[提　要] 　簡述多層、高層住宅樓面裂縫產生的現象,分析其發生的原因,并提出一些預防措施。

[關鍵詞] 　裂縫;混凝土;樓板

　　隨著我國經濟的高速增長,人民生活質量的不斷提高,促進了房地產事業的發展,大量商品住宅被投入使用。但在目前的商品房住宅中,現澆混凝土樓板的裂縫是長期困擾房地產開發商、設計、施工等部門的一個難題,由于這些裂縫的存在,既影響美觀,又容易使住戶產生心理上的不安,有時甚至導致滲水現象的發生,由此常常引發消費者的投訴與不滿。影響樓板裂縫的因素很多,本文現就從以下幾個方面來分析其發生的原因,并提出一些預防措施。

1 混凝土裂縫的種類

　　混凝土結構是由水泥、石子、水和某些(如早強、快凝)外加劑通過攪拌依靠水泥的粘結力使骨料結成為整體,加之氣泡和毛細孔隙的存在,混凝土實際上是一種多相復合材料,不能認為是連續的整體,更不同于由金屬結構組成的金屬材料。混凝土的裂縫從理論上可分為微觀裂縫和宏觀裂縫。微觀裂縫簡稱微裂,是指尚未受荷的混凝土結構自身中存在的肉眼看不見的裂縫。宏觀裂縫是指肉眼可見(縫寬0.05mm以上)的裂縫,是微觀裂縫在外力作用下發展產生的裂縫,它分為由荷載引起的裂縫和由變形引起的裂縫兩大類。

　　荷載引起的裂縫可通過計算,將裂縫寬度控制在規范允許范圍之內(由于鋼筋混凝土結構計算的假定就是建立在允許結構出現裂縫、混凝土僅受壓,拉力由鋼筋來承擔的理論基礎上,因此除特殊結構外,是允許出現裂縫的,但裂縫允許寬度通常情況下小于0.3mm) 。變形引起的裂縫(如溫度、收縮、不均勻沉降、施工裂縫等)因情況復雜、計算困難,只能通過構造來減少裂縫的產生,如設溫度變形縫、作保溫隔熱層等。

2 現澆混凝土樓板裂縫常見的特征

　　根據一些實際情況觀察,這些裂縫通常具有如下幾個特征:

　　(1)板面裂縫多發生在建筑物的兩端跨,尤以兩端更為常見;

　　(2)板面裂縫在各樓層均可能出現,對于多層住宅一般從三層開始到頂層為常見,高層住宅一般從頂層開始到下部2 /3的樓層范圍內各層均有;

　　(3)板面裂縫多出現四角板角呈45°夾角;

　　(4)板面裂縫呈三種類型: ①表面細微裂縫小于013mm,但在允許范圍內; ②表面裂縫寬度大于0.3mm,但上下不貫通; ③裂縫呈下下貫通。

3 裂縫產生的原因

　　(1) 溫度應力引起的裂縫

　　福州地區地處亞熱帶,年平均溫度24℃左右,夏季溫度比較高,極端最高可達38 - 39 ℃,而建筑物表面溫度可達50℃左右。

　　結構物在高溫影響下,會產生熱脹冷縮變形,使混凝土內部出現拉應力,當應力超過混凝土的抗拉強度時,便出現裂縫。因樓板的上下面均有墻體支撐的約束,造成四角板45 o裂縫是上下貫通的,破壞結構的整體性。

　　(2 )混凝土收縮引起的裂縫

　　混凝土澆搗后,其在硬化過程中和硬化后,由于水分的消失,或混凝土較長時間暴露在干燥空氣中不加養護,同時,砂石級配差,石子太細、粗骨料中的石粉含量過大, 配合比不良,用水量或水泥用量太多等,都會增加混凝土的干縮率導致混凝土產生收縮并引起裂縫。另外,由于預埋PVC管與混凝土之間無粘結力,當混凝土收縮時,樓板內PVC管斷面的薄弱部位也會產生裂縫。

　　(3) 現在多層及高層住宅大量使用泵送商品混凝土,與普通自拌混凝土相比,在泵送商品混凝土構造成分中, ①大量使用早強水泥且水泥漿乃是增加; ②含砂率由普通自拌混凝土的35～36%增加到42～45%; ③粗骨料粒徑比自拌混凝土偏小; ④水灰比和坍落度增加(福州地區商品混凝土坍落度一般在15以上,甚至達到20) ; ⑤粉煤灰的摻量過多(通常達水泥用量15%以上) ,且粉煤灰質量大部分未達到二級標準。

　　從上述成分可以看出,商品混凝土的受壓強度是能夠得到保證,但由于商品混凝土中水泥漿用量較大,必然是砂率大,石子用量少,粒徑又小,削弱了粗骨料在混凝土中的作用,另一方面容易造成澆筑后的混凝土分層離析而不均勻造成樓板內部強度不一,所以板的裂縫數量相對增多,這也是近幾年大量使用商品混凝土造成樓板開裂的主要原因。

　　(4) 施工因素引起的裂縫

　　①商品混凝土在運輸過程中各種因素造成坍落度損失,使商品混凝土泵送產生困難,施工人員對商品混凝土特性了解不足,時有發生在澆搗時擅自加水來增加坍落度,使整個商品混凝土配合發生變化,造成樓板的開裂。

　　②施工中混凝土早振和過振現象普遍存在,造成粗細骨料分離,梁、板有效高度降低,導致梁板開裂。

　　③其它施工裂縫,如混凝土養護不到位、模板剛度不足、拆模時間太早、樓板厚度以及板面負筋踩踏,雨天照樣澆筑混凝土等,都會導致梁板開裂。

　　(5) 設計方面原因

　　許多開發商為了提高土地的利用率,房屋長度要求設計過長,而又未考慮設置伸縮縫;另外,建筑師出于建筑采光和建筑造型需要,單體布置凹凸較多,即轉角也越多,這些轉角處應力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收縮及溫差變化易產生裂縫。同時在結構設計中為了控制造價指標節省投資,板厚多取設計下限。還有板的構造措施設計時沒有引起足夠的重視,例如:板角未設置放射鋼筋,板表面未設置溫度收縮鋼筋,板的最小厚度未考慮樓板中大量預埋管線從樓板中穿過的影響等。

4 防止裂縫產生的措施

　　根據對上述裂縫產生原因的分析,筆者結合自己現場施工管理的經驗,認為裂縫的控制應通過設計、材料、施工等幾個方面來考慮,從而采取有效的措施來控制裂縫的產生。

4．1 設計措施

　　(1)建筑物長度設計不宜過長,多層宜控制在55m內,高層宜控制在45m內。若建筑物長度太長,超過規范要求的伸縮縫的最大間距,可根據文獻[ 1 ]先“放”后“抗”的原則,在樓板的中部設置后澆帶,在溫差變化較大的部位如地下室頂板一至三層,屋面及以下二至三層適當增加板厚,采用上下雙向雙層配筋,適當提高配筋率,且采用細直徑螺紋鋼筋。平面布置上應盡量采取規則的結構形狀。對凹凸不規則的結構形狀,為了避免結構突變產生應力集中,在形狀突變處應作配筋加強處理。

　　(2)屋面應設架空隔熱層,起到隔熱降溫的作用,減少溫度應力對樓板的影響,從而避免裂縫的產生。板跨度大于415米的樓板和建筑物端部四角板角應配置不小于5Φ8的放射加強筋,長度為115m左右。

　　(3)應嚴格控制板面負筋的長度、直徑、間距以及保護層厚度,建議對建筑物端部開間的板負筋的長度不小于板跨的三分之一,必要時應配置雙層鋼筋,配筋直徑宜小,間距要密。

　　(4)為了減少樓板角部開裂,雙向板周邊為墻、梁里,設計時樓板宜按四邊嵌固板進行,負彎矩鋼筋應滿足計算配筋,正彎矩鋼筋取計算配筋的112倍。

4．2 材料措施

　　適當提高材料的抗裂能力和材料的收縮能力,配置混凝土所用的水泥,盡量避免使用收縮性較大的礦渣水泥,采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。減少水灰比,混凝土所用的骨料應控制其含泥量和級配,因為含泥量太大會使混凝土的“干”縮性增加。另外,可考慮加入一些外加劑,如膨脹劑、減水劑、粉煤灰等,也可摻入纖維等抗裂材料,以增強混凝土的抗裂性能。同時,可適當提高混凝土的強度等級和含鋼量,盡量減小鋼筋的直徑,加密鋼筋間距等,這些都是防止樓板產生裂縫的有效措施。

4．3 施工措施

　　(1)加強商品混凝土質量管理,控制好含砂率、水灰比、石子級配以及外加劑的摻量,嚴禁運輸過程和現場澆搗混凝土時擅自加水,保證混凝土配合比不被人為破壞,確保混凝土澆搗的質量,以防止裂縫的產生。

　　(2)施工中應注意做到防止早振,過振造成的板混凝土出現分層而降低混凝土的軸心抗拉強度;同時,混凝土澆筑完工后,必須派專人澆水養護,必要時用塑料薄膜覆蓋,可減少和防止水分蒸發過快和溫濕差變化過大引起的主拉應力。一般混凝土澆筑完畢24小時后方可進行施工放樣, 48小時進行模板制作、安裝等其他作業,嚴禁集中堆載及施加沖擊荷載。

　　(3)鋼筋制作安裝時,板面負筋<Φ12,距梁200mm外設置600 ×600mm方格網, ≥Φ12設置1000 ×1000mm馬凳筋,以保證板面負筋的位置。

　　(4)嚴格控制板面負筋的保護層厚度。應采用鐵架子或墊塊等措施來固定負筋的位置,保證在施工過程中板面鋼筋不會下沉,從而有效控制保護層厚度,避免支座處因鋼筋下沉,保護層厚度變大而產生裂縫。

　　(5)應提高模板制作、安裝工藝,保證其具有足夠的剛度和穩定性,使之能承受施工過程中所產生的荷載,以避免由于模板的彎曲變形造成混凝土的開裂。

　　(6)應加強混凝土施工現場管理,對混凝土施工的每個環節要嚴格按照國家有關規范進行,嚴禁野蠻施工,以盡量避免人為因素造成混凝土施工質量下降,而引起裂縫的產生。

參考文獻

　　[ 1 ]王鐵夢,《工程結構裂縫控制》,中國建筑工業出版社, 1997。

　　[ 2 ]《混凝土結構設計規范( GB50010—2002) 》,中國建筑工業出版社, 2002。