试述大体积建筑施工中楼板产生裂缝的原因与防治措施

由于大体积建筑产品的实现过程一般跨越数月到数年之久，施工期间对于钢筋混凝土结构，由于混凝土强度起初尚未达到设计预期标号，同时受到各种施工荷载、自重以及不同环境温度等多种作用的情况下，钢筋混凝土结构也会在不同部位出现裂缝，其具备以下特点：裂缝一般在房屋尚未投入使用即楼板除自重外未受到可变荷载时就会产生。相当大的一部分裂缝为贯穿性裂缝，虽不致造成楼板的强度及承载力明显下降，但对用户的正常使用产生较大的影响。裂缝产生在混凝土浇筑完一段时间以后，一般为两个月到一年左右。超过一年后，裂缝基本上不再发展。裂缝产生与季节有一定关系，秋、冬季节裂缝产生较多。严格控制伸缩缝间距仍无法避免裂缝产生。

二、现浇混凝土楼板裂缝出现的设计原因与防治措施

2.1 原因

设计方面的原因是形成现浇混凝土楼板裂缝的内因。通过大量的工程实践及裂缝工程调查，设计方面的原因主要有：大体积建筑平面不规则，形状突变，凹凸较多，即转角较多，这些转角处由于应力集中，形成薄弱部位，受到混凝土收缩及温差变化，引起楼板开裂。由于住宅标准对通风、采光、日照、明厅、明卫的要求，因此大体积建筑平面不规则、凹凸布局比较普遍。当楼板体型过长、伸缩缝间距设置过大或未考虑设置伸缩缝时，混凝土收缩而引起的拉应力积聚往往在中部最大，导致横向裂缝，由于形状关系，此类型裂缝往往在相对薄弱的瓶颈处发生，如楼梯间、天井、凹角处等。楼板配筋不当。有些设计人员在砖混结构中采用现浇楼盖，出于大体积建筑构造及抗震考虑有时圈梁较大，墙边支座按简支假定计算，支座配筋往往采用构造配筋，而施工时楼板与圈梁常整体浇筑，致使楼板实际受力与配筋计算不一致，当楼板跨度较大时会在板顶支座边产生裂缝犷有时还会在板中央和边角同时出现约束收缩裂缝。楼板中暗埋有大量PVC电线管。由于楼板较薄，因此在埋有PVC电线管处楼板削弱很大，而楼板中部一般又只有下部一层钢筋，容易出现顺着PVC管走向的裂缝。经过调查发现板中部的通长裂缝经常从灯头处穿过，特别是现代住宅大体积建筑中对住宅智能化的设计要求越来越高，致使楼板中埋设的PVC管线的数量和直径都有大幅度的增加，导致此类裂缝越来越普遍。

2.2 防治措施

为了减少由于设计因素导致的现浇混凝土楼板裂缝，可以采取如下预防控制措施。采用双层双向钢筋，这样纵、横两个方向的钢筋网的合力能够很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移。传统上现浇钢筋混凝土楼板设计时，支座负筋均按平行于板的四边的布置形式，该种布置形式对板转角处对角线方向的抗拉能力最薄弱。由于目前普遍采用泵送混凝土的施工工艺，混凝土的水泥用量、水灰比、坍落度等比较大，石子的粒径较小。为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现的局部应力集中，楼板转角如果仍按此方法配筋，己经不能适应这种变化。根据实际设计、施工经验，将角区局部板块支座负筋全跨贯通设置或者在楼板的转角角部设置放射形分布筋，分布筋的长度取板块对角线长度的1/3，可以大大减少此类裂缝的产生。在设计中减小伸缩缝的间距，并增强外墙外保温措施。混凝土收缩的大小与楼板的内、外部约束有着密切的关系，而约束的大小很大程度上取决于楼板的分缝间距。用变形缝将较长的大体积建筑物分割为较小的变形单元，可以缩小约束的范围，减轻约束作用，有效地较少收缩裂缝的产生。现浇混凝土楼板设计时，应充分考虑楼板的温度应力作用。楼板配筋尽量采用小直径、小间距配筋，一般采用11mm-14mm的钢筋，钢筋间距宜在150mm-200mm之间，钢筋配筋率不应小于0.3%,适当增加板厚。

三、现浇混凝土楼板裂缝出现的施工原因与防治措施

3.1 不合理的施工荷载与防治

目前在主体结构的施工过程中，普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层，最快时甚至不足5天一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，而吊运的材料往往暂时存放在开间较大的房间里，这就给大开间部位的房间雪上加霜。对这类因素的综合防治措施如下：主体结构的施工速度不能强求过快，楼层混凝土浇筑完后的必要养护必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在7-10天一层为宜，以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。科学安排楼层施工作业计划，在楼层混凝土浇筑完毕的24小时以前，可限于做测量、定位、弹线等准备工作，最多只允许暗柱钢筋焊接工作，不允许吊卸大宗材料，避免冲击振动。24小时以后，可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动，做到轻卸、轻放，以控制和减小冲击振动力。第3天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。在模板安装时，吊运上来的材料应做到尽量分散就位，不得过多地集中堆放，以减少楼面荷重和振动。

3.2 预埋管线处的裂缝防治

当前在现浇楼板中大多采用PVC管作为预埋穿线管，这种材料表面光滑，弹性较大，直径较大，与混凝土结合差，在楼板中形成薄弱层。混凝土浇捣时，容易引起PVC管上移或下沉，使得板顶或板底保护层变薄，使混凝土截面受到较多削弱，从而引起应力集中，使楼板容易出现沿穿线管走向的裂缝的发生。并且线管的敷设走向又垂直于混凝土的收缩和受拉力向时，就更容易发生楼面裂缝。因此，为了预防预埋管线处裂缝的产生，在预埋管线处可采取如下措施：尽量避免在同一位置立体交叉穿越，交叉布线处可采用线盒，同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，以确保线管底部的硅灌筑顺利和振捣密实。线管上缠绕铁丝或涂抹素水泥浆后埋设于楼板内。楼板内管线直径一般不应大于板厚的1/3。

3.3 后浇带后施工缝施工不慎而造成的板面裂缝防治

为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力，规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工未留企口缝;板的后浇带或施工缝不支模板，造成斜坡搓，疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。因此应尽量避免在楼板上留置施工缝，同一水平面的混凝土楼板应尽量同时浇筑，如必须留置施工缝或设计要求留置后浇带的应注意以下几个方面.在已硬化的混凝土表面上继续浇筑混凝土前，应清除表面上松动的砂石和软弱混凝土层，同时还应加以凿毛，用水清洗干净并充分湿润，一般不宜少于24小时，残留在混凝土表面的积水应予清除。

3.4 混凝土养护不当造成的裂缝防治

混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少初期收缩裂缝发生。为此，施工中必须做好以下几个方面：常温情况下应严格按规定及时对混凝土浇水养护。高温、低湿、高风环境下，浇水后应适当覆盖，使混凝土不致受风吹、曝晒，以保持混凝土足够的湿润状态，以避免混凝土失水过多、过早而干裂;良好的养护也控制了混凝土结构温度和湿度不致变化过大，同时放松徐变约束作用，避免因过大的变形应力超过混凝土拉应力而出现裂缝。混凝土的养护应设专人负责并做好养护记录。浇水的次数以能保持混凝土上具有足够的湿润状态为宜。在一般气候条件下，混凝土浇筑完最初三天中，白天应每隔2h浇水一次，夜间至少浇两次。在以后的养护中，每昼夜至少浇水四次。干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土应不少于7d，对抗渗混凝土及掺缓凝剂的混凝土，不少于14d。

3.5 温度变化引起混凝土裂缝防治

新浇筑的混凝土由于强度低、抵雄形能力差，遇到不利的温度条件叮表面容易产生温度收缩裂缝。保温养护，即保持混凝土夕嚼环境处于适宜的温湿度条件，目的是减少混凝土表面与内部温差以及表面温度梯度。保温层兼肴保湿作用，其中尤以湿砂层、湿锯末层和蓄水养护效果较为明显。为使楼板处于适宜的温湿度条件，可以采用塑料薄膜苫盖养护。塑料薄膜具有很好的保湿效果，较湿砂层和湿锯末层更便于操作和周转存放，避免了表面蓄水养护的人工消耗。冬季施工和气温骤降时以在其上面覆盖草帘子保温。此外，还可以采用湿麻袋片覆盖养护，效果同样非常好。

参考文献：

[1] 郝增韬.现浇钢筋混凝土楼板裂缝成因及其综合控制研究[D].贵州大学.2006

[2] 邢东华.现浇混凝土楼板裂缝的成因及预防[J].铁道标准设计，2001(8)