商品混凝土现浇楼板裂缝控制措施

高 俊

(太原市城市建设拆迁中心，山西太原 030009)

商品混凝土现浇楼板出现裂缝是混凝土工程中常见的质量通病。结合工程实践经验，描述了楼板裂缝发生的部位、形状及主要特征。造成这一质量通病的原因是多方面的，且这些因素相互影响、相互制约，但其主要原因有以下几个方面:

1)商品混凝土自身原因，包括泵送商品混凝土由于流动性大，早期沉缩比较大，原材料质量不合格或配合比设计不合理等;

2)设计原因，包括伸缩缝设置间距过大，板的有效高度不够，配筋不足等;

3)施工原因，包括模板支撑不足，堆载过早、过大，钢筋错位，振捣不密实，养护不及时等;

4)其他方面的原因，例如预埋管线对混凝土截面的削弱等。

针对商品混凝土现浇楼板裂缝的形态特征及产生原因，总结提出了在商品混凝土材料选择、设计和施工方面如何进行裂缝控制的一些建议、方法和措施。即:

1)降低用水量及适当降低水灰比，控制好水泥细度模数和水泥用量指标，合理使用外加剂，选用级配良好的骨料并控制杂质含量;

2)充分考虑简化计算模型与实际受力情况的差异，适当提高楼板端角及管线密集部位等可能产生应力集中的区域的构造配筋率等;

3)加强施工管理，采取二次振捣、二次抹压等措施。

1 裂缝类型及特征

现浇楼板裂缝主要出现在以下几个部位:单向板下皮跨中沿长跨方向;双向板下皮四角45°折线方向;连续板上皮支座负弯矩位置;后浇带界面(上皮或下皮，有时贯通);板上皮端角部位斜裂缝;沿预埋管线方向;以及不均匀的龟裂。

裂缝出现的时间主要集中在混凝土浇筑完成后6个月内，裂缝宽度一般在0．1 mm～0．5 mm之间，随时间推移，裂缝数量增多，但裂缝宽度改变不大，裂缝的发展情况与堆载、环境(是否暴露在大气中)等条件有关。

2 裂缝产生的原因

2．1 商品混凝土材料

混凝土材料由于其不均匀性及抗拉强度低这一特点，在恒荷载、活荷载、温度、变形等广义荷载作用下必然会产生裂缝。混凝土的开裂按其发生时期为顺序，可分为:早期沉缩及塑性收缩开裂;温度变形开裂和干燥收缩开裂。

1)早期沉缩及塑性收缩变形。混凝土浇筑成型后初凝前，由于重力作用，骨料及水泥颗粒比重大，产生沉降;水分比重小，上浮于混凝土表面，产生泌水。水泥净浆浮至混凝土表面产生外分层;水泥净浆浮至粗骨料下方，产生内分层。混凝土的沉缩与流动性有关，高流动性混凝土的沉缩大于中、低流动性混凝土。尤其目前普遍使用的泵送商品混凝土，其流动性远大于普通混凝土。现浇混凝土楼板的早期塑性裂缝是其裂缝的主要来源之一。这些裂缝出现在混凝土表面，不规则，细而密，多不连贯。但这些原始的微裂缝是混凝土后期裂缝进一步扩展的主要原因之一。

2)温度变形裂缝。一方面由于混凝土内外温差较大而使内外混凝土变化不均，另一方面混凝土楼板由于昼夜温差过大导致较大的体积变形，混凝土都可能被拉裂而产生裂缝。温度变形是大尺寸楼板产生裂缝的主要原因之一。

3)干燥收缩。混凝土干燥收缩开裂，主要是由于毛细管压力造成的。混凝土中的毛细管孔隙，在混凝土干燥过程中逐步失水，毛细管也逐步变形，产生很大的毛细管张力，混凝土产生体积收缩。混凝土发生收缩变形时，由于周围存在约束，内部产生应力，这个应力超过混凝土材料抗拉强度，就会发生收缩开裂。

2．2 设计原因

设计人员缺乏施工现场的了解，计算简化模型与结构实际受力情况不符，建筑、结构、水电等各专业设计不协调等情况都有可能导致楼板裂缝。

1)设计规范考虑因素不全面。

现行钢筋混凝土结构设计规范采用极限承载力作为设计指标，没有综合考虑温差、混凝土收缩变形等因素。

2)简化计算模型不合理。

没有综合考虑板、梁、墙的刚度比，简单地将板的支座简化为铰支座，导致跨中下铁配筋过大，而支座实际承受负弯矩处钢筋过少;或简单地将板的支座简化为固端支座，导致跨中下铁配筋过少等。

3)设计不满足规范要求。

未按规范要求选取合适的板厚、伸缩缝间距和配置构造配筋。GB 50010-2002混凝土设计规范9．1．1条规定，现浇剪力墙结构露天环境下不宜大于30 m，框架结构不宜大于35 m;10．1．9条规定，在温度收缩应力较大的区域内，钢筋间距宜取150 mm～200 mm，并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。板上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率不宜小于0．1%。JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程4．5．5条规定，顶层楼板厚度不宜小于120 mm，宜双层双向配筋等等。

4)预埋管线。

楼板设计时，为了节约楼层空间，提高空间利用效率，往往将照明、有线电视、通讯等管线直接敷设于现浇楼板中，这些管线直径多为20 mm～30 mm，而且有时7根～8根管线集中敷设于一块板中，造成楼板的有效截面减少，引起应力集中，成为抵抗裂缝的薄弱部位。

2．3 施工原因

施工原因是导致混凝土楼板产生裂缝的主要原因，包括施工方法不合理、模板刚度小，养护不合格，拆模过早，堆载过早等。

1)混凝土浇筑、振捣质量不合格。振捣不密实导致混凝土内部孔隙、空洞增多，混凝土有效截面减小，承载力大大削弱。

2)模板支撑刚度不够，堆载过早、过大。因为混凝土自重较大，因此无论是模板自身强度还是支撑的变形，都会导致混凝土在凝结硬化过程中产生变形，并产生较大的拉应力，而混凝土凝结硬化初期强度低，因此会引起混凝土开裂。另外在楼板上堆载过早、过大会给混凝土带来局部较大变形，当变形带来的压力超过混凝土抗拉强度极限值时，也会引起楼板开裂。

3)施工组织不合理，盲目抢工。盲目抢工必然导致多工序交叉作业、各工序交接检环节缺失，质量控制措施形同虚设。同时，影响混凝土质量的三大工序——钢筋、模板、混凝土质量均无法保证，施工缝留设位置比较随意，钢筋踩踏变形、移位，这些因素都为混凝土产生裂缝埋下了祸根。

3 裂缝控制措施

3．1 材料控制

对商品混凝土进行抽检实验，严格控制好商品混凝土原材料质量，要求商品混凝土供应商选择合理的水泥品种(水化热低、收缩小、耐久性好的矿渣水泥，控制好水泥细度和水泥用量指标)，砂宜选用细度模数M=2．8～3．0的中砂，并控制含泥量不大于2%;石子宜选用级配良好的碎石，并控制含泥量不大于1%。

3．2 设计控制

1)适当提高配筋率。现浇混凝土楼板的厚度尽可能取规定的上限值，混凝土强度标号取规定的下限值，钢筋宜选用HPB235级钢筋，使其能够抵抗板内管线对截面的削弱，降低水泥标号或减少水泥用量，提高配筋率从而提高钢筋对混凝土收缩变形的约束作用。

2)计算简化模型。计算模型应尽量与实际情况吻合，适当提高支座负弯矩处、板端角处构造钢筋配筋率。按规范要求，现浇混凝土楼板转角部位设置放射钢筋，长度宜大于1．5 m;连续板的支座负弯矩处钢筋应拉通。

3)管线集中处处理措施。管线布置比较集中的位置宜设置φ6@150双层双向钢筋网片，钢筋从管道外边缘外伸长度不小于受拉钢筋锚固长度la，且不小于300 mm。

3．3 施工控制

1)模板工程质量控制。在施工过程中应保证支撑现浇混凝土楼板的模板及其支架具有足够的承载力(强度、刚度和稳定性)。在与施工井架相接或施工运输工具频繁经过的楼板中间要适当加强模板支撑系统。拆模时间要满足规范要求。

2)钢筋工程质量控制。板上铁(负弯矩钢筋、板端角放射筋、分布筋)绑扎位置正确，有马凳作为上铁的支撑，浇筑过程中应搭设脚手板，防止踩踏变形、移位。按规定放置保护层垫块，保证保护层厚度。

3)混凝土浇筑质量控制。a．严格按设计和规范要求控制楼板厚度。b．必须在规定的坍落度条件下施工，严禁任意加水，以防混凝土离析过大影响强度。c．振捣要符合要求，既不能过分振捣也不能不到位，一般控制在不再有气泡溢出为止。过分振捣将使骨料沉落挤出水分、空气，表面泌水而形成体积缩小沉陷，造成比下层混凝土伸缩性大的表层砂浆层，水分蒸发后极易形成收缩裂缝。d．必要时，在混凝土初凝前进行二次振捣，减少因泌水在粗骨料、钢筋下部产生的空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，增加混凝土密实度，从而提高抗裂性能。另外，二次抹压处理也有利于减少混凝土早期塑性裂缝。e．混凝土浇筑完毕后及时进行养护。特别是大风、干燥、烈日暴晒等天气，要在二次振捣、二次抹压后及时采取薄膜覆盖，不易覆盖的地方要及时涂刷养护剂，避免出现早期塑性和干缩裂缝。养护期间，混凝土强度小于1．2 MPa时，不得进行后续工序施工，不得在楼面平台上堆放材料。

4)施工管理措施。建筑工程施工不是建筑材料的简单的堆砌，是一个有规律有程序的复杂的系统工程。违背工程规律，盲目抢工必然损害工程质量。现浇楼板各工序间要有适当的时间间隔，保证混凝土强度的充分发展，减少裂缝产生。a．合理设置施工缝。b．落实技术、质量管理制度，做好对操作人员的技术交底工作。c．合理确定结构工期，既要保证施工流水的延续性，又要保证前期施工结构的刚度、强度达到规范要求后才能继续下一层施工。d．应将控制混凝土裂缝的措施编入施工组织设计，并督促项目部认真执行。