現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板裂縫分析
2012-02-20 來源：中國百科網(wǎng)
近年來，為提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性和防震性能，在民用建筑中普遍設(shè)計應用現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板。但在實際應用過程中，現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象較多，這已成為影響建筑工程質(zhì)量的一大通病?，F(xiàn)對現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板裂縫產(chǎn)生的原因作簡要分析：
1、筑設(shè)計方面的原因
1.1 建筑平面超長，由于溫差和材料變形，會造成樓板橫向開裂。僅就長度而言，如結(jié)構(gòu)長度小于規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小。
1.2 收縮裂縫往往出現(xiàn)在收縮應力集中的薄弱截面上，在建筑設(shè)計中，一般只注重建筑功能而忽視建筑結(jié)構(gòu)問題。如建筑平面不規(guī)則，而結(jié)構(gòu)設(shè)計時又沒有采取加強措施，在凹凸角處容易產(chǎn)生溫度應力和收縮應力集中，從而造成板開裂。
1.3 對于磚混結(jié)構(gòu)住宅，由于夏天室外墻體溫度高于室內(nèi)溫度，結(jié)構(gòu)外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹，如果未采取保溫措施，在縱橫兩外墻面的變形對樓板產(chǎn)生牽拉作用下，東西兩端樓板被外墻向外拉伸就容易引起裂縫，特別是外墻面如采用易吸收熱量的暗色調(diào)裝飾面層，此類裂縫就更為常見。同樣，屋面如果未設(shè)保溫層，頂層樓板也會因熱脹冷縮而引起開裂。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的原因
2.1 設(shè)計時對鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓樓受力狀態(tài)考慮僅局限于樓板平面的應力變化（按彎矩配置抵搞正、負彎矩的受力鋼筋）、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點產(chǎn)生彎矩，也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應力。在樓板受力體系分析時，對于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形，根本沒有考慮。
2.2 現(xiàn)行規(guī)范側(cè)重按強度考慮，而針對控制溫度應力與混凝土收縮應力進行的配筋往往考慮不夠。由于墻體或邊梁變形牽連樓板，使樓板在板角部位產(chǎn)生拉伸變形，按傳統(tǒng)的概念在板角部位增加抵抗負彎矩鋼筋，只是考慮樓板在承受豎向荷載作用的彎曲變形，沒考慮墻體或邊梁對樓板的影響。所以，即使在端跨的板角增加了負彎矩鋼筋或增加放射形配筋，但還是避免不了端部樓板板角45O方向裂縫。
2.3 由于結(jié)構(gòu)計算的疏忽，現(xiàn)澆板設(shè)計偏薄，未做撓度驗算，或設(shè)計中未充分估足裝修荷載、使用荷載（即設(shè)計活荷載偏小），以致設(shè)計受力小于實際受力，因此造成板開裂。
2.4 對于具有預埋管的樓板在防止板裂縫的構(gòu)造措施考慮不夠，由于預埋的PVC管與混凝土握裹力非常小，PVC管密集部位的樓板出現(xiàn)混凝土“真空”，勢必大大降低樓板在抗彎時的計算高度，從而減弱了板的抗彎性能。
2.5 對于開孔的樓板，特別是孔開的比較大的雙向板的設(shè)計問題，更多的只是考慮樓板在豎向荷載作用下的洞口四周加強鋼筋，往往忽略了如果周圍的支承點是剪力墻或深梁時的板與墻體或者板與梁的變形協(xié)調(diào)問題。如果墻體或梁的剛度較大，板的孔邊凹角處必須出現(xiàn)應力集中，開洞樓板出現(xiàn)翹角現(xiàn)象，進而導致樓板開裂。
2.6 一般在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了充分發(fā)揮混凝土的強度特性及抗震設(shè)計原因，樓板及梁的混凝土強度等級往往比柱低；特別是高層建筑的下部幾層這種現(xiàn)象比較普遍。但是，如果梁板與柱的交接處處理的不好，不同強度等級的混凝土的收縮變形不協(xié)調(diào)，就會造成交接處板的開裂。
2.7 建筑結(jié)構(gòu)的平面尺寸超過混凝土規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距時，可以考慮采用后澆帶的方法適當增大伸縮穎的間距，但是后澆帶不能解決由溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應用集中，更不能代替伸縮縫。有一些結(jié)構(gòu)設(shè)計者為了不設(shè)伸縮縫隨意設(shè)置后澆帶而造成后澆帶處開裂。
3、混泥土原材料方面原因
3.1 商品混泥土廠由于受市場競爭的影響而產(chǎn)生價格競爭，各廠家為了降低混泥土的生產(chǎn)成本，在減少水泥用量上大做文章。他們調(diào)整混泥土配合比，使混泥土中加入的粉煤灰及礦渣微粉數(shù)量增大超標，從而達到減少水泥用量的目的。調(diào)整后的混泥土配合比初期強度增長緩慢，但28天能夠滿足設(shè)計強度要求，而混泥土3天后干縮進入高峰值，因此不能抵抗早期的混泥土伸縮裂縫。
3.2 商品混泥土廠為了方便機械泵送施工，加大用水量或加入了超量的減水劑或劣質(zhì)的減水劑，產(chǎn)生終凝收縮裂縫。
3.3 混泥土粗骨料石子的用量大，針片狀石子含量高，造成混泥土孔隙多，同時，細骨料砂子的粒徑及含泥量超標，夏季砂石料溫度偏高，使出罐的混泥土質(zhì)量得不到保證，從而使現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫。
3.4 規(guī)范明確規(guī)定，不同廠家的水泥嚴禁混用?？擅總€商品混泥土廠不能保證一個庫房的水泥徹底清庫，造成部分水泥混用；在混泥土施工時，由于混泥土用量大，一個商品混泥土廠滿足不了施工用量，這樣就出現(xiàn)二個以上商品混泥土廠給施工現(xiàn)場供應商品混泥土，而各廠的水泥并不一定是一個廠家或同批次的，從而造成水泥混用。
4、施工方面原因
?、偈┕r樓板實際厚度達不到設(shè)計厚度，使得樓板剛度減弱，樓板變形過大而產(chǎn)生裂縫。②樓板混泥土保護層過厚，導致樓板有效高度減小，鋼筋應力得不到發(fā)揮而使樓板產(chǎn)生裂縫。③施工時踩踏樓板負筋使其下移，使得樓板支座處邊沿板頂產(chǎn)生裂縫。④樓板混凝土實際強度等級低于設(shè)計強度，從而導致混凝土受壓不足開裂。⑤施工單位為了趕進度，加快模板周轉(zhuǎn)，樓板拆模過早，或在板上過早，或在板上過早、過重地堆放材料，即混凝土早期受力而導致樓板開裂。⑥找平層過厚，因批平層素混凝土抗裂性差，在溫度和收縮變形作用下，樓板易產(chǎn)生表面裂縫。⑦現(xiàn)澆樓板中大多采用PVC管上移或下沉，使得板頂或板底保護層變薄，從而使樓板出現(xiàn)沿穿線管走向的裂縫。另外，板底鋼筋保護層墊塊設(shè)置不當或過稀時，也易使板度出現(xiàn)裂縫。⑧在混凝土澆搗過程中或施工荷載作用下，若模板支撐的變形較大，使得樓板的混凝土硬化前，產(chǎn)生初始塑性裂縫。這種裂縫在拆模后會受到干縮、溫度變化等因素的影響而逐漸開展。筆者在檢測中發(fā)現(xiàn)，二層樓板裂縫往部各層嚴重，且裂縫形態(tài)很不規(guī)則，即與此因素有關(guān)。⑨泵送混凝土具有較大的粘聚性和流動性，現(xiàn)澆樓辦的塑性裂縫問題較普通混凝土顯得更為突出。施工過程中，若混凝土撓搗不密實、不均勻、漏振、過振，會上起沿鋼筋走向或與構(gòu)件有關(guān)的塑性沉降裂縫。這種裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑后0.5-3小時之間。混凝土燒筑后3-4小時左右，如不及時覆蓋養(yǎng)護，特別是炎熱、大風季節(jié)，水分蒸發(fā)過快，混凝土劇烈收縮，極易造成樓板表面呈龜裂狀的塑性收縮裂縫。⑩許多施工單位對混泥土養(yǎng)護不夠重視，往往不能嚴格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定，養(yǎng)護時間不足，養(yǎng)護措施不當。試驗表明，養(yǎng)護14天的混凝土比養(yǎng)護3天的混凝土收縮小，因為在環(huán)境潮濕的條件下，混凝土收縮值很小，甚至不收縮。
以上是筆者根據(jù)多年的工程管理經(jīng)驗，對現(xiàn)澆鋼筋混泥土裂縫產(chǎn)生原因所做的分析總結(jié)，供讀者在設(shè)計、施工、原材料選用時加以參考，盡量避免現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板裂縫產(chǎn)生。
