现浇混凝土楼板裂缝产生机理及控制措施
关键词：现浇混凝土楼板；裂缝；收缩；预防控制措施
1引言
在涉及到的所有建筑产品工程质量问题中，住宅的各类裂缝现象，特别是最为主要的结构形式——钢筋混凝土现浇楼板裂缝问题，经常为建设单位、施工单位和广大居民业主所关注和困扰，直接影响到建筑业的整体形象裂缝问题严重的建筑物，甚至引起相关法律诉讼。由于建筑产品的实现过程一般跨越数月到数年之久，施工期间对于钢筋混凝土结构，由于混凝土强度起初尚未达到设计预期标号，同时受到各种施工荷载、自重以及不同环境温度等多种作用的情况下，钢筋混凝土结构也会在不同部位出现裂缝，甚至直接影响到建筑产品的质量验收、使用观感乃至正常交付使用。控制和预防施工期间的裂缝一直为建设单位、施工企业等工程相关各方所关注，预防和控制这类工程裂缝是具有相当普遍性的技术问题，必须分析裂缝产生机理，并研讨控制措施。
2现浇混凝土楼板裂缝形态及特征
2.1常见形态
随着砖混结构中使用的预制混凝土空心楼板逐渐被现浇混凝土楼板所代替，近几年来现浇混凝土楼板在住宅工程中的应用己经非常普及，而现浇混凝土楼板裂缝是目前较难克服的质量通病之一。为了全面地分析裂缝产生的原因，彻底地治理这一质量通病，进行了大量的调研工作并结合施工经验进行了较系统地分析.现浇混凝土楼板裂缝的常见形态主要有以下7种类型：
（1）平行于楼板短边和长边的裂缝:这类裂缝常出现在楼板中部，通常贯通楼板，宽度可达0.5mm~1.5mm。多发生于楼板整体连续浇注的工程中。
（2）在建筑物四角的斜裂缝：与墙呈大约450，宽度不大于1.0mm.多数裂缝穿透楼板，裂缝形态一般呈中段宽，两端窄，端头消失在圈梁边。
（3）板面沿顺钢筋方向的裂缝。
（4）板上面沿墙边或梁边的裂缝。
（5）沿PVC管线位置的裂缝:这类裂缝位于板内埋设线管的地方，裂缝常常上下贯通，缝宽较大。
（6）沿在楼板留置的施工缝或后浇带位置的裂缝。
（7）板面分布的不规则裂缝，裂缝宽度较小，深度也较浅。
2.2主要特征
通过工程实践过程中的调查和产生裂缝工程实例的有关资料的分析，现浇钢筋混凝土楼板裂缝具有以下特点：
（1）裂缝一般在房屋尚未投入使用即楼板除自重外未受到可变荷载时就会产生。
（2）相当大的一部分裂缝为贯穿性裂缝，虽不致造成楼板的强度及承载力明显下降，但对用户的正常使用产生较大的影响。
（3）裂缝产生在混凝土浇筑完一段时间以后，一般为两个月到一年左右。超过一年后，裂缝基本上不再发展。
（4）裂缝产生与季节有一定关系，秋、冬季节裂缝产生较多。
（5）严格控制伸缩缝间距仍无法避免裂缝产生。
（6）现浇楼板裂缝问题在全国各地均有发生，分布较广，不是某一类地区所特有的。
（7）裂缝在地基条件很好的情况下也会发生。
（8）裂缝可产生在某一房间楼板上，不一定集中发生在整幢房屋长方向两端。即如果以圈梁为界线划分楼板的话，则各楼板都可能开裂。
3设计因素导致的裂缝原因及相应的控制措施
3.1设计因素导致的裂缝原因分析
通过大量的工程实践及裂缝工程调查，设计方面的原因归纳总结如下：
（1）建筑平面不规则，形状突变，凹凸较多，即转角较多，这些转角处由于应力集中，形成薄弱部位，受到混凝土收缩及温差变化，引起楼板开裂。
（2）当楼板体型过长、伸缩缝间距设置过大或未考虑设置伸缩缝时，混凝土收缩而引起的拉应力积聚往往在中部最大，导致横向裂缝，由于形状关系，此类型裂缝往往在相对薄弱的瓶颈处发生，如楼梯间、天井、凹角处等。
（3）楼板配筋不当。
（4）楼板中暗埋有大量PVC电线管。
（5）地基基础处理不当。
（6）设计上按规范要求验算最大裂缝宽度，只考虑了在一般情况下为主要因素的结构荷载、几何尺寸和边界条件等计算参数，而未充分估足装修荷载、使用荷载(即设计活荷载偏小)以致设计受力小于实际受力，板因此开裂。
（7）混凝土设计标号偏大。
（8）设计时对屋面温度应力重视不够，保温、隔热层设置不当或不足，屋面板很容易受温度影响而开裂。
（9）房间内出现异形板块。
（11）设计规范安全储备小。
3.2设计因素产生的裂缝的预防控制措施
通过查阅大量的文献资料及工程实践经验，为了减少由于设计因素导致的现浇混凝土楼板裂缝，可以采取如下预防控制措施：
（1）现浇泥凝土楼板设计中，房屋四周阳角板配筋采用双层双向钢筋，这样纵、横两个方向的钢筋网的合力能够很好地抵抗和防止45°斜角裂缝的发生和转移。
（2）在设计中减小伸缩缝的间距，并增强外墙外保温措施。混凝土收缩的大小与楼板的内、外部约束有着密切的关系，而约束的大小很大程度上取决于楼板的分缝间距。用变形缝将较长的建筑物分割为较小的变形单元，可以缩小约束的范围，减轻约束作用，有效地较少收缩裂缝的产生。
（3）现浇混凝土楼板设计时，应充分考虑楼板的温度应力作用。楼板配筋尽量采用小直径、小间距配筋，一般采用8mm-14mm的钢筋，钢筋间距宜在150mm~200mm之间，钢筋配筋率不应小于0.3%。
（4）适当增加板厚。目前楼板设计中对于水、电管线普遍采用暗埋于楼板内的做法，这种设计方法使板内有效截而受到不同程度的削弱。
（5）屋面板应采用双层双向配筋:若楼面双向板负筋按分离式配筋，在板面无负筋区应配置双向钢筋网与负筋搭接200mm。在有条件时宜采用双层双向配筋，即负筋也拉通配置。
（6）建筑平面有凹口时，凹口处外横墙应与内横墙拉通对齐，并应在凹口外缘设置拉梁，其截面及配筋不能太小;凹口处的楼板应适当加厚并加强配筋，使能抵抗在此处集中的温度应力及混凝土收缩应力;在砖混结构中，凹口阳角及阴角处必须设置构造柱。
（7）对于房屋长度较长(大于40m)的建筑物，有条件时可在楼面中部设置设置后浇带，以减少混凝土收缩应力和温度应力的影响。
（8）采用预应力钢筋混凝土结构，这是防止楼板开裂的最有效的方法之一。
（9）对刀把形等异形板块应设次梁，使板块成为矩形、四边形等形状。
4施工因素导致的裂缝原因及相应的控制措施
4.1施工因素导致的裂缝原因分析
（1）不合理的施工荷载
目前在主体结构的施工过程中，普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5~7天左右一层，最快时甚至不足5天一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，而吊运的材料往往暂时存放在开间较大的房间里，这就给大开间部位的房间雪上加霜，最终形成显著的宏观裂缝。这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。
（2）楼板上层钢筋位置位移导致的裂缝
一方面，混凝土材料结构是非均质的，承受拉力作用时，截面中各质点受力是不均匀的，应力集中处出现裂缝。
另一方面，从直观上看，混凝上收缩，钢筋不收缩，因而必然产生收缩应力，但按一般钢筋混凝土构件的配筋率计算，收缩应力的数值是很微小的，可以忽咯不计。
（3）施工过程中随意增加水泥的用量
随着对工程质量的要求不断提高，施工单位在施工中主动增加水泥用量，以提高混凝土强度。但是，混凝土中的水泥浆的含量的增加，会使混凝土的收缩加剧，成为混凝土楼板裂缝的主要隐患之一。
（4）后浇带后施工缝施工不慎而造成的板面裂缝
为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力，规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工未留企口缝;板的后浇带或施工缝不支模板，造成斜坡搓，疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
（5）混凝土浇捣后过分抹平压光
过度地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，导致混凝土楼板表面出现裂缝。因此，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。
（6）混凝土养护不当
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并大量减少硅初期收缩裂缝发生。但实际施工中，由于许多施工单位对此不够重视，往往不能严格执行规范规定，养护时间不足，养护措施不当，加上抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业，因此楼面混凝土往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。
（7）拆模过早或者支撑体系强度、刚度不足使楼板产生裂缝
施工过程中，为了赶工期或提高模板的利用率，在混凝土未达到规定强度时过早拆模或者在混凝土未达到一定强度就上荷载等。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。
（8）温度变化引起混凝土裂缝
新浇筑的混凝土，由于强度低、抵撇形能力差，遇到不利的温度条件时表面容易产生温度收缩裂缝。
4.2施工因素产生的裂缝的预防控制措施
（1）主体结构的施工速度不能强求过快，楼层混凝土浇筑完后的必要养护必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在7-10天一层为宜，以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。
（2）在模板安装时，吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就位，不得过多地集中堆放，以减少楼面荷重和振动。
（3）混凝土工在浇筑时对裂缝的易发生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，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
（4）施工单位认真做好混凝土的计量工作，严格控制混凝土的配合比，保证混凝土强度的稳定性。
（5）尽量避免在同一位置立体交叉穿越，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，以确保线管底部的硅灌筑顺利和振捣密实。
（6）从施工缝处开始浇筑时，要注意避免直接靠近缝边下料。机械振捣时，宜向施工缝处逐渐推进，并距施工缝80cm-100cm处停止振捣，但应加强对施工缝接缝的捣实工作，使其紧密结合。
（7）浇水养护时间:对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土应不少于7d，对抗渗混凝土及掺缓凝剂的混凝土，不少于14d。
（8）设有后浇带的工程，后浇带部位设置独立的模板支撑系统，待后浇带混凝土浇筑完成并达到强度要求后，方可拆除模板及支撑。
（9）为使楼板处于适宜的温湿度条件，可以采用塑料薄膜苫盖养护。塑料薄膜具有很好的保湿效果，较湿砂层和湿锯末层更便于操作和周转存放，避免了表面蓄水养护的人工消耗。冬季施工和气温骤降时以在其上面覆盖草帘子保温。此外，还可以采用湿麻袋片覆盖养护，效果同样非常好。
5结束语
现浇混凝土板开裂问题，应重在预防，补救乃是不得已之下策。混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的标准是根据使用条件决定的。总之，对工程中出现的裂缝进行分析时，应根据裂缝产生的部位及形状进行分析，应该从结构设计、施工、材料性质与配合比、使用环境及管理等各方面须分析其原因，不要盲目处理，否则，处理好的裂缝又会重新开展。对裂缝的处理要遵循一定的原则:查清情况，鉴别裂缝性质，明确处理目的，确保结构安全，满足使用要求，保证耐久性，确定合适的处理时间，防止可能的损伤，改善使用条件，处理方法可靠，满足设计要求。
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