由结构设计引起混凝土楼板裂缝的原因及控制措施

刘鸿亮

（淮北工业建筑设计院有限责任公司，安徽 淮北 235000）

前言

1 楼板裂缝种类

1.1 温差裂缝

由于温度变化，混凝土热胀冷缩而形成的裂缝，此类裂缝一般集中在东西单元的房间、屋面层和上部楼层的楼板。

1.2 结构裂缝

虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求，但由于预制多孔板改为现浇板后，墙体刚度相对增大，楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处。往往容易产生一些结构性裂缝。例如：墙角应力集中处的45°斜裂缝，板端负弯矩较大处的板面裂缝等。

1.3 构造裂缝

PVC 管处混凝土厚度减薄，容易出现裂缝。

1.4 收缩裂缝

混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。

2 楼板裂缝形式

2.1 45°斜裂缝

该裂缝常出现在墙角，特别是房屋东西两端房间，呈45°状。

2.2 纵横向裂缝

该裂缝一般出现在跨中、负弯距钢筋端部、PVC 电线暗管敷埋处。

2.3 长裂缝

一部分房间预埋PVC 电线管的板面上出现裂缝，裂缝宽度达0.2mm～0.3mm 左右。这种裂缝仅在楼板表面出现，板底无裂缝。

2.4 不规则裂缝

裂缝出现部位形状无规则，或散状或龟裂状。一般发生在房屋东西两单元、阁楼顶层部位。

3 从设计方面分析裂缝及控制方法

造成现浇钢筋混凝土楼板开裂有设计原因、施工原因、材料原因，本文仅从设计方面进行探讨。随着经济的快速发展、建设任务增加迅猛，勘察设计队伍亦在迅速扩大，部分城市住宅工程相当一部分是由乙级和丙级设计单位承担。住宅设计单位低资质，或由于设计市场管理的不到位，造成低资格设计人员挂靠设计，而挂靠单位收取一定比例管理费后，就盲目盖章、签字，根本不对图纸的结构安全、合理性、完整性等认真审核。结果是一部分住宅工程勘察设计质量低下，问题较多。另一个原因是，一些住宅开发商任意压价，片面降低勘察设计费，以收费最低为主要条件选择勘察设计单位，同时又不讲合理设计时间，限期开工，逼迫提前出图，造成施工图设计深度不够，问题必然较多。所以建筑结构设计方面原因主要有：斜屋面、露台、外墙节能保温措施不够尤其是一年之中气温变化较大的地区，夏天室外墙体温度高于室内温度，结构外墙面在高温下发生受热膨胀，如果未采取保温措施，在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下，东西单元的卧室楼板被外墙向外拉伸就容易引起裂缝。同样，屋面如果未设保温层，顶层楼板会因热胀冷缩而引起开裂。目前与温度有关的裂缝计算公式有：

连续式约束条件下楼板、长板、剪力墙、大底板等最大约束应力计算公式：

或按时间增量的计算公式：

当应力超过混凝土的抗拉强度时，可求出裂缝间距：

式中，T-包含水化热、气温差及收缩当量温差。同号叠加，异号取差，由此可见，夏天炎热季节浇筑混凝土到秋冬冷缩都是叠加的，拉应力较大；

H（t，τ）-松弛系数。在保温保湿养护条件下（缓慢降温即缓慢收缩），松弛系数取0.3或0.5，当寒潮袭击或激烈干燥时，松弛系数取0.8，应力接近弹性应力，容易开裂；

T＝T1+T2+T3（T1 为水化热温差、T2 为气温差、T3 为收缩当量差，取代数和）；

4 结构设计的控制措施

4.1 工程裂缝产生的主要原因是混凝土的变形。如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等，此类因变形引起的裂缝几乎占到全部裂缝的80%以上。在变形作用下，结构抗力取决于混凝土的抗拉性能，当抗拉应力超过设计强度时，应验算裂缝间距，再根据裂缝间距验算裂缝宽度。

4.2 现浇板板厚宜控制在跨度的1/30，最小板厚不宜小于110mm（厨房、浴厕、阳台板最小厚度不小于90mm）。有交叉管线时板厚不宜小于120mm。

4.3 楼板宜采用热轧带肋钢筋以增加其握裹力，不宜采用光圆钢筋。分布钢筋与构造钢筋宜采用变形钢筋来增加与现浇混凝土的握裹力，对控制楼板裂缝的效果较好。

4.4 设计时注意构造钢筋的布置十分重要，它对构造抗裂影响很大对连续板不宜采用分离式配筋，应采用上、下两层连续式配筋；洞口处配加强筋；对混凝土梁的腰部增配构造筋，其直径为8mm～14mm，间距约200mm。

4.5 屋面层阳角处、东西单元房间和跨度≥3.9m时，应设置双层双向钢筋，阳角处钢筋间距不宜大于100mm，跨度≥3.9m 的楼板钢筋间距不宜大于150mm，跨度＜3.9m 的现浇楼板上面负弯矩钢筋应一隔一拉通。外墙转角处应设置放射钢筋，配筋范围应大于板跨的1/3，且长度不小于2.0m，每一转角处放射钢筋数量不少于7 根，钢筋间距不宜大于100mm。

4.6 现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C30，特殊情况须采用高强度等级混凝土或高强度等级水泥时，要考虑采用低水化热的水泥和加强浇水养护，便于混凝土凝固时的水化热释放。

4.7 在预埋PVC 电线管时，必须有一定的措施，PVC 管要有支架固定，严禁两根管线交叉叠放，确须交叉时应采用专门设计的塑料接线盒，以防止塑料管在管线交叉对混凝土厚度削弱过多。在预埋电线管上部应配置钢筋网片，（4＠100mm 宽度600mm）。若用铁管作为预埋管时，宜采用内壁涂塑黑铁管，一方面既能保证黑铁管（不镀锌钢管）与混凝土的粘结力，同时也有利于穿线和不影响混凝土的计算高度。

4.8 后浇带处理

4.8.1 后浇带应设置在对结构受力影响较小部位，一般应从梁、板的1/3 跨部位通过或从纵横相交部位或门洞口的连梁处通过。后浇带间距不宜超过30m。

4.8.2 后浇带宽度为700mm～1000mm，板和墙钢筋搭接长度应不低于45d，且同一截面受力筋搭接不超过50%，梁、板主筋不宜断开，使其保持一定联系性。

4.8.3 后浇带浇筑时间不宜过早，以能将混凝土总降温及收缩变形完成一半以上时间为佳。从目前混凝土的收缩量来看，估计3～6月方能取得明显效果，最短不少于45天。在苏州这样软土地区，后浇带浇筑时间应在主体封顶以后，方可有效地释放沉降的应力。

4.8.4 后浇带中垃圾应清理干净，接缝应密实，新老混凝土界面用1：1 水泥砂浆接浆。后浇带混凝土强度等级比原混凝土强度等级提高一级，且采用微膨胀混凝土，以防止新老混凝土界面产生裂缝。

4.8.5 后浇带混凝土接缝宜设置企口缝，混凝土浇筑温度尽量与原老混凝土浇筑时温度一致。

5 结语

现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病，只有在设计过程中针对各影响因素考虑全面、细致，严格遵守设计规范，才能大大减少现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的可能。

[1]《建筑结构设计资料集》中国建筑工业出版社，2005年10月.

[2]《建筑结构设计规范》中国建筑工业出版社，2008年1月.