对现浇混凝土楼板裂缝原因分析及控制措施研究

冯晓兵

[摘  要]随着城市化快速发展，不管是在民用建筑还是工业建筑中，都普遍使用现浇混凝土楼板结构，然而现浇楼板的裂缝作为工程质量通病，已成为近几年来工程质量投诉的热点问题。为了解决这一困扰工程界的难题，工程技术人员进行了大量的探讨和研究，并取得了一系列成果，但楼板裂缝仍然是工程质量通病。此文基于本人的工作实践，以实际工程为例，从设计、施工、材料等方面分析了现浇楼板裂缝产生的原因，弄清了由此引起的裂缝形式和特征，提出了相应的控制措施和处理方法。

[关键词]现浇混凝土  裂缝  原因  控制措施

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0209-02

引言：在我国的建筑领域，由于工程质量的监管起步晚，工程质量问题时有发生。混凝土作为现代社会工程建筑使用最主要的材料，具有抗压强度高、能与钢筋、钢材良好结合的特点，可以说它的出现给建筑领域带来了划时代的变化。但混凝土最大的缺点就是容易产生裂缝，裂缝产生的后果或影响工程进度，或造成经济损失，或影响居住等。所以加强对现浇混凝土裂缝成因、预防及其控制措施分析，具有重要的社会意义和实用价值。

1 工程实况及背景

某小区为市政规划中高档示范小区，相关各单位及其业主都及其注重质量，不允许有渗漏等现象。小区共建住宅楼16栋，本文选取其中位于西南角的C2#楼，此楼共有19层，设有地下工程、配有相应的给排水、电气、煤气系统。建筑高度：（1-13）轴为38.90米，（14--2

4）轴为56.40米，其中（1---13）为11层，（14--24）为17层，建筑面积13448.6㎡。C2#楼从2015年4月8日开始进行首层顶板混凝土浇筑，工人次日在检查时发现有一点不规则裂缝，但未引起重视，在施工至四层时，裂缝依旧存在。经过实际的勘查，发现在四楼中局部裂缝已经上下贯通，局部成龟裂形式，有沿钢筋方向的，有45°斜裂缝，有沿PVC电线管方向的等等。裂缝深度在8mm左右，裂缝宽度均在0.3mm左右，裂缝长度最长为2m，一般在l0-20cm之间。多为塑性裂缝、沉降裂缝及局部的荷载裂缝。

2 现浇混凝土楼板裂缝原因分析

针对C2#楼出现的裂缝，建筑方进行了仔细分析和研究，得出任何一种裂缝的产生原因都不是单一的，本文主要从设计构造、施工材料及其施工管理技术方面进行原因分析：

2.1 现浇楼板裂缝设计方面原因分析

设计失误或不当是裂缝产生重要内因。设计中为了减少裂缝的产生，应尽量选用合理的钢筋，设计适当的楼板截面高度。住宅工程中采用楼板内埋设电线管，尤其是近些年来普遍使用PVC电线管后，而且设计中甚至将三根或四根电线管交错叠放。这样势必使板内有效截面受到不同程度的削弱，尤其是自电气管井布设走出许多管线，而临近房间楼板厚度又小，加上有负弯矩钢筋的重叠交叉，致使截面有效高度减小，加上PVC线管管壁光滑，与混凝土握裹粘结力低，其本身刚度差，弹性较大，不易固定，在混凝土板中的位置上下不一，这样就有可能沿电线管埋设方向产生应力集中而出现裂缝。本文中的C2#楼裂缝多发生在该工程跨度为3.0-3.6m，厚度为l00mm的混凝土板上，而跨度大于或等于3.9m、厚度为120mm以上的混凝土板则裂缝很少，楼板截面有效高度h越大，裂缝宽度也越小。因此，增加板厚可以提高混凝土板的抗弯刚度，减少挠曲变形，其抗裂性能也有所改善。

2.2 现浇楼板裂缝施工方面原因分析

2.2.1 模板原因分析

混凝土未凝固前，模板有任何移动变形，混凝土就会开裂。模板支撑设计要考虑到其上面各种作用的载荷大小。因此施工前必须加强模板的设计计算，确保强度及支撑刚度和稳定性。如果模板刚度及强度不够.有极小的位移和变形势必出现刚浇筑完的塑性混凝土随模板变形一致的裂缝。另外，必须保证模板的成型尺寸、标高、模板拼缝的缝隙及模板起拱处理。当模板尺寸及标高大小不一致时，由于模板的不平整性，造成浇筑混凝土后有效截面高度的不一致性，这会在外部荷载下促使裂缝的加大、加深。模板起拱可以给楼板混凝土施加一定的部分预应力，减少裂缝的产生。

2.2.2 混凝土的养护

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（尤其在夏季光照及大风季节）并大量减少混凝土初期收缩裂缝的发生。如果楼板混凝土早期表面没有及时覆盖或浇水养护，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时内部湿度变化很小，收缩也小，混凝土早期强度低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。在本工程施工中，由于抢赶工期，浇水养护将影响施工放线，因此楼面混凝土往往缺乏较充分和较足够的浇水及覆盖自然养护条件。因此，混凝土养护不充分可能是裂缝产生的原因之一。

2.2.3 钢筋保护层的影响

钢筋在楼面混凝土板中的抗拉受力，起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用，而这一双重作用均需钢筋处有上下合理的保护层前提下才能确保有效。只有保证钢筋保护层，才能确保楼板截面有效高度。在实际施工中，楼面下层的钢筋网在受到混凝土垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制。但当垫块间距放大到1.5米时，钢筋网的合理保护层厚度就无法保障，所以在施工中纵横向的垫块间距不应超过1.2m，并限制在1米左右。

2.2.4 施工期不当堆载

由于建设单位为了增加资金回笼，要求施工单位加快施工进度，且与其他房号队伍开展进度竞赛，因此施工单位往往施工进度较快，这样势必造成楼板早期养护时间较短，混凝土强度较低时，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的混凝土总收缩值较小，开间较大的不利因素外，更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成，就难于闭合，形成永久性裂缝。

2.2.5 混凝土振捣、浇筑不当

楼板混凝土的振捣要适宜，以混凝土泛浆、不再下沉为止，混凝土欠振造成混凝土松散不密实;混凝土过振，造成粗骨料下沉，水泥浆过多，以上均容易出现沉降裂缝。另外过度振捣，使表面形成砂浆层容易产生碳化收缩裂缝。

2.3 材料方面原因分析

2.3.1 预拌混凝土产生裂缝的原因

预拌混凝土、预拌泵送混凝土属于大流态混凝土，它与过去现场拌制的塑性混凝土相比，有坍落度大、砂率大、水泥用量多3个显著特点，因此泵送混凝土出现裂缝的概率也较以往多。混凝土经水泥水化后与骨料生成人工石，水泥是混凝土增强的主要胶结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用量有关。随着水泥标号提高、细度增大、用量增多，混凝土的收缩值随之增加。混凝土拌合物在经历化学收缩、塑性收缩、碳化收缩及干燥收缩后，总收缩率约为0.04%-0.06%。所以，混凝土自生体收缩是其固有的物理特性，也是预拌泵送混凝土出现裂缝的原因所在。

2.3.2 水灰比的选取与裂缝产生之间的关系

混凝土是以水泥浆体为胶结材料与砂石混拌均匀胶结而成的。国内外研究表明，水泥充分水化约需0.38水灰比的用水量，而大量施工的混凝土水灰比多大于0.38，则多余的水分蒸发后必然导致浆体收缩。混凝土又是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料，在受约束的条件下，只要发生少许收缩，产生的拉应力就会大于混凝土的抗拉强度，导致混凝土发生裂缝。因此对于配合比中的水灰比必须严格加以控制，达到泵送混凝土的要求。

2.3.3 砂率的选取与裂缝产生之间的关系

混凝土干燥收缩值的大小与混凝土的体积稳定性直接相关，并受环境相对湿度的影响。混凝土的诸多成分中，以粗骨料的体积稳定性最好，砂子次之，收缩变形主要发生在水泥及掺和料构成的浆体和砂浆上。因此，在施工和易性允许的情况下，尽可能加大石子用量，降低砂率，降低用水量，对减少干燥收缩裂缝以及提高混凝土的体积稳定性、强度和耐久性都是有利的。

2.3.4 水泥、砂石的选用

商品混凝土尽量避免使用细度大的水泥，因为太细的水泥水化快，水化收缩量大，水泥越细表面积越大，强度和活性越高，混凝土自身收缩也越大，易开裂。严格控制砂、石含泥和砂岩物的含量，因为含泥量大的砂石容易收缩开裂;砂岩遇水产生膨胀，失水有一定的收缩。

3 对现浇混凝土楼板裂缝的控制措施

上文对小区C2#号楼裂缝原因分析得知，要防止裂缝的产生和对裂缝加强控制不是单一的过程，我们要从各个方面进行全面考虑，特别在施工管理和施工技术方面要重点注意。针对C2#出现的裂缝，在实际操作中采取以下控制措施：

3.1 设计与构造控制

（1）适当增加局部楼板厚度，以增加楼板的抗弯刚度和满足电线管交叉布置较多而削弱的楼板截面，其它楼板厚度不变。

（2）改变楼板内电线管交叉布线方式，在线管交叉重叠处采用线盒连接，同时在多根线管的集散处采用放射形分布。尽量避免紧密平行排列，预埋线管处增设抗裂钢筋，采用由∮6一∮8，间距≤150 mm，两端的锚固长度，应不小于300mm，或增设钢丝网。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越，并且当线管数量众多，使集散口的混凝土截面大量削弱的，按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2∮12的井字形抗裂构造钢筋。

（3）改变负弯矩钢筋直径，按等强代换法，把由∮8一∮12的光圆钢筋，分别用∮6一∮10的光圆钢筋进行代换，以增加负弯矩钢筋密度，以此来提高楼板抗裂性。

3.2 施工材料的选用

（1）严格控制配合比中的用水量和水灰比，用水量控制在不大于180kg/m？，水灰比不大于0.46，掺加高效泵送剂和二级粉煤灰，改善混凝土的性能。

（2）严格控制砂、石的泥含量，砂子泥含量控制在小于3%，石子泥含量控制在小于2%。

（3）粗细骨料级配要良好，粗骨料选用5—25mm连续级配石子。砂子采用天然砂，细度模数uf≥2.3且砂子要经过水洗。

（4）粉煤灰掺量不得超过水泥用量的20%，粗骨料用量不少于1000kg/m？。

（5）严格控制商品混凝土坍落度的大小。保证现场浇捣时的坍落度，严格控制在12-16cm。现场设置专职试验员对坍落度进行检验。冬期要对混凝土进行温度测量，使入模温度不低于5度，并对以上工作做严格的施工记录。

3.3 施工管理措施

3.3.1混凝土浇筑控制

浇筑楼板混凝土时，设四个振捣棒手，振捣手要经过专业培训并有丰富的实践经验。先用振捣棒振捣，再用平板振捣器振捣，以表面出现泛浆不再下沉为止。之后找平的工人用铝合金刮杠来回刮平，并在钢筋的50cm线上拉小白线成区域方格，用钢卷尺准确量测表面标高。在浇筑振捣过程中，如果出现过振现象，必须把浮浆除去，严禁用振捣棒赶料。

3.3.2 钢筋保护层控制

（1）必须设置钢筋小马撑，其纵横向间距不应大于70cm（即每平方米不得少于2个），特别是对于∮8一类细小钢筋，小马撑的间距应控制在60cm以内（即每平方米不得少于3个），才能取得较好的效果。

（2）在楼梯、通道等频繁通行处应搭设（或铺设）临时的简易通道，尤其是负弯矩钢筋较细处，以供必要的施工人员通行。

（3）尽可能科学合理地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎完毕后，线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

（4）混凝土工在浇筑时对裂缝的易发部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动跳板，扩大接触面，分散应力，尽量避免上层钢筋受到重力踩踏变形。

3.3.3 楼面混凝土的养护

在楼板混凝土浇筑完毕进行二次抹压后，应立即用塑料薄膜进行覆盖，当进行施工放线时，仅允许在需放线部位掀开薄膜进行弹线工作，其它部位不动，弹线完毕后恢复原位。待弹线完毕，楼面混凝土强度较高时，方可掀起塑料薄膜，派专人用浇水方法进行养护一周左右。浇水养护随气温变化决定浇水次数以楼板表面处于湿润状态为准。

3.3.4 模板控制措施

顶板模板采用16mm厚木模板，主龙骨为普通钢管，间距同立杆间距1.2m， 次龙骨为50×100mm的方木，间距为300mm，钢管采用∮48×3.5mm钢管，立杆端部采用顶丝支托主龙骨。其次严格控制模板标高，不使用翘曲、变形的模板。木模板要与次龙骨木方子要钉牢，钉子间距以lm左右为宜，楼板模板最少用三层备三层，以免因赶工而过早拆除模板。

3.3.5 采用二次抹压技术

混凝土入模振捣，表面刮平抹压1-2次左右，即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，二次抹压必须掌握恰当时间，过早抹压没有效果;过晚抹压失去意义，因此最后一次搓平压实，在混凝土初凝后终凝前进行，以保证混凝土不再下沉为止。

3.3.6 施工管理

浇筑楼板混凝土时，采用拉线找平外，还可采用同板厚尺寸的“+”字撑插点控制，严格控制楼板厚度和标高。在楼板混凝土浇筑完毕，楼面上施工人员全部撤出后，对楼梯进行封闭，设专人进行看护，在混凝土强度未达到1.2MPa以前不允许任何人进入，根据气温变化情况，由试验员每隔一周做一次混凝土同条件强度检测，以此来准确确定楼面上人时间。实行定人、定位、挂牌施工，并在施工中严格执行“三检”制度，即自检、互检和专检，和“三工序”制度，即“上道工序保证下道工序，本道工序服务下道工序”，加强各工种穿插作业的配合和成品、半成品保护意识。

结语：经过以上措施的实施和改进，本小区C2#楼在后来的主体结构施工中，现浇板未出现贯穿裂缝及常见的楼板表面非结构裂缝，楼板裂缝问题得到了很好的控制，受到了各方的好评。现浇混凝土板楼裂缝原因是多样的，我们也要多方整体考虑，综合评比，选用合理而有效的措施来防治裂缝。

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