建筑设计论文:浅析高层住宅楼板裂缝产生原因及冶理方法

　　由于我国城市化进程的加快、建设用地日显紧缺、人们对生活品质的追求随着我国经济的迅速发展也相应的有所提高，这些因素导致钢筋混凝土结构的高层楼宇在住宅建设中的数量和比重逐年增大，随着现代施工技术的发展和各种新材料、新工艺的应用，现浇楼板因整体性强、抗震性能好等优点而取代了预制楼板，许多建筑物在建设过程和使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝，特别是现浇钢筋混凝土结构的楼板裂缝，虽然楼面裂缝大多数不影响建筑结构的安全性能，但它会影响住户的使用，住宅楼里贯穿楼板的裂缝常发生渗漏现象，导致天棚抹灰起皮脱落，这肯定影响室内环境美观，给住户带来无尽的烦恼而影响了生活质量。但由于混凝土材料本身的特性，楼板结构的裂缝是不可避免的，导致出现裂缝的原因很多：材料、温度变化等原因;也有设计、施工、使用等方面的问题。所以寻找裂缝的成因将有利于控制裂缝。

　　一.结构楼板裂缝出现的时间所在部位及其特征

　　裂缝产生的时间分为早、中后期。早期裂缝一般出现在工程施工后一个月内，中后期裂缝在六个月，或一至二年。现浇钢筋混凝土楼板裂缝，多分布在房屋外墙转角所在房间的楼板上。房间中部的裂缝较长，最长的可与房间的进深相同，与横墙平行，裂缝一般呈45度斜向，有时一只角同时出现两条裂缝，裂缝基本上为上下贯通。裂缝宽度较小，一般在一毫米以下，裂缝一旦存在不会闭合消失，部分裂缝产生在板内电线管埋设部位。个别工程的楼板裂缝垂直于板跨方向，或呈不规则状分布。

　　二.裂缝产生的原因

　　(一)混凝土材料本身的原因

　　由细骨料、水泥、砂子、石子以及存留其中的气体和水分组成的混凝土是一种非均质脆性材料，硬化过程中由于温度和湿度变化的条件下，体积会产生变化，内部产生变形。由于混凝土中各种材料的变形是不均匀的，同时各种材料之间变形不是自由的相互之间会有约束，从而在混凝土内部产生粘着微细裂缝和水泥石微裂缝。在拉应力的作用下，这些微细裂缝的长度和宽度均有相应的增大，当拉应力大于混凝土本身的抗拉强度时微细裂缝逐渐相互贯通且其宽度迅速增大，当裂缝宽度超过0.05mm时，便产生了肉眼可以看见的裂缝。

　　(二)设计方面的原因

　　平面布局不合理，尺寸较长，不规则，伸缩缝、后浇带设置不合理，两个较大单元的连接面较窄，应力相对集中。楼板钢筋采用单层钢筋、钢筋较粗，间距较大，反弯距钢筋的设置不理想，位置不易固定。楼板厚度较薄，刚满足设计计算需求，预埋套管较粗，钢筋重叠保护层不够。

　　(三)施工方面的原因

　　1、混凝土配合比控制不准。在施工过程中，为了赶进度，随意提高混凝土强度，随意加水，单位体积用水量加大，使混凝土收缩量增大，这是造成裂缝的常见施工原因。

　　2、混凝土浇筑顺序有误，浇筑方法不当。由于混凝土流动性较低，浇筑速度过快，在硬化前易因混凝土凝聚力不足而产生早期沉缩裂缝。

　　3、模板支撑系统变形，模板过于干燥。在浇筑混凝土过程中，由于模板支撑系统构造不当、模板支撑强度、刚度和稳定性不足，支撑系统可能产生变形造成楼板产生过大的位移和拉应力，就会产生裂缝;在浇筑混凝土时，模板过于干燥吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，当收缩应力大于混凝土抗裂应力时，也会产生裂缝。当主体施工周期过快，模板支撑拆除过早，砖、钢筋过早的放在楼板上，导致局部荷载过大，也会出现裂缝。地基不均匀或荷载不均匀造成不同部位构件沉降的差异，从而在结构内引起拉应力而出现裂缝。

　　4、混凝土干缩、养护差。混凝土在施工中由于养护不当，导致表面干燥过快，而内部湿度变化小，表面收缩快的混凝土受到收缩慢的内部混凝土的约束，当拉应力超过混凝时，就会产生干缩裂缝。

　　三.防止裂缝产生的治理方法

　　(一)设计方面应采取的措施

　　1、住宅建筑平面应尽最规则，避免平面突变。当平面有凹口时，凹口周边楼板的配筋应适当加强。当楼板平面形状不规则时，宜设置梁使之形成较规则的平面。

　　2、住宅长度较长时要按照《建筑设计规范》的要求合理设置伸缩缝和后浇带。

　　3、楼板中有较粗较多的预埋套管时，应适当加厚楼板，增加混凝土的有效截面高度，并沿套管中心线上、下设置500宽的附加细密钢筋网以防混凝土开裂，厨房、卫生间、阳台楼板厚度不要小于90毫米，其它房间的楼板厚度不要小于110毫米，凡外墙转角楼板的转角部位最好上下设置附加转角放射钢筋，避免室内外温差引起的温度应力在转角部位产生的斜裂缝。

　　4、楼板钢筋要采用双层双向钢筋，虽然用钢量增加了，但对裂缝的防治很有效。单层钢筋的做法虽满足设计计算要求，实际上负弯矩钢筋设置不理想。为了做到既能节省钢筋又能防止混凝土楼板面产生裂缝，可采用如下做法：①在结构设计计算中，需配置负弯矩钢筋的板面部位按设计配足负弯矩钢筋，负弯矩钢筋的间距不要大于120毫米，最好采用二级钢;②板面的其他部位配置适量的细小构造钢筋。

　　5、混凝土的强度等级不宜大于C30。

　　(二)材料方面应采取的措施

　　做好进场原材料的检查验收工作，严格履行材料进场的检验程序。采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥拌制，控制粉煤灰的用量不要超过水泥量的15﹪。严格控制混凝土坍落度，主要是控制单位体积用水量对混凝土质量影响，用水量不得大于180公斤∕立方米，保证现场浇捣时混凝土塌落度控制在15厘米以下。控制好混凝土中的细骨料，不得用细沙或特细砂，尽量杜绝细骨料的含泥量。应针对工程的特点，合理选用外加剂，优先选用减水率高、对混凝土收缩较小的外加剂。

　　(三)施工时采取措施

　　1、施工单位应严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求进行施工，尽量选用低水化热水泥，对不同品种、不同标号的水泥应采用相应的施工工艺。加强对现浇混凝土楼板的养护，专人负责，专人养护，至少七天内保持混凝土楼板的湿润，要覆盖草席和定时浇水养护是保证混凝土强度和避免裂缝产生的最有效而经济的方法。

　　2、大多数城市的高层住宅施工中，为了减少施工噪音和环境污染以及加快施工速度而选用泵送混凝土。然而有些施工方的泵送操作人员为了防止堵管而在泵前早已拌好的混凝土上随意掺加水以增加砼土的流动性。这种违规的行为会改变了砼的水灰比，严重影响到混凝土的质量，可能会使混凝土楼板产生裂缝。一定要禁止这种违规行为。

　　3、混凝土浇捣时要浇捣均匀，不要漏振，也不要多振，要严格按照施工规范进行操作。

　　4、严格控制钢筋的保护层厚度，尤其是上部钢筋。对于不同厚度板的上下层钢筋之间的距离要用不同高度的马凳，并保证足够的数量，以达到混凝土板设计的有效截面高度。同时在施工过程中要采取有效的楼板厚度的控制措施，确保所浇注的混凝土厚度能达到设计图纸质要求。

　　5、在工程建设速度越来越快的情况下，更应合理确定建设工期，一般一层保证10天左右的工期。控制施工荷载的堆放，施工用的材料，如砖块运上楼板后要均匀放置，不能堆得过高，不能集中放在一个地方，尽量放在支座处，而且要轻放，因为此时的混凝土的强度很低，有了冲击力和集中压力，混凝土会产生内伤，很多裂缝就是在此时产生的。特别要禁止过早的大量的不均匀堆载和冲击荷载，保证新浇灌混凝土在初始龄期7d内不受任何施工荷载和震动的影响。

　　6、一定要正确掌握拆模时间。考虑到规定的拆模时间，跨度大于2m小于8m的现浇楼板，其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%，当跨度大于8m时，拆模混凝土强度必须达到其标准值的100%，防止过早拆模引起的混凝土损伤，按进度计划每施工4层，所有幢号均要求配置3套梁板模板、2套墙模板;同时,模板保证有足够的强度和刚度：要求木工班组采用门架和钢管支撑，模板支撑立杆下部与楼面接触部位应设楔子顶紧，防止混凝土在浇捣过程中变形，要有支撑的平面布置图，支摸时要严格按支撑平面布置图施工，使模板的上层支撑垂直对准下层支撑;混凝土浇筑前，模板应浇水充分湿润。

　　7、楼板中的线管要增设钢丝网进行加强，线管不宜立体交叉，这是控制板中部裂缝的有效措施。

　　四.结语

　　高层住宅结构现浇钢筋混凝土楼板裂缝的产生，除了设计、施工措施及混凝土养护、保养不当外，也与混凝土自身性能有关，在目前情况下，选用合适原材料、采用合理施工工艺、精心组织、科学施工，就可以使高层住宅楼板裂缝得到有效的控制。

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　　作者简介：蓝汉超，男，1986年～1998年在桂林市综合设计院做结构设计，1999年～2009年在桂林市建业监理公司任总工，2009年至今在南宁八桂建设监理桂林分公司。