樓層面裂縫分析及防治

1、樓層面裂縫分析及防治摘 要目前世界上幾乎90%以上的工業(yè)和民用建筑工程是采用鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計，然而全現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓屋面板的裂縫，是目前較難克服的質(zhì)量通病之一，特別是住宅工程樓板的裂縫發(fā)生后，往往會引起客戶的投訴、糾紛，以及索賠要求等。鑒于樓面裂縫的產(chǎn)生及防治，各地均有一些控制鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓屋板裂縫的技術(shù)導(dǎo)則出臺，主要從設(shè)計、材料、施工三大方面提出改進和防治措施。為了深入探討并解決這一難題，本文首先對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的機理進行闡述，在此基礎(chǔ)上，從設(shè)計、材料、施工等各方面分析了現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因并針對不同的原因提出相應(yīng)的預(yù)防控制措施。本文將有關(guān)工程結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的理論和工作實踐相結(jié)

2、合，對工程施工過程中結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因和防治措施闡述的較為透徹。 關(guān)鍵詞： 1、現(xiàn)澆 2、鋼筋混凝土樓面 3、裂縫 目 錄前 言1一、裂縫產(chǎn)生原因2（一）、設(shè)計方面2（二）、施工質(zhì)量方面2（三）、混泥土原材料3二、防治措施方面5（一）、設(shè)計方面5（二）、施工中應(yīng)采取的主要技術(shù)措施6（三）、建立好控制體系，是改善商品砼質(zhì)量和性能的根本性工作9結(jié)論10致謝11參考文獻12一、裂縫產(chǎn)生原因（一）、設(shè)計方面1、地基的不均勻沉降：在住宅建設(shè)中,有相當一部分的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫，是由于地基不均勻沉降的原因而造成的。如在軟土地基下采用擴展基礎(chǔ)，則對于那些相對較長的條式樓來說,要想保正它們沉降均勻是相當困

3、難的，因此，在這種情況下，有時也會由于基礎(chǔ)的不均勻沉降，而引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的開裂。2、荷載的作用：在住宅建設(shè)中，也有少部分鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫，是由于荷載作用方面的原因引起的。由于設(shè)計人員在進行現(xiàn)澆板的配筋計算過程中，通常只是根據(jù)其承載能力來確定配筋量的，而往往忽略了對板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算，由此而引起裂縫的產(chǎn)生，這些裂縫有時也會超過規(guī)范的最大允許值，這也應(yīng)當引起足夠的重視。3、結(jié)構(gòu)體型突變及未設(shè)置必要的伸縮縫：房屋長度過長，而又未考慮設(shè)置伸縮縫，當房屋的自由伸縮達到應(yīng)設(shè)置伸縮縫要求的間距時，就要引起裂縫的產(chǎn)生。另外，平面布局凹凸較多，即轉(zhuǎn)

4、角也越多，這些轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位，一受到混凝土收縮及溫差變化易于產(chǎn)生裂縫。4、在樓房的設(shè)計中，設(shè)備專業(yè)特別是電氣專業(yè)，大多將照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設(shè)于現(xiàn)澆板中，而且有時集中于某一處現(xiàn)澆板中的管線多達7-8根，并且這些管線的直徑多為2-3CM，由此就會使該處的現(xiàn)澆板厚度大大削弱,從而引起現(xiàn)澆板在該處開裂。（二）、施工質(zhì)量方面1、混凝土施工過分振搗，模板、墊層過于干燥混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠，過于干燥，

5、則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。 2、混凝土澆搗后過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。3、施工工藝不當引起：在施工過程中由于施工工藝不當，致使支座處負筋下陷，保護層過大，固定支座變成塑性鉸支座，使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫；樓板的彈性變形及支座處的負彎矩施工中在混凝土未達到規(guī)定強度，過早拆模，或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載，造成混凝土樓板的彈性變形，致使砼早期強度低或無強度時，承受彎、壓、拉應(yīng)力，導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂；大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也

6、會使支座產(chǎn)生負穹矩造成橫向裂縫。4、后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫：為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應(yīng)力，規(guī)范要求采用施工后澆帶法，有些施工后澆帶不完全按設(shè)計要求施工，例如施工未留企口縫；板的后澆帶不支模板，造成斜坡搓；疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。5、樓面墊層內(nèi)鋪設(shè)的暗裝水管、電線套管鋪設(shè)不當，如水管、電線套管鋪設(shè)不夠牢靠、集中鋪設(shè)、上下交疊鋪設(shè)致使水管、電線套管上皮在墊層厚度1/3以內(nèi)，保護層厚度不足都可能造成板面沿管線長度方向產(chǎn)生裂縫。6、混凝土的收縮（溫度裂縫）：眾所周知，混凝土引起收縮的原因，在硬化初期主要是由于水泥的水化作用，形成一種新的水泥結(jié)晶體，這種結(jié)晶體化合物較

7、原材料體積小，因而引起混凝土體積的收縮，即所謂的凝縮，后期主要是混凝土內(nèi)自由水蒸發(fā)而引起的干縮。而且，如果混凝土處在一個溫差變化較大的環(huán)境下，將會使其收縮更為加劇。如施工發(fā)生在夏季炎熱氣溫下，石子表面溫度升高，使石子體積膨脹，拌制成混凝土后，石子受冷收縮，使混凝土表面出現(xiàn)發(fā)絲裂縫；混凝土澆搗后未及時澆水養(yǎng)護，混凝土在較高溫度下失水收縮，水化熱釋放量較大，而又未及時得到水分的補充，因而在硬化過程中，現(xiàn)澆板受到支座的約束，勢必產(chǎn)生溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫，這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位，即板角處。另外，室內(nèi)外溫差變化較大，也要引起一定的裂縫。7、目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過程中，普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較

8、大矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為5-7天左右一層，最快時甚至不足5天一層。因此當樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時的養(yǎng)護時間，就忙著進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動，這就給大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的混凝土總收縮值較小開間要大的不利因素外，更容易在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規(guī)則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成，就難于閉合，形成永久性裂縫。（三）、混泥土原材料1、水泥凝結(jié)或膨脹不正常，如水泥安定性不穩(wěn)定，水泥中含有生石灰或氧化鎂，這些成分在和水化合后產(chǎn)生體積膨脹，產(chǎn)生裂縫。2、如果骨料中含泥量過多，則隨著混凝土的干燥，會產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。3、堿骨料反

9、應(yīng)：蛋白質(zhì)、安山巖、玄武巖、輝綠巖、千枚巖等堿性骨料有可能與堿性很強的水泥起化學(xué)反應(yīng)，生成有膨脹能力的堿-硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞，產(chǎn)生裂縫。4、水灰比、塌落度過大，或使用過量粉砂混凝上強度值對水灰比的變化十分敏感，基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此，水、水泥、外滲混合材料外加劑溶液的計量偏差，將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大，抗拉強度低，容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫，泵送砼為了滿足泵送條件：坍落度大，流動性好，易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象，此時，砼脫水干縮時，就會產(chǎn)生表面裂縫。二、防治措施（一）、設(shè)計方面  1、設(shè)計中的重點加強部位：從住

10、宅工程現(xiàn)澆樓板裂縫發(fā)生的部位分析，最常見、最普遍和數(shù)量最多的是房屋四周陽角處(含平面形狀突變的凹口房屋陽角處)及在離開陽角1m左右，即在樓板的分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)發(fā)生45°左右的樓地面斜角裂縫。此通病在現(xiàn)澆樓板的任何一種類型的建筑中都普遍存在，其原因主要是砼的收縮特性和溫差雙重作用所引起的，并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。從設(shè)計角度看，現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范側(cè)重于按強度考慮，未充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮，配筋量因而達不到要求。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫二個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束，限制了樓面板砼的自由變形，因此在溫差和砼收縮變化時

11、，板面在配筋薄弱處(即在分離式配筋的負彎矩筋和放射筋的末端結(jié)束處)首先開裂，產(chǎn)生45。左右的斜角裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結(jié)構(gòu)安全使用沒有影響，但在有水源等特殊情況下會發(fā)生滲漏缺陷，容易引起住戶投訴，是裂縫防治的重點。而且由于使用初期裂縫的存在，造成鋼筋的保護層達不到相應(yīng)的要求，從而影響整個房屋的耐久性。尤其是工業(yè)建筑(動荷載較大)，如面粉廠等在正常生產(chǎn)后，受設(shè)備振動等影響，導(dǎo)致裂縫發(fā)展加速。根據(jù)上面的原因分析，我單位在近幾年的圖紙會審中，十分注意建議業(yè)主對四周的陽角處樓面板配筋進行加強，負筋不采用分離式切斷，改為沿房間(每個陽角僅限一個房間)全長配置，并且適當加密加粗。多年來的實踐充分證明，

12、凡采納或按上述設(shè)計的房屋，基本上不再發(fā)生45。斜角裂縫，已能較滿意地解決好樓板裂縫中數(shù)量最多的主要矛盾，效果顯著。   對于外墻轉(zhuǎn)角處的放射形鋼筋，根據(jù)實踐檢驗，認為作用較小。其原因是放射形鋼筋的長度一般不大(約1.2m左右)，當陽角處的房間在不按雙層雙向鋼筋加密加強而仍按分離式設(shè)置構(gòu)造負彎矩短筋時，45°的斜向裂縫仍然會向內(nèi)轉(zhuǎn)移到放射筋的末端或外側(cè)，而當采用了雙層雙向鋼筋加密加強后，縱、橫二個方向的鋼筋網(wǎng)的合力已能很好地抵抗和防止45°斜角裂縫的發(fā)生和轉(zhuǎn)移，并且放射形鋼筋往往只有上部一層，在綁扎時常擱置在縱橫板面鋼筋的上方，導(dǎo)致鋼筋交叉重疊，將板面的負

13、彎矩鋼筋下壓，減少了板面負彎矩鋼筋的有效高度，同時澆筑時鋼筋彎頭(即拐腳)容易翹起造成平倉困難，所以建議重點加強加密雙層雙向鋼筋即可。 2、設(shè)計中采用的構(gòu)造措施：設(shè)計中應(yīng)盡可能調(diào)整建筑平面尺寸和結(jié)構(gòu)布置，采取必要的構(gòu)造和施工措施，能不設(shè)縫(沉降縫、防震縫)就不設(shè)縫，能少設(shè)縫就少設(shè)縫；當必須設(shè)縫時應(yīng)保證必要的縫寬，以防止發(fā)生碰撞破壞。 在較長區(qū)段不設(shè)溫度伸縮縫時，需留設(shè)后澆帶。   (1)后澆帶應(yīng)通過建筑物的整個橫斷面，分開全部墻、梁和樓板，使得兩邊都可自由收縮。   (2)后澆帶可以選擇在結(jié)構(gòu)受力影晌較小的部位曲折通過，不要在一個平面內(nèi)，以免全部鋼筋都在

14、同一部位內(nèi)搭接。 (3)當后澆帶是為減少混凝土施工過程的溫度應(yīng)力時，后澆帶的保留時間不宜少于兩個月；當后澆帶是為調(diào)整結(jié)構(gòu)的不均勻沉降而設(shè)置時，后澆帶中的混凝土應(yīng)在兩側(cè)結(jié)構(gòu)單元沉降基本穩(wěn)定后再進行澆注。（二）、施工中應(yīng)采取的主要技術(shù)措施 樓面裂縫的發(fā)生除以陽角45。斜角裂縫為主外，其他還有較常見的兩類：一類是預(yù)埋線管及線管集散處，另一類為施工中周轉(zhuǎn)材料臨時較集中和較頻繁的吊裝卸料堆放區(qū)域?，F(xiàn)從施工角度進行綜合分析，并分類采取以下幾項主要技術(shù)措施。   1、重點加強樓面上層鋼筋網(wǎng)的有效保護措施   鋼筋在樓面砼板中的抗拉受力，起著抵抗外荷載所產(chǎn)生的

15、彎矩和防止砼收縮和溫差裂縫發(fā)生的雙重作用，而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護層前提下才能確保有效。在實際施工中，樓面下層的鋼筋網(wǎng)在受到砼墊塊及模板的依托下保護層比較容易正確控制。但當墊塊間距放大到1.5m時，鋼筋網(wǎng)的合理保護層厚度就無法保障，所以縱橫向的墊塊間距限制在1m左右。  與此相反，樓面上層鋼筋網(wǎng)的有效保護，一直是施工中的一大較難的問題。其原因為：板的上層鋼筋一般較細較軟，受到人員踩踏后就立即彎曲、變形、下墜；鋼筋離樓層模板的高度較大，無法受到模板的依托保護；各工種交叉作業(yè)，造成施工人員眾多、行走十分頻繁，無處落腳后難免被大量踩踏；上層鋼筋網(wǎng)的鋼筋小馬撐設(shè)置間距過大，甚

16、至不設(shè)(僅依靠樓面梁上部鋼筋擱置和分離式配筋的拐腳支撐)。    在上述四個原因中，前兩條是客觀存在，不可能也難于提出措施加以改進(否則樓面負筋用鋼量將大大增加，造成浪費)。但后兩個原因卻在施工中必須大大加以改進。對于最后一個原因，根據(jù)大量的施工實踐，建議樓面雙層雙向鋼筋(包括分離式配置的負彎矩短筋)必須設(shè)置鋼筋小馬撐，其縱橫向間距不應(yīng)大于700mm(即每平方米不得少于2只)，特別是對于8一類細小鋼筋，小馬撐的間距應(yīng)控制在600mm以內(nèi)(即每平方米不得少于3只)，才能取得較良好的效果。對于第3條原因，可采取下列綜合措施加以解決： (1)盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)

17、時間，在板底鋼筋綁扎后，線管預(yù)埋和模板封鑲收頭應(yīng)及時穿插并爭取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量。   (2)在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應(yīng)搭設(shè)(或鋪設(shè))臨時簡易通道，以供必要的施工人員通行。   (3)加強教育和管理，使全體操作人員充分重視保護板面上層負筋的正確位置，必須行走時，應(yīng)自覺沿鋼筋小馬撐支撐點通行，不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。   (4)安排足夠數(shù)量的鋼筋工(一般應(yīng)不少于34人或以上)在砼澆筑前及澆筑中及時進行整修，特別是支座端部受力最大處以及樓面裂縫最容易發(fā)生處(四周陽角處、預(yù)埋線

18、管處以及大跨度房間處)應(yīng)重點整修。 (5)砼工在澆筑時對裂縫的易發(fā)生部位和負彎矩筋受力最大區(qū)域，應(yīng)鋪設(shè)臨時性活動跳板，擴大接觸面，分散應(yīng)力，盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。   2、預(yù)埋線管處的裂縫防治 預(yù)埋線管，特別是多根線管的集散處是截面砼受到較多削弱，從而引起應(yīng)力集中，容易導(dǎo)致裂縫發(fā)生的薄弱部位。當預(yù)理線管的直徑較小，并且房屋的開間寬度也較小，同時線管的敷設(shè)走向又不重合于(即垂直于)砼的收縮和受拉方向時，一般不會發(fā)生樓面裂縫。反之，當預(yù)埋線管的直徑較大，開間寬度也較大，并且線管的敷設(shè)走向又重合于(即垂直于)砼的收縮和受拉力向時，就很容易發(fā)生樓面裂縫。因此對于較粗的管線或多根線

19、管的集散處，應(yīng)增設(shè)垂直于線管的短鋼筋網(wǎng)加強。根據(jù)經(jīng)驗，建議增設(shè)的抗裂短鋼筋采用6或8，間距150mm，兩端的錨固長度應(yīng)不小于300mm。   線管在敷設(shè)時應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，交叉布線處可采用線盒，同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布，盡量避免緊密平行排列，以確保線管底部的砼灌筑順利和振搗密實。并且當線管數(shù)量眾多，使集散口的砼截面大量削弱時，宜按預(yù)留孔洞構(gòu)造要求在四周增設(shè)上下各212的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋。   3、材料吊卸區(qū)域的樓面裂縫防治   目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過程中，普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較大矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為57d左右

20、一層，最快時甚至不足5d一層。因此當樓層砼澆筑完畢后不足24h的養(yǎng)護時間，就忙著進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動，這就給大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的砼總收縮值較小開間要大的不利因素外，更容易在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規(guī)則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成，就難于閉合，形成永久性裂縫，這種情況在高層住宅主體快速施工時較常見。對這類裂縫的綜合防治措施如下： (1)主體結(jié)構(gòu)的施工速度不能強求過快，樓層砼澆筑完后的必要養(yǎng)護(一般不宜24h)必須獲得保證。主體結(jié)構(gòu)階段的樓層施工速度宜控制在67d一層為宜，以確保樓面砼獲得最起碼的養(yǎng)護時間。   (2

21、)科學(xué)安排樓層施工作業(yè)計劃，在樓層砼澆筑完畢的24h以前，可限于做測量、定位、彈線等準備工作，最多只允許暗柱鋼筋焊接工作，不允許吊卸大宗材料，避免沖擊振動。24h以后，可先分批安排吊運少量小批量的暗柱和剪力墻鋼筋進行綁扎活動，做到輕卸、輕放，以控制和減小沖擊振動力。第3d方可開始吊卸鋼管等大宗材料以及從事樓層墻板和樓面的模板正常支模施工。   (3)在模板安裝時，吊運(或傳遞)上來的材料應(yīng)做到盡量分散就位，不得過多地集中堆放，以減少樓面荷重和振動。   (4)對計劃中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區(qū)域部位(一般約40m2左右)的模板支撐架在搭設(shè)前，就預(yù)先考慮采用加密

22、立桿(立桿的縱、橫向間距均不宜大于800mm)和擱柵、增加模板支撐架剛度的加強措施，以增強剛度、減少變形來加強該區(qū)域的抗沖擊振動荷載。并應(yīng)在該區(qū)域的新筑砼表面上鋪設(shè)舊木模加以保護和擴散應(yīng)力，進一步防止裂縫的發(fā)生。 4、加強對樓面砼的養(yǎng)護 砼的保濕養(yǎng)護對其強度增長和各類性能的提高十分重要，特別是早期的妥善養(yǎng)護可以避免表面脫水并大量減少砼初期伸縮裂縫發(fā)生。但實際施工中，由于搶趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業(yè)，因此樓面砼往往缺乏較充分和較足夠的澆水養(yǎng)護延續(xù)時間。為此，施工中必須堅持覆蓋麻袋或草包進行一周左右的妥善保濕養(yǎng)護，并建議采用噴HL等品種和養(yǎng)護液進行養(yǎng)護，以降低成本和提高工效，并可避免或減

23、少對施工的影響。 5、對裂縫的彌補處理 在采取了上述綜合性防治措施后，由于各種原因仍可能有少量的樓面裂縫發(fā)生。當這些樓面裂縫發(fā)生后，應(yīng)在樓地面和天棚粉刷之前預(yù)先做好妥善的裂縫處理工作，然后再進行裝修。住宅樓地面上部的粉刷找平層較厚，可以通過在找平層中增設(shè)鋼絲網(wǎng)、鋼板網(wǎng)或抗裂短鋼筋進行加強，并且上部常被木地板等裝飾層所遮蓋，問題相對較小。但板底則粉刷層較薄，并且通常無吊頂遮蓋，更易暴露裂縫，影響美觀并引起投訴，所以板底更應(yīng)妥善處理。板底裂縫宜委托專業(yè)加固單位采用復(fù)合增強纖維等材料對裂縫作粘貼加強處理(注：當遇到裂縫較寬、受力較大等特殊情況時，建議采用碳纖維粘貼加強)。復(fù)合增強纖維的粘貼寬度以35

24、0400mm為宜，既能起到良好的抗拉裂補強作用，又不影響粉刷和裝飾效果，是目前較理想的裂縫彌補措施。 （三）、控制和改善商品混凝土的質(zhì)量和性能  目前已普遍采用泵送商品混凝土進行澆筑(主城區(qū)內(nèi))，但由于激烈的市場競爭，導(dǎo)致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量，低價位、低性能的砼外摻劑，以及細度模數(shù)低、含泥量較高的中細砂作為降低價格和成本的主要競爭手段。因此建議有關(guān)部門牽頭，盡快健全和統(tǒng)一對商品砼廠商的行業(yè)管理，并根據(jù)成本投入比例，相應(yīng)和合理地提高商品砼的市場價格(特別是用于地下室和樓屋面工程的砼)，促使商品砼廠商轉(zhuǎn)變觀念，控制好原材料質(zhì)量，選用高效優(yōu)質(zhì)砼外摻劑，改善和減小混凝土的收縮值，建立好控制體系，是一項改善商品砼質(zhì)量和性能的根本性工作。    另一方面承包商在訂購商品砼時，應(yīng)根據(jù)工程的不同部位和性質(zhì)提出對砼品質(zhì)的明確要求，不能片面壓價和追求低價格、低成本而忽視了砼的品質(zhì)，導(dǎo)致砼性能下降和收縮裂縫增多。同時現(xiàn)