浅析现浇楼板裂缝产生原因及其主要治理措施

颜承华 颜承珍 张仰臣

在多层或小高层住宅工程中,现浇楼板经常有裂缝发生。从发生的部位分析,最常见的是房屋四周阳角处、平面形状突变的凹凸房屋阴阳角处、梁或墙的上部以及暗敷线管集中处等,尤其是最上面的两层和底层商店的上一层。裂缝发生的原因主要是:混凝土的收缩特性、温差、钢筋配置、施工管理等,有些裂缝是单一原因引起的,有些是两种或多种原因组合引起的,这就需要从设计、施工等方面加以分析,以求控制裂缝直至消除裂缝。

1 设计措施

从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分考虑温差和混凝土收缩特性等因素的影响,致使楼板配筋量达不到要求。房屋楼板的四周阳角由于受到纵、横两个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁的约束,限制了楼板混凝土的自由变形,在温差和混凝土收缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在配筋的负弯矩筋和放射筋的末端)首先开裂,产生45°左右的斜角裂缝。根据存在的问题,我公司在近几年开发的住宅小区中,对房屋四周阳角处的楼板配筋进行了改进,负筋改为沿房间(主要是阳角所处的房间)通长配置,并且适当加密。多年来的实践证明,45°的斜角裂缝已基本上得到消除,效果十分明显。

对于外墙转角处的放射形钢筋,我公司根据实践检验,认为作用较小。其原因是放射形钢筋的长度一般不大(约0.5 m～1 m左右),当阳角处的房间仍按分离式设置构造负弯矩短筋时,45°的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的末端或外侧。而当采用了双层双向钢筋加密加强后,纵、横两个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45°斜角裂缝的发生和转移,并且放射形钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩钢筋下压,减小了负弯矩钢筋的有效高度和负弯矩钢筋的作用,同时浇筑时钢筋弯钩容易翘起造成平仓困难,因而取消了负弯矩,而改为加密双层双向钢筋。

对于梁或墙的上部楼板裂缝,主要原因是该部位的楼板承受了较大的负弯矩,而产生了顺梁或墙长度方向的裂缝。根据这种情况,我们主要采取了在该处楼板配筋时增设了负弯矩钢筋,负弯矩钢筋长约1.0 m～1.5 m,垂直于梁或墙布置,这样就有效避免了裂缝。

2 混凝土性能的改善措施

目前在大、中城市已普遍采用商品混凝土进行浇筑,在小城镇仍主要采用现场拌制混凝土。在大、中城市,由于受剧烈的市场竞争的影响,各商品混凝土生产厂商为了降低成本,往往在混凝土中加大粉煤灰掺量,采用价低性劣的混凝土外加剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂等手段,以减少成本支出,降低价格,因而导致了混凝土质量的低劣,影响了工程质量。因此在选择商品混凝土生产厂商时,应货比三家,采用市场信誉好、质量稳定、价格适中、供货能力强的厂商,以确保混凝土质量。另外在订购商品混凝土时,应根据工程的不同部位和性质对混凝土的品质提出明确要求,要求生产厂商建立完善的质量控制体系,控制好原材料质量,选用高效优质混凝土外加剂,改善混凝土的质量特征值,杜绝以次充好的现象,防止混凝土性能下降。同时商品混凝土进场时应逐车检查,严格控制好混凝土的坍落度,以保证进场混凝土的质量。

3 主要施工技术措施

3.1 上层钢筋网的保护措施

对于楼板上层钢筋网的保护,一直是施工中的一大难题。究其原因,主要有以下几点:板的上层钢筋一般较细较软,受到踩踏后容易产生弯曲、变形、下坠等现象,且钢筋离楼层模板的高度越大,弯曲、变形越严重;施工过程中各工种交叉作业多,施工人员多,经常发生踩踏现象,致使钢筋受踩变形;上层钢筋网的支撑马凳设置间距过大或上下层钢筋排距较大而支撑马凳的制作钢筋较小,在钢筋自重或外力压迫下也容易产生变形;再者,钢筋网交叉点绑扎不牢或相邻点绑扎方向不对,也易造成钢筋松动、变形等。

除设计原因不可更改外(因更改设计将使楼面负筋用量大大增加,造成浪费,因此不可能也难于进行改进),其他原因在施工过程中应着重加以改进,以使保护层厚度控制在容许误差范围内。根据存在的问题,一般应采取下列措施加以解决:

1)科学合理地安排好施工工序,尽量避免各工种交叉作业时间集中。模板安装完成后,应及时绑扎楼板下层钢筋,然后进行线管、线盒、穿楼板套管等的预留、预埋等工作,预留、预埋时应注意把管、盒等固定牢固,防止下道工序施工时因碰撞引起松动造成返工,上层钢筋应尽量在预留、预埋工作完成后进行,如确实需要穿插施工,应尽量在预留、预埋等的主要工作完成后进行。各工种在施工时应尽量做到不留或少留尾巴,以减少上层钢筋绑扎时的作业人员数量。各工种应把前面已完或未完的工作作为成品来对待,加强成品保护意识,确保已施工工程的质量。2)加强教育和管理,使全体施工人员充分认识板面上层负筋的作用,提高对负筋的保护意识。3)设置钢筋支撑马凳是控制上下层钢筋排距和保护层的有效措施之一。4)钢筋网钢筋交叉点的绑扎方向应呈梅花形,相邻交叉点的绑扎方向不应相同,防止钢筋产生平行滑移。绑扎一般采用顺扣或八字扣,但无论采用何种绑扎方式,均须绑紧扎牢,不得松动。5)混凝土浇筑前及浇筑过程中,应安排钢筋工及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最易发生处应作为整修的重点。进行整修的钢筋工一般应不少于3人,人员过少容易产生窝工、漏整或整修不到位等现象。

3.2 梁上、墙上等的裂缝防治

搁置在梁或墙上的现浇楼板由于负弯矩作用的影响,容易产生顺梁或墙的长向裂缝,虽然此裂缝对结构并无多大影响(裂缝不规则时也影响结构),但对使用及观感产生不小的影响。因此,应在结构施工时采取措施加以预防。一般采取在梁或墙处的楼板钢筋的上层钢筋中增设负弯矩筋,负弯矩筋采用(φ 8～φ 10)@200,长为伸出梁或墙两侧各500 mm,与楼板上层钢筋相间布置。

3.3 暗敷线管集中处的裂缝防治

当楼板中有暗敷线管,特别是有多根线管集中暗敷时,线管处的楼板混凝土截面受到了削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生。因此对于直径较大的线管或多根线管的集中处,应增设垂直于线管的抗裂钢筋网,抗裂钢筋网一般采用300 mm宽的钢板网,或者采用Фb4@200的钢筋网,两侧的锚固长度应不小于300 mm。

线管在敷设时应尽量避免交叉,交叉敷设处可采用300 mm×300 mm的钢板网进行保护,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密排列,以确保线管底部的混凝土浇筑密实。

3.4 其他防治措施

目前在主体结构施工中,普遍存在着质量与工期之间的矛盾。一般主体结构的楼层施工进度平均为5 d～7 d左右一层,最快时甚至不足5 d一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕后就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运、模板支设等施工活动,养护时间不足24 h,这不但给刚浇筑完的混凝土强度增长带来很大的负面影响,而且使楼板混凝土产生不规则的受力裂缝,甚至对刚刚凝固的混凝土造成毁灭性的破坏。这种情况在高层、小高层住宅主体施工时较为常见,对这类裂缝应进行综合防治,不能单独进行处理。

3.5 楼面混凝土的养护措施

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大量快速脱水并有效减少混凝土初期收缩所产生的裂缝。但实际施工中,由于赶工期和浇水将影响放线及施工人员作业,因此楼面混凝土往往缺乏足够的浇水养护时间。为此,施工过程中必须坚持塑料薄膜或覆盖草苫进行不少于7 d的保湿养护,以减少裂缝的产生。

在采取了上述各种综合性防治措施后,可有效减少楼板混凝土裂缝的发生。除本文所述原因之外,可能还有其他一些产生裂缝的原因,当裂缝发生时,应及时查清原因,及时处理;如裂缝不影响结构,可在装饰装修进行前对裂缝进行处理,然后再进行装修。以上管窥之见,望业内人士指正。

[1] 郁 彬.谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝原因及控制[J].山西建筑,2008,34(2):160-161.