遲黎黎 林德勝 劉洪收

(1.山東萊鋼建設(shè)有限公司建筑工程事業(yè)部，山東青島 266071;2.威海國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作股份有限公司，山東威海 264200)

1 樓板裂縫發(fā)生的幾種情況

1)裂縫在板面沿樓板支座邊300 mm范圍內(nèi)平行于支座開(kāi)展，甚至板的四周都出現(xiàn)裂縫并且連續(xù)。

2)在板角處裂縫與相鄰兩支座成45°展開(kāi)。

3)與施工井架位置相接的樓板常出現(xiàn)裂縫。

4)施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。

這些裂縫大多在樓板混凝土澆筑完成后3個(gè)月內(nèi)或工程竣工后一段時(shí)間出現(xiàn)，往往這時(shí)樓板還幾乎沒(méi)有使用荷載。有時(shí)裂縫寬度在水泥砂漿找平層表面被放大了，實(shí)際上混凝土樓板的裂縫寬度大多在0.3 mm以下，裂縫的深度在15 mm左右。

2 工程實(shí)例概況

招遠(yuǎn)百大工程，建筑面積3.423萬(wàn)m2，地上12層，地下1層，高度51.15 m，鋼框架結(jié)構(gòu)體系，梁式筏板基礎(chǔ)，鋼構(gòu)總重量2 400 t。

3 鋼結(jié)構(gòu)建筑體系混凝土樓板產(chǎn)生裂縫的原因

3.1 混凝土原材料方面

1)混凝土原材料嚴(yán)禁使用不合格的水泥。不合格的水泥，會(huì)造成殘留的生石灰CaO，MgO在混凝土硬化的過(guò)程中繼續(xù)熟化，體積膨脹，內(nèi)部形成拉應(yīng)力，引起裂縫。

2)嚴(yán)控砂、石中的含泥量及顆粒級(jí)配。骨料中含泥量過(guò)多，隨著混凝土的水化以及表面失水，會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。如果混凝土材料中的砂、石顆粒級(jí)配不好，則澆筑完成的混凝土強(qiáng)度將降低，極易造成混凝土裂縫。

3)混凝土下料計(jì)量偏差，如混凝土水灰比、坍落度大，造成混凝土收縮性大，混凝土在硬化的過(guò)程中由于干縮引起的體積變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫的寬度有時(shí)會(huì)很大，甚至?xí)灤┱麄€(gè)構(gòu)件。

不同坍落度對(duì)混凝土收縮值的影響數(shù)據(jù)證明，混凝土中水的用量和坍落度對(duì)混凝土的收縮值是有一定影響的。坍落度對(duì)收縮值的影響幅度以120 mm為基準(zhǔn)，坍落度為160 mm，約大5.4%，坍落度為200 mm，約大25%。通過(guò)招遠(yuǎn)百大項(xiàng)目多個(gè)樓層商品混凝土用水量的比較發(fā)現(xiàn)，用水量不得大于180 kg/m3。保證現(xiàn)場(chǎng)澆搗時(shí)混凝土坍落度控制在150 mm以下，可以較好的保證混凝土的收縮，避免出現(xiàn)收縮裂縫。

4)混凝土運(yùn)輸要及時(shí)，避免到現(xiàn)場(chǎng)的混凝土?xí)r間間隔超過(guò)或已過(guò)初凝或終凝時(shí)間，使新舊混凝土在結(jié)合部位收縮不同而產(chǎn)生裂縫。

3.2 施工方面

1)干縮裂縫，主要原因是水分在混凝土硬化過(guò)程中，由于蒸發(fā)過(guò)快，導(dǎo)致混凝土表面體積縮小而引起的。

2)溫度裂縫，水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量，由于混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，與外界溫差越大，產(chǎn)生的溫度應(yīng)力就越大，而溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3)環(huán)境溫度變化引起的裂縫。在鋼結(jié)構(gòu)建筑中板的厚度遠(yuǎn)小于梁高(招遠(yuǎn)百大工程中梁為 H形鋼梁，高度基本上為250 mm，樓板厚度100 mm)，當(dāng)氣溫有大的變動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致鋼梁因溫差變形大大滯后于板，特別是急冷急熱后尤為明顯。當(dāng)氣溫驟降或曝曬后突受雨淋冷卻時(shí)，板收縮量突然變大而鋼梁則因剛度大變形小，使板收縮時(shí)受梁的限制產(chǎn)生拉應(yīng)力而開(kāi)裂，板長(zhǎng)度越大，越易出現(xiàn)垂直于板長(zhǎng)邊的貫穿裂縫。另外夏季施工時(shí)，有時(shí)板面溫度極高而板下因通風(fēng)良好而溫度較低這種大溫差情況也易產(chǎn)生裂縫。

4)樓板的彈性性變及負(fù)彎矩造成的裂縫。在施工中在板混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，過(guò)早拆模，或者在混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載等，這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形，導(dǎo)致樓板產(chǎn)生人為損壞，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。另外在施工中，工人把板面負(fù)筋踩彎，將會(huì)造成支座的負(fù)彎矩筋下沉，導(dǎo)致無(wú)法起到抵抗負(fù)彎矩的作用，而沿梁支座處產(chǎn)生橫向裂縫。

4 鋼結(jié)構(gòu)體系控制裂縫措施

1)混凝土原材料方面?；炷凉?yīng)合同中不僅應(yīng)注明混凝土強(qiáng)度等級(jí)與供應(yīng)時(shí)機(jī)，更應(yīng)明確指出施工實(shí)際需要的混凝土的水泥種類(lèi)、水灰比、坍落度、初凝和終凝的時(shí)間、外加劑種類(lèi)等技術(shù)指標(biāo)要求，還應(yīng)結(jié)合施工方案等技術(shù)文件，加強(qiáng)對(duì)供應(yīng)至現(xiàn)場(chǎng)的商品混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控，每車(chē)都應(yīng)檢查坍落度，并根據(jù)季節(jié)、氣溫的不同選擇不同的外加劑。

2)對(duì)于設(shè)計(jì)出現(xiàn)的建筑結(jié)構(gòu)體型突變，平面布局凹凸不規(guī)則的問(wèn)題，不規(guī)則處因應(yīng)力集中形成薄弱部位，受到混凝土收縮及溫差變化就容易產(chǎn)生裂縫，在圖紙會(huì)審中提出防止出現(xiàn)裂縫的措施，例如:適當(dāng)增加板厚，提高板的配筋，增配角部放射鋼筋或?qū)峭ㄩL(zhǎng)加強(qiáng)筋的方式，采用“細(xì)筋密筋”的配筋方式。招遠(yuǎn)百大工程中采取了增配角部放射筋及“細(xì)筋密筋”兩種方式。

另樓板內(nèi)設(shè)計(jì)的預(yù)埋線管處也易產(chǎn)生裂縫，在招遠(yuǎn)百大工程圖紙會(huì)審中提出樓板內(nèi)PVC套管上下部位加鋪寬度500 mm的φ6@100的鋼筋網(wǎng)片作為補(bǔ)強(qiáng)措施，在設(shè)計(jì)方面減少出現(xiàn)裂縫的可能性。

3)針對(duì)鋼材韌性強(qiáng)、變形大的特點(diǎn)，對(duì)大跨度的鋼梁進(jìn)行有效支撐，防止鋼梁下?lián)?。在混凝土澆筑施工過(guò)程中容易發(fā)生混凝土集中泵送，沖擊荷載及堆積的混凝土自重疊加而產(chǎn)生荷載集中的情況(見(jiàn)圖1)，此時(shí)容易發(fā)生鋼梁下?lián)?，在圖1中的混凝土堆放區(qū)容易造成其周?chē)号c其他遠(yuǎn)距離梁下?lián)铣潭炔煌?，繼而當(dāng)樓板混凝土全部澆筑完成后，由于下沉量的不同，在高低差處容易產(chǎn)生裂縫?？刹捎娩摴苓M(jìn)行支撐，在每根鋼梁的梁兩端及跨中分別進(jìn)行支撐，可有效的防止鋼梁下?lián)稀?/p>

圖1 荷載集中情況示意圖

4)由于目前在實(shí)際施工中存在著質(zhì)量和工期之間的較大矛盾，樓層混凝土澆筑完畢后不足24 h的時(shí)間，上面就已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行模板等材料吊運(yùn)等工作，這就使大開(kāi)間的樓面非常容易在強(qiáng)度不足的情況下出現(xiàn)受力裂縫，而且這種裂縫一旦形成就是永久裂縫。因此需要嚴(yán)格控制混凝土上強(qiáng)度前的物料堆放。招遠(yuǎn)百大工程中采取以下措施進(jìn)行避免:

a.在樓層混凝土澆筑完畢的24 h內(nèi)，僅限做核心筒即電梯井、樓梯間(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))等的測(cè)量、定位、彈線等準(zhǔn)備工作，不允許吊卸大宗材料，避免沖擊振動(dòng)。24 h后，可分批安排吊運(yùn)少量材料而且要做到輕卸、輕放以控制和減少?zèng)_擊振動(dòng)力。在模板吊運(yùn)時(shí)，應(yīng)該作到盡量分散就位，減少樓面振動(dòng)和荷重。

b.材料吊卸堆放區(qū)，應(yīng)預(yù)先考慮采取增加鋼管支撐(立桿的縱橫間距均不大于800 mm)。加強(qiáng)模板支撐強(qiáng)度和剛度，減少變形，提高該區(qū)域的抗沖擊振動(dòng)能力。

5)加強(qiáng)對(duì)模板體系的質(zhì)量要求，施工中由于模板的沉陷緣故也易導(dǎo)致樓面裂縫，施工中可采取如下措施克服:

a.模板支撐體系要有足夠剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，不得隨意改變通過(guò)模板設(shè)計(jì)計(jì)算確定的模板施工方案，避免模板變形、支撐下沉。

b.嚴(yán)格遵守拆模制度。因鋼結(jié)構(gòu)工程施工速度較快，以招遠(yuǎn)百大工程為例，鋼柱、鋼梁為加工廠預(yù)制，鋼柱基本上保證三層一節(jié)，每節(jié)鋼柱安裝、焊接完成后，主體框架柱即完成三層，因此需要采用至少4套模板。可避免由于施工進(jìn)度快、模板周轉(zhuǎn)不足、樓板模板過(guò)早拆模導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

c.模板在澆筑混凝土前應(yīng)淋水充足，防止過(guò)分干燥，澆筑混凝土后，模板吸水量大，導(dǎo)致混凝土的收縮，進(jìn)而產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

6)加強(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程質(zhì)量的管理，混凝土澆筑的質(zhì)量不僅影響混凝土的強(qiáng)度，還易造成表面裂縫，施工中可采取下列措施來(lái)克服表面裂縫:

a.混凝土澆筑不應(yīng)有過(guò)振和漏振現(xiàn)象，澆筑混凝土前對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，確保施工人員嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作，減少混凝土離析。

b.樓板混凝土澆搗完成后一定要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。樓板混凝土澆筑完成后采取塑料薄膜覆蓋保濕措施，防止混凝土表面水分散發(fā)過(guò)快，導(dǎo)致收縮迅速出現(xiàn)裂縫。夏季氣溫高，采用塑料薄膜覆蓋后尚需安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)、專(zhuān)人養(yǎng)護(hù)，保持濕潤(rùn)，為保證施工質(zhì)量防止出現(xiàn)裂縫，可在薄膜上加蓋一層濕草袋或濕毛氈。冬季應(yīng)在混凝土初凝后，在塑料薄膜上覆蓋毛氈保溫，并要注意保證毛氈的保溫效果。根據(jù)氣溫的不同，保持混凝土的濕潤(rùn)。

c.混凝土表面壓光要得當(dāng)，合理掌握壓光時(shí)間，壓光時(shí)間視具體氣溫條件不同進(jìn)行考慮，一般為上人后有輕微腳印的情況下為好。并保證防止過(guò)分抹平、壓光，因?yàn)闈仓炷梁筮^(guò)分抹平壓光，會(huì)使混凝土表面形成含水量很大的水泥砂漿層，易形成表面龜裂，最好采取混凝土表面拉毛處理。

d.嚴(yán)格控制鋼筋的保護(hù)層厚度，對(duì)于不同厚度板的上下層鋼筋之間的距離要用不同高度的通長(zhǎng)馬凳，并保證足夠的數(shù)量，達(dá)到混凝土板設(shè)計(jì)有效截面。

e.嚴(yán)格施工管理。澆搗樓板混凝土?xí)r，必須鋪設(shè)馬道，操作人員在馬道上行走施工，防止直接踩踏負(fù)彎矩鋼筋。同時(shí)加強(qiáng)澆搗樓板混凝土整個(gè)過(guò)程中的鋼筋看護(hù)，隨時(shí)將位置不正確的鋼筋復(fù)位，確保其位置準(zhǔn)確。

5 裂縫處理

及時(shí)采取種種措施來(lái)避免樓板出現(xiàn)裂縫，但混凝土樓板裂縫還會(huì)因?yàn)榉N種原因出現(xiàn)，這就需要對(duì)裂縫進(jìn)行處理。不同程度裂縫有不同的處理方法，我們?cè)谑┕?shí)踐中，針對(duì)裂縫的不同情況，主要運(yùn)用如下幾種處理方法。

1)對(duì)于淺表面裂縫，縫寬小于0.5 mm，可用下列方法:

a.對(duì)于一般混凝土樓板表面的龜裂，可采用防水性、粘性和耐久性好的材料作表面封閉處理。

b.稍深一些的裂縫，應(yīng)沿裂縫鑿V形槽，用水沖洗后，用1∶2水泥砂漿修補(bǔ)抹平。

2)當(dāng)樓板出現(xiàn)集中、大面積裂縫時(shí)，應(yīng)對(duì)樓板進(jìn)行靜載試驗(yàn)，檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)安全性，必要時(shí)可在樓上增做一層鋼筋網(wǎng)片，以提高板的整體性。

［1］ 鮑鵬玲，楊錦偉.工程結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及控制新探［J］.四川建筑科學(xué)研究，2005(4):101-102.