度小且深的裂縫，具體操作如下：在裂縫嚴(yán)重處設(shè)置注入用管，將低粘度環(huán)氧樹脂注入到砼內(nèi)部，借助手動泵或電動泵完成裂縫修補(bǔ)工作，其余部位采用表面修補(bǔ)法進(jìn)行處理即可，環(huán)氧樹脂灌縫施工如圖2所示。

圖2 低粘度環(huán)氧樹脂灌注效果圖

4.3 破壞性裂縫

一些建筑工程鋼筋混凝土施工期間，所選用的水泥不具備較強(qiáng)的安定性，或混合材料彼此間在充分?jǐn)嚢柘驴砂l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，嚴(yán)重破壞混凝土結(jié)構(gòu)，這一情形下產(chǎn)生的樓板裂縫便為破壞性裂縫。當(dāng)該問題發(fā)生時(shí)，要求作業(yè)人員盡數(shù)處理存在問題的混凝土，再按照施工方案執(zhí)行鋼筋混凝土樓板澆筑施工。此外，部分澆筑也會因施工工藝不科學(xué)、設(shè)計(jì)失誤等問題導(dǎo)致樓板受力不均、荷載過大，從而產(chǎn)生破壞性裂縫。對此，要求施工人員立即停止?jié)仓┕ぃ治隽芽p出現(xiàn)原因，在此基礎(chǔ)上，組織技術(shù)人員、施工人員、設(shè)計(jì)人員對裂縫影響程度進(jìn)行評估，重新設(shè)計(jì)、調(diào)整施工方案，并在完成問題混凝土處理工作后，投入到二次澆筑施工中。

結(jié)語：

建筑混凝土樓板裂縫問題是當(dāng)前建筑工程施工重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，裂縫的存在嚴(yán)重威脅建筑整體性能，增大建筑運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，還會使建筑美觀性受到影響，無法發(fā)揮出混凝土施工價(jià)值，縮短建筑使用年限。對此，施工人員需明確裂縫產(chǎn)生原因，以此為依據(jù)，制定相應(yīng)的防治措施，增強(qiáng)混凝土樓板澆筑效果，同時(shí)，還需對澆筑施工質(zhì)量加以全面控制，確保工程達(dá)到行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。