高层建筑楼板裂缝问题分析及控制方法研究

陈红波 宁俊峰

【摘要】结合近年来在工程设计、施工、监理等工程实践中调查发现，钢筋混凝土现浇楼盖裂缝因变形作用（如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等）引起的几乎占全部裂缝的85%以上，因荷载效应引起的裂缝仅占不足15%。而在这些变形裂缝中，以收缩变形作用为主引起的裂缝占绝大多数，并且逐年呈上升趋势。下面从混凝土材料本身、设计和施工三 方面对当前现浇混凝土楼板常见裂缝的原因进行分析，并提出一些控制措施。

【关键词】高层建筑；楼板裂缝；控制；混凝土

前言

混凝土和钢筋混凝土这一重要的工程材料，得到了极其广泛的应用和发展。但是，随着水泥工业和混凝土技术的进步，过去在混凝土楼盖中不太突出的裂缝问题，近年来却日趋严重，甚至在一些地区成了质量通病。许多工程设计和施工人员对此很困惑：按说混凝土技术进步了，原来不易保证的混凝土强度提高了，施工方法也比以前先进了，可裂缝却越来越多了。这一问题值得我们去深思。

一、混凝土裂缝产生的主要原因

1.设计因素导致裂缝的原因分析

（1）现在的部分建筑设计师在设计过程中，往往只关注建筑物的功能问题而忽略结构性问题。由于房屋住宅对通风、采光、明厅、明卫等要求较多，其建筑常出现平面不规则、形状突变的现象，在这些较多的转角部位会出现应力集中，成为结构的薄弱部位，在温度等因素变化时，常引起楼板的开裂。

（2）楼板体型过长，设计中伸缩缝间距布置不当或者没有考虑设置伸缩缝，混凝土的收缩引起的拉应力将积聚在结构的中间部位，从而产生横向裂缝。由于形状等原因，此类裂缝常出现在相对薄弱的瓶颈处，

2.混凝土材料方面

混凝土的发展与水泥产量和质量的发展密切相关。我国混凝土总用量没有统计资料，但与水泥产量的增长成正比。我国1980年水泥产量为8000万吨，1998年为5.2亿吨，2000年估计为5.5亿吨。20年间增长了6.5倍，混凝土总用量的增长大致也如此。我国水泥产量约占世界产量的1/3，但立窑水泥占了80%，现代化的预分解窑的水泥不足2%0。从产品质量来看，老标准（下同）325#水泥，严格说属于不合格水泥，占2%0多，425#矿渣水泥和普硅水泥约占60%，525#水泥约20%。所以总的说来我国水泥产量大，能耗高，质量较低。国家针对水泥工业的现况，采取了"上大改小"，对小立窑水泥"淘汰、限制、改造、提高"的政策；颁布了与国际150接轨的新的水泥标准。

3.施工因素方面

（1）施工时找平层过厚，因找平层素混凝土抗裂性差，在温度和收缩变形作用下极易产生楼板表面裂缝。

（2）当前在现浇楼板中大多采用PVC管作为预埋穿线管，这种材料表面光滑，弹性较大（与混凝土线膨胀系数不一致），直径较大，与混凝土结合差，在楼板中形成薄弱层。混凝土浇捣时，容易引起PVC管上移或下沉，使得板顶或板底保护层变薄，从而使楼板出现沿穿线管走向的裂缝，当板厚较薄时（板厚蕊gomm）时往往会穿透楼板。另外，由于板底钢筋保护层垫块设置不当或过稀时，也会由于浇捣混凝土使板底出现裂缝。

（3）在混凝土浇捣过程中或施工荷载作用下，由于模板的支撑变形较大，使得楼板在混凝土硬化前，产生初始塑性裂缝。这种裂缝在拆模后会受到干缩、温度变化等因素的影响逐渐开展变大。笔者在检测中发现，有些工程二层楼板裂缝往往比上部各层严重，且裂缝形态很不规律，仔细研究发现这些工程对二层楼板的底模支撑点地基夯实不够、不均匀，致使各模板之间相互变形过大而使楼板产生不规则裂缝。

（4）由于泵送混凝土具有较大的粘聚性和流动性，致使现浇楼盖的塑性裂缝问题较过去普通混凝土显得非常突出。施工过程中若模板松动、位移或者混凝土浇捣不密实、不均匀，漏振、过振就会引起沿钢筋走向或与构件形状有关的塑性沉降裂缝。这种裂缝多发生在混凝土浇筑后半小时至3小时之间。当混凝土浇筑后3～4小时左右，如不及时覆盖养护，特别是在炎热、大风季节进行混凝土楼板施工，由于水分蒸发过快，混凝土剧烈收缩，就会造成楼板表面呈龟裂状的塑性收缩裂缝。

二、高层建筑楼板裂缝控制措施

1.设计因素产生的裂缝的预防控制措施

（1）现饶混凝土楼板设计中，对房屋四周阳角位置采用双层双向配筋，这样纵横向布置的钢筋可以很好的防止裂缝的产生，也能很好的防止45°斜角裂缝的转移。传统的设计方法中，支座处负筋是采用平行于板的四边的方式布置，这种布置形式对板的对角线方向的拉应力的抵抗能力较弱，并且目前采用的菜送混凝土的施工工艺，使得混凝土水泥楽量、水灰比、塌落度都比较大，石子的颗粒直径也较小。此种配筋方法已经不能适用于抵抗楼板内因不均勾温差和变形收缩的影响而产生的局部应力。根据部分楼房的实际设计经验及施工中采用的方法，将支座处的负筋全跨贯通布置，如图4-5，或者在楼板的转角部位设置放射形分布筋，分布筋的长度可以按照对角线总长度的1/3来取，上述兩种方法将明显减少此类裂缝的产生。

（2）设计中减小伸缩缝的间距及增强外墙隔温措施。楼板收缩量的大小与其内外约束有着密切关系，而这种约束又与楼板的分缝间距有着密切关系，因此，减小分缝间距，将变形缝较长的楼板分割为较小的变形单元。这种方法可以缩小约束范围，降低约束力，从而降低裂缝的产生。对外墙进行隔温处理，减少楼板内外温度差，降低温度变化而引起的膨胀及收缩作用，也可以减小裂缝产生的可能性。

2.现浇楼盖裂缝控制措施

为了避免现浇楼盖产生有害裂缝，应从混凝土材料、设计、施工三个方面

进行预防。

（1）根据工程特点选用合适的、质量可靠的水泥品种。现浇楼盖往往厚度不太大，混凝土的收缩变形是其开裂的主控因素，故应选用收缩较小的粉煤灰水泥或普通硅酸盐水泥。

（2）在保证混凝土设计强度的前提下，尽可能减小单方水泥用量，尽可能选用较低标号的水泥配制楼板混凝土。

（3）粗细骨料应选择级配良好且最大粒径尽可能大的骨料。如在满足泵送混凝土的前提下，选用粒径较大的石灰岩碎石，细度模数M=2.8一3.0左右的中砂。这样不仅可以减少混凝土的收缩，而且可以减少用水量和水泥用量。

3.现浇楼盖裂缝控制措施

确保楼板厚度、混凝土强度、钢筋直径、上下层钢筋之间的有效高度、钢筋的锚固长度以及下层钢筋的保护层厚度符合设计要求。楼板找平层厚度也应符合设计要求不宜过厚，或取消找平层，混凝土浇注后，一次性压平磨光。认真审查工程结构设计图纸，复核板厚、钢筋。屋面板的配筋设计考虑温度应力的影响应适当放大。

总结

混凝土是目前世界上应用最广泛、用量最多的人造建筑材料，建筑工程中的裂缝问题主要是围绕混凝土这一广泛而特殊的材料展开的。由于混凝土的裂缝是影响混凝土耐久性的重要因素，因此许多学者工程技术人员对此进行了很多研究。但迄今为止的研究主要是从使混凝土裂缝产生的某些个别的原因（如收缩、碱骨料反应等）进行研究，未能对混凝土裂缝产生的原因从整体上加以把握。在造成混凝土开裂的各种因素极其复杂的情况下，只有将混凝土看作一个系统，使用系统方法来研究混凝土工程裂缝才能得到控制混凝土裂缝的有效的、最优的方案。

参考文献：

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