试论混合结构的现浇钢筋混凝土楼板非载荷裂缝问题

试论混合结构的现浇钢筋混凝土楼板非载荷裂缝问题
苏超英
摘要：现浇钢筋混凝土楼板非载荷裂缝问题会对混合结构的耐久性和整体性产生不良影响，必须加强对它的研究。本文首先介绍了现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝及其特点、类型，然后结合工程实际，介绍了某经济适用房工程典型裂缝及其成因与整改措施。
关键词：混合结构；现浇钢筋混凝土楼板；非载荷裂缝
1现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝的特点与类型
（1）非荷载裂缝的特点。通过调查分析和工程实践经验，混合结构建筑现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝总结而言，有以下特点：①相当多的混合结构建筑尚未投入使用前裂缝已发生，此时楼板一般只承受自重荷载。②虽然一些建筑设计与施工严格按规范进行，地基条件也很好、基础形式可靠，裂缝仍然大量出现。③裂缝较多发生在秋冬，春夏季较少。④多分布在房屋外墙转角所在房间的楼板上。裂缝一般呈45°斜向，有时一角同时出现两裂缝，它们基本上下贯通，在板面与板底均出现裂缝。⑤在混凝土浇筑完一段时间后裂缝产生，在楼板混凝土浇筑后2-5个月内，许多现浇楼板裂缝发生，有的开裂时间还要推迟，可达一年以上。裂缝在超过一年后基本不再发展。⑥严格控制伸缩缝间距仍无法控制裂缝产生。相当多的建筑物的设计中，伸缩缝间距比规范规定的最大伸缩缝间距小很多，裂缝仍大量出现。
（2）非荷载裂缝的类型。按裂缝的位置及走向，可把混合结构建筑现浇钢筋混凝土楼板裂缝划分为以下几类：①横向或纵向跨中裂缝。该裂缝宽度可达0.5-1.5mm，产生于房间中部，通常贯通楼板。横向裂缝是指裂缝走向垂直于长边、平行于楼板的短边的裂缝。一般发生在靠近楼板的中部位置。在正方形楼板上，也可发生这种横向裂缝。楼板中的纵向裂缝，裂缝走向平行于楼板长边、垂直于短边。纵向裂缝常发生在靠近楼板中间位置，少数纵向裂缝靠近板的边缘。纵向裂缝的长度也各不相同，有的较长、有的较短。②45°角裂缝。该种裂缝最常见，与外墙夹角约成45度。裂缝宽度不大于1厘米，一般中段宽、两端窄，端头消失在圈梁边。③沿PVC管线在板内埋设位置的裂缝。该类裂缝常出现于板中部从灯头处穿过位置。上述三种裂缝为最常见混合结构建筑现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝。其它的裂缝还有：板上面沿墙边或梁边的裂缝、板面沿顺钢筋方向的裂缝、沿在楼板留置的施工缝。
2 某经济适用房工程典型非载荷裂缝的研究
（1）工程概况。某生活区经济适用住房工程共7栋，均为6层砖混结构住宅楼。2008年6月竣工。从土建主体完工至交付使用，相隔半年时间。建筑物基础埋深≧2米，为墙下混凝土条基，钢筋混凝土基础圈梁设于基础顶部。混凝土构件强度等级均为C20，砖砌体用MU10水泥砖，M7.5混合砂浆砌筑。建筑楼板、圈梁、楼梯、构造柱为现浇混凝土构件，圈梁层层设置，在转角及丁字交接处均按规范施工。住宅楼竣工交付使用后，住户陆续发现部分现浇楼板开裂现象。经过设计单位、建筑工程质量检测站对工程进行检测，查明裂缝产生的原因，并提出相应整改措施。笔者参与了勘察、检测、分析、鉴定及整改的全过程。
（2）现场勘察及检测。①设计复核。收到有关工程裂缝问题的情况后，设计单位组成专家组详细复审了设计图纸。结果表明设计图纸不存在问题，符合规范要求。②沉降观测。观测表明基础无不均匀沉降的迹象发生。③墙体砌筑良好。砌筑水泥砂浆强度达到M10、砖砌体强度达到MU10。④分组现场宏观检测后发现，楼层梁、挑圈梁、过梁、梯梁、构造柱等主要钢筋混凝土构件无裂缝、主筋及箍筋外露等现象。⑤现浇板裂缝。检测数据表明：在“45度板角斜裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、沿PVC管线在板内埋设位置的裂缝”四种裂缝中，45度板角斜裂缝发生概率是其它三种形态裂缝的2-6倍。不论楼板尺寸大小如何，均有可能发生楼板裂缝。裂缝集中产生于板跨中或墙角。从横向、纵向裂缝形态看，在板面与板底都出现裂缝，且为贯穿裂缝。用钢筋探测仪检查探测7栋楼出现裂缝的18块楼板，发现厚度符合设计要求。采用回弹法现场回弹抽检7栋楼出现裂缝的18块楼板，发现混凝土现有强度推定值均达到C20，符合设计要求。分析对比钢筋检测数据与设计图纸，发现钢筋规格、间距数量、均符合设计要求。对楼板进行复核验算，结果表明楼板承载力满足要求。
（3）原因分析。设计复审、勘察检测及强度复核结果表明相关载荷因素造成裂缝的可能被排除。在房屋尚未投入使用前裂缝便产生，楼板除结构自重外未受到可变荷载，故非荷载因素造成裂缝。①45度裂缝成因。主要原因有两个：混凝土的收缩应力和温度应力；湿度过低。工程中在板角上面双向配置板面负筋，其与板底主筋均伸入圈梁的1/2位置，楼板与圈梁整体浇注。浇捣完混凝土后板通过圈梁，与角柱浇筑成一整体。墙体及圈梁较强的约束现浇楼板支承边，裂缝限制于板角一定范围内。混凝土的收缩应力与反复温差应力的作用，使得干缩加冷缩造成的双向拉应力在楼板中发生。混凝土的抗拉强度较低，当某处最大主拉应力达到混凝土的抗裂强度时，混凝土沿与一定方向（与最大主拉应力垂直）受拉劈裂，在房间角部出现45度斜裂缝。湿度过低因素由质检站工程师根据经验判断得出。当混凝土所处环境的相对湿度低于80%时，造成混凝土内部的自由水加速蒸发，加剧了混凝土的收缩。这一过程持续时间过长就会进一步扩展微裂缝，进而形成通缝。②横向或纵向跨中裂缝产生的成因。主要原因包括混凝土温度变形、混凝土收缩变形过大。统计数据显示，一层楼面裂缝较上层高，因为一层楼板模板支撑于自行车车库层地板上，而杂物房地板在自行车车库层上浇混凝土所建（工程竣工后），自行车车库层地板填土层夯实不足，在上部荷载作用下易使模板变形，使楼板产生较上层多而宽的裂缝。③板内沿PVC管线埋设位置的裂缝成因。板内预埋PVC管线时其直径一般≦1/3板厚。因为PVC管与混凝土结合较差（弹性较大且表面光滑引起），对楼板削弱很大而引起应力集中，且有较大混凝土收缩变形情况；楼板中部一般只有下部一层钢筋，容易导致薄弱部位发生开裂，造成该类型裂缝。本工程中楼板厚度均未超过规定值，裂缝仍然出现，主要由于浇捣混凝土不善、裂缝发生部位布管引起。总结而言，现浇楼板出现上述裂缝的主要原因，是温度变化以及混凝土收缩过大。
（4）整改措施。裂缝虽为非结构性裂缝，不影响结构的安全使用。但从避免在今后使用过程中引起渗漏、使用的美观性、混凝土收缩的时间和裂缝发展的影响等因素从发，可采取表面处理法与灌浆法进行维护。具体措施为：对宽度≤0.3mm的裂缝进行表面封缝。①铲除抹灰层，沿裂缝切出V形槽。②清除干净V形槽。③用灌缝胶注胶封闭处理（干燥状态下）。④在处理表面抹水泥沙浆。对裂缝宽度﹥0.3mm的裂缝，进行结构胶灌缝处理。用压浆泵将胶结料压入裂缝中，当结构胶结料凝结硬化后可起到补缝作用，恢复结构的整体性。经楼房裂缝维修后，回访和住户情况反映表明，裂缝处理效果较好，无新的发展。
结束语：对于混合结构现浇钢筋混凝土楼板非载荷裂缝问题，还应当考虑施工因素控制措施，如支撑模板的选用需按实际施工情况计算，满足强度、稳定性和刚度要求；现浇板浇筑时，在混凝土终凝前压抹两次；现浇板的混凝土应采用中粗砂，严禁用细砂等等。

参考文献：
[1] 陈文.现浇混凝土楼板裂缝的控制与处理[J].商品与质量，2009（S4）.
[2] 陈大源.现浇混凝土楼板的分析及控制[J].民营科技，2009（10）