某住宅楼钢筋混凝土楼板开裂原因及处理方法

李永琰

(湖南省建设工程质量安全监督管理总站，湖南长沙 410116)

1 概述

近年来，随着各种先进的施工工艺的创新和商品混凝土的大量使用，房屋建筑质量有了较大的提高，但是现浇钢筋混凝土楼板的裂缝现象仍然很严重，有些裂缝会影响结构的安全性能和使用寿命，有些影响房屋的使用功能。对于这一工程质量通病，不少工程技术人员单一从施工方面探求原因，寻求解决办法，虽然取得了一定的效果，但未能从根本上控制这类裂缝的发生。本文结合工程实例，对钢筋混凝土现浇楼板裂缝原因，裂缝防治措施，裂缝处理办法进行分析和探索，以求在实际工程中，为有效地控制楼面裂缝的产生起到一定的作用。

2 工程实例

工程概述:某单位新建职工住宅楼，建筑面积为38 000 m2，其中－1层为地下室，地下室层高4 m，地上为A，B，C，D共4栋9层钢筋混凝土框支剪力墙结构住宅楼，层高3 m，上部底层为架空层，层高为3.9 m，楼面为钢筋混凝土现浇楼板，屋面为钢筋混凝土现浇板坡屋顶，地下室东西方向长290 m，南北方向长122 m，后砌填充墙为粘土多孔砖，采用M5.0混合砂浆砌筑。混凝土设计强度等级:梁、板、墙、柱均为C35，基础为钢筋混凝土预制管桩。地下室底板和顶板按规定设置了横向后浇带和纵向后浇带。在施工进行到5层楼面混凝土施工前，拆除住宅楼1层架空层楼板底模时发现北向2栋住宅楼2层楼板底部的楼面出现严重的网状裂缝，全楼板底分布，其中楼板裂缝宽0.1 mm～0.3 mm。靠近地下室顶板中部有两条纵向贯通的裂缝，地下室顶板裂缝宽1 mm～2 mm。此时地下室顶板后浇带未浇灌，施工时为夏季，混凝土浇筑时施工记录室外温度达40℃，风力4级～6级。

由于楼板开裂这一严重的质量问题，质量监督部门立即下达了书面停工整改通知，要求调查楼板开裂的原因，对开裂楼板进行技术处理，并制定了后续钢筋混凝土现浇板专项施工方案，确保后续施工楼板不开裂。对此建设单位很重视，并立即组织了由地勘、设计、监理、施工及预拌混凝土厂家等方面专家参加的楼板裂缝质量原因分析会，调查楼板开裂的原因，对已开裂的楼板的裂缝进行技术处理，对施工单位提交的钢筋混凝土现浇楼板后续专项施工方案进行了专家论证。

3 楼板裂缝的原因

由建设单位组织的质量原因分析会结论如下:

1)排除荷载作用。因为楼面发生裂缝时正处于住宅楼主体施工阶段，出现开裂的上部楼面的施工荷载未超出使用荷载。2)排除设计承载力不足。经复核设计图，符合国家现行设计规范要求。3)排除地基不均匀沉降影响。本工程采取钢筋混凝土预制管桩，通过现场观察，建筑物与周边排水明沟处未出现由沉降产生的开裂现象，墙体未出现斜裂缝，通过沉降观测，建筑周边未发现不均匀沉降。

经过深入调查、专家的论证及分析和建设工程质量检测单位的检测，认为本工程所产生的裂缝属于非受力裂缝，即非荷载作用引起的裂缝，与会专家认为:应当是商品混凝土的质量原因和高温季节施工的原因引起楼板开裂，施工时室外温度高达40℃，且施工时连续几天风力均是3级～4级，预拌混凝土水灰比过大、收缩及温度应力的辅助作用是引起现浇楼板出现裂缝的主要原因。根据专家意见，裂缝虽然不影响结构安全，但影响房屋结构的耐久性和正常使用，必须进行技术处理，并由施工单位提出裂缝处理专项施工方案，组织专家论证后再实施。

4 楼板裂缝的原因分析

4.1 混凝土收缩变形

裂缝出现是混凝土收缩变形引起的，也是混凝土材料的固有特性。它主要有浇筑初期和终凝的凝缩变形;混凝土硬化过程中的干缩变形;混凝土在恒温绝湿条件下，由凝胶材料的水化作用引起的自身收缩变形;温度下降引起的冷缩变形以及因碳化引起的碳化收缩变形五种。在正常条件下以干缩为主，收缩量随时间增长而不断加大，收缩速率随混凝土龄期的增长而急剧减小，大部分收缩变形一年内完成。影响混凝土收缩的因素主要有水泥品种、骨料品种和含量、混凝土配合比、外加剂种类及掺量、介质温度和相对湿度、养护条件等。混凝土的相对收缩量主要取决于水泥品种、用量和水灰比，绝对收缩量除与这些因素有关外还与构件施工时最大连续边长相关。不论混凝土的绝对收缩量有多大，只要混凝土板能自由收缩，板内是不会产生拉应力的。但是，实际钢筋混凝土楼板总是受到其支承结构的约束，从而在板内产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就会产生裂缝。

4.2 混凝土水灰比、坍落度过大，或使用过量粉砂

混凝土水灰比、坍落度过大，或使用过量粉砂，这些都容易导致裂缝的产生。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外掺混合材料外加剂液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送混凝土为了满足泵送条件——坍落度大，流动性好，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象，此时，混凝土脱水干缩时，就会产生表面裂缝。

4.3 混凝土温度变形引起的裂缝

钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共处在同一个大气环境中，当环境的温度和湿度变化时，这些构件的混凝土相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体型上的差异，楼板的体积与表面积的比值较小，在水平方向上楼板的收缩变形一般均超前于(或大于)梁、柱、墙，使楼板内出现拉应力，梁内呈压应力。另一方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下，经历热胀和冷缩的反复作用，它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板将产生较大的主拉应力。以上两个作用力的叠加，对楼板形成最不利状态，当楼板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度，并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候，楼板内就会产生裂缝。

4.4 混凝土施工中过分振捣，模板、垫层过于干燥

混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。

4.5 混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当

过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力，而过迟养护，由于受风吹日晒，混凝土板表面游离水分蒸发过快，水泥缺乏必要的水化水，而产生急剧的体积收缩，由于此时的混凝土强度比较低，不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季，因昼夜温差大，养护不当最易产生温差裂缝。

4.6 楼板的弹性变形及支座处的负弯矩

施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形，致使混凝土早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致楼板产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护，把板面负筋踩弯等，将会造成支座的负弯矩，导致板面出现裂缝。此外，大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

4.7 预埋线管处的裂缝防治

预埋线管，特别是多根线管的集散处使截面混凝土受到较多削弱，从而引起应力集中，容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管的直径较小，并且房屋的开间宽度也较小，同时线管的敷设走向又不重于(即垂直于)混凝土的收缩和受拉方向时，一般不会发生楼面裂缝。反之，当预埋线管的直径较大，开间宽度也较大，并且线管的敷设走向又重于(即垂直于)混凝土的收缩和受拉力向时，就很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集散处，应按要求增设垂直于线管的短钢筋网加强。建议增设的抗裂短钢筋采用Ф6，间距150，两端的锚固长度应不小于300 mm。

5 楼板裂缝的防冶措施

5.1 收缩而造成裂缝的防治

由于混凝土的收缩而造成裂缝形成是其中最主要的一个原因，要有效地提高混凝土楼板的抗裂性能，在施工中应优化混凝土配合比，减小预拌混凝土的水灰比，加强对原材料质量的控制，选用水化热小和收缩小的水泥及严格控制砂、石子的含量，加强对混凝土浇筑和养护的管理，加强振捣，提高混凝土的密实性和抗拉强度。

5.2 混凝土温度变化引起的裂缝的防冶

GB 50164-92混凝土质量控制标准中明确规定:高温季节施工时，混凝土最高浇筑温度不宜超过35℃，应在夜间温度较低时浇筑混凝土，避开当天高温时段;对搅拌运输车罐体、泵送管道采取保温、冷却措施。

5.3 正确选择养护时间和方法

混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果在混凝土终凝之前进行早期保温保湿养护，对减少干燥收缩有一定作用。

5.4 严格控制混凝土施工配合比

研究开发泵送条件下的低收缩率的干硬性混凝土，专门用在现浇钢筋混凝土楼板工程上。严格控制水灰和水泥用量。选择级配良好的石子，减小孔隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。有条件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如，可将端跨设计成简支板的形式，即在楼板与梁之间设置施工缝隔离。对于一般混凝土楼板表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用环氧浆液灌缝或在表面涂刷封闭，施工中若在终凝前发现龟裂时，可用抹压一遍处理。

5.5 严格混凝土施工工艺的控制

在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分。浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯面负筋的现象发生。

5.6 混凝土楼板浇筑完毕后，表面刮抹应限制到最小程度

防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后，对板面应及时用材料覆盖、保温，认真养护，防止强风和烈日曝晒。

5.7 后浇带的施工

应认真领会设计意图，制定施工方案，杜绝在后浇带处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时，更要避免在未浇筑混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂，从而造成变形等现象的发生。

5.8 合理进行预埋线管的施工

线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越，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，以确保线管底部的混凝土灌注顺利和振捣密实。并且当线管数量较多时，使集散处的混凝土截面大量削弱时，应按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2Φ12的井字形抗裂构造钢筋处理。

5.9 加强施工过程的管理

浇捣楼板混凝土时，必须铺设操作平台，防止施工操作人员直接踩踏上层负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋保护，随时将位置不正确的钢筋复位，确保其位置准确。设计楼板底模及支架时，应充分考虑能够满足承受各种可能的施工荷载的需要。混凝土浇捣后，必须留有足够的养护时间，未达到规定的强度不得在上面进行后续工序作业。

可以有针对性地在外墙转角楼板处增配放射性配筋，提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角处的内墙面，要采用加贴保温隔热材料的办法，减少温差对楼板变形带来的影响。

在施工过程中，施工进度适当，严格施工操作程序，不盲目赶工。杜绝过早加荷载和过早拆摸。做到科学施工，坚决反对违反科学的蛮干的做法。只有这样，才能使当前楼板结构裂缝的这一质量通病得到有效控制。

6 楼板裂缝的处理原则和处理方法

6.1 裂缝处理的原则

6.1.1 遵循设计和规范要求

必须充分了解设计意图和技术要求，严格遵循设计和施工规范的有关规定。

6.1.2 满足受力情况和使用要求

应认真分析裂缝产生的原因和性质，根据不同的受力情况和使用要求，分别采取不同的治理方法。

6.1.3 保证结构原有的承载能力和使用功能

裂缝处理后应能保证结构原有的承载能力、整体性以及防水、防渗性能。处理时要考虑温度、收缩应力较长时间的影响，以免处理后再出现新的裂缝。

6.1.4 避免大动大补和损伤原有构件

防止进一步人为损伤结构和构件，尽量避免大动大补，并尽可能保持原结构的外观。

6.1.5 技术可能和经济合理

处理方法应从实际出发，在安全可靠的基础上，要考虑技术上的可能性，力求施工简单易行，以符合经济合理的原则。

6.2 裂缝治理的方法

根据《混凝土结构设计规范》规定的钢筋混凝土构件裂缝宽度允许值，混凝土结构或构件出现裂缝，有的破坏结构的整体性，降低构件的刚度，影响承载能力;有的虽对承载能力无多大影响，但会引起钢筋的锈蚀，降低耐久性，或发生渗漏，影响使用。因此要根据裂缝性质、大小、结构受力情况和使用要求，区别情况，及时进行治理。一般常用的治理方法有以下几种。

6.2.1 表面修补法

适用于对承载能力无影响的表面及深进裂缝，以及大面积细裂缝防渗、漏水的处理。这种裂缝宽度小于0.2 mm。

1)表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近或沿裂缝凿成深15 mm～20 mm，宽150 mm～200 mm的凹槽，有抹灰层的凿去抹灰层，扫净并洒水湿润。槽内嵌水泥砂浆或沥青油膏等，嵌补完后恢复抹灰层。

2)表面涂抹环氧胶泥或用环氧粘贴玻璃布。涂抹环氧胶泥前先将裂缝附近80 mm～100 mm宽度范围内的灰尘、浮渣用压缩空气吹净或用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，并将裂缝处表面烘干、预热以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好;采用环氧粘贴玻璃布方法时，玻璃布在使用前应在碱水中煮沸30 min～60 min，再加清水漂净并晾干，以除去油蜡，保证粘结。

3)表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝表面凿一条深槽，槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、沥青油膏等，表面做砂浆保护层。

6.2.2 内部修补法

内部修补法一般是采取压力灌浆力法，系用压浆泵将胶结料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。此种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度以及施工条件等等具体情况来选用。一般对宽度大于0.5 mm的裂缝，可采用水泥灌浆;宽度小于0.5 mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。应沿裂缝凿八字形槽，冲洗干净后，用1∶2的水泥砂浆抹平，或采取环氧树脂胶泥嵌补。

6.2.3 结构加固法

适应于对整体性、承载能力有较大影响的深进及贯穿性裂缝的加固处理。裂缝宽度一般在1 mm～3 mm之间，一般方法是加钢筋混凝土围套和加钢套箍进行加固处理。

6.2.4 综合加固补强法

对宽度大于3 mm的裂缝往往有构造上的缺陷，有通长、贯通的危险结构裂缝，采取结构胶粘扁钢加固补强。此时已不能单纯的使用一种修补方法，一般是多种方法并用，并在构造上进行加固补强。

7 工程实例裂缝处理方法

根据上述裂缝的处理办法，施工单位针对本项目楼面裂缝产生的原因和性质，对2层楼板裂缝采取表面修补法，对地下室顶板裂缝采取压力灌浆内部修补法，两种不同的处理方案，经专家论证会论证后实施。

7.1 2层楼板裂缝采取表面修补法

将裂缝附近或沿裂缝凿成深15 mm～20 mm，宽150 mm～200 mm的凹槽，扫净并洒水湿润，槽内嵌水泥砂浆，嵌补施工后再抹灰。

7.2 地下室顶板裂缝采取压力灌浆法

沿裂缝凿八字形槽，冲洗干净后，采取压浆泵将环氧树脂胶泥压入裂缝中，注浆完后面层抹灰。

采取上述不同的方法对楼板裂缝进行处理，效果很好，裂缝处理完至今已有两年，房屋已交付使用，经过观测，未再出现任何裂缝，达到了设计要求。

8 结语

从上述工程的楼板裂缝分析可以看出，许多因素都可以导致现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝，有荷载、材料、温度、施工工艺及施工管理等原因，特别是由于混凝土是多元、多相、非匀质的复合材料，如果混凝土的质量控制不到位，就容易产生裂缝。因此，要有效控制楼板裂缝，必须从结构设计、混凝土原材料到施工工艺、施工管理等进行工程的质量控制，才能有效控制裂缝的产生，裂缝发生后应认真分析裂缝产生的原因和性质，根据不同的受力情况和使用要求，分别采取不同的处理方法。裂缝处理后应能保证结构原有的承载能力、整体性以及防水、防渗性能，并力求施工简单易行，以符合经济合理的原则。

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