易 軍

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1 引言

因混凝土具有明顯的各向異性，是一種典型的非均質(zhì)材料，其抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度具有較大差異，抗壓強(qiáng)度約達(dá)抗拉強(qiáng)度的10倍，因此其抗裂能力較差。在建筑工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中，混凝土樓板的裂縫的發(fā)生與發(fā)展是普遍存在的問(wèn)題，根據(jù)裂縫出現(xiàn)的位置、長(zhǎng)度、數(shù)量等不同，對(duì)結(jié)構(gòu)的受力體系和使用功能都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，因此，對(duì)建筑物裂縫的預(yù)防、控制和修復(fù)是十分必要的。對(duì)現(xiàn)澆混凝土樓板而言，隨著裂縫的產(chǎn)生和不斷發(fā)展，嚴(yán)重者會(huì)直接威脅到建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性。本文主要結(jié)合以往施工案例的工程經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫產(chǎn)生及發(fā)展主要原因進(jìn)行分析，并從施工角度總結(jié)對(duì)應(yīng)的預(yù)防和解決辦法，為今后同類型的工程項(xiàng)目提供參考意義。

2 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因和表現(xiàn)形式

2.1 表現(xiàn)形式

現(xiàn)澆樓板中部出現(xiàn)貫通性裂縫；上表面在梁兩側(cè)出現(xiàn)規(guī)則性裂縫；角部產(chǎn)生斜裂縫；施工預(yù)留孔洞和水電預(yù)埋盒沿孔洞四角產(chǎn)生延伸裂縫；現(xiàn)澆樓板沿板筋出現(xiàn)微裂縫；現(xiàn)澆樓板沿預(yù)埋線管易產(chǎn)生裂縫；現(xiàn)澆樓板表面出現(xiàn)無(wú)規(guī)則龜裂。

2.2 裂縫產(chǎn)生的原因分析

現(xiàn)澆混凝土板的裂縫一般表現(xiàn)形式是無(wú)規(guī)律、不連續(xù)的表面微小裂縫；由龜裂縫以及多方向裂縫交錯(cuò)、不規(guī)則發(fā)展。主要是因?yàn)榛炷敛牧系母飨虍愋蕴卣鳎?dāng)裂縫產(chǎn)生后，各向裂縫發(fā)現(xiàn)不均衡、不規(guī)律，影響裂縫產(chǎn)生及發(fā)展的主要受施工工序、設(shè)計(jì)方案和混凝土原材料質(zhì)量等因素影響，進(jìn)一步分析如下。

2.2.1 混凝土原材料質(zhì)量對(duì)裂縫的影響

混凝土的主要原材料包括水泥、水及骨料等。若水泥中的生石灰或氧化鎂等成分較高，遇到水后，會(huì)發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土在凝結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生較多氣體或發(fā)生異常膨脹，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生?；炷恋陌韬瓦^(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室配置的合理水灰比，若添加的骨料較多或級(jí)配不均勻，會(huì)使得混凝土過(guò)于干燥而影響其穩(wěn)定性，甚至出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。使用較多堿性骨料或骨料堿性過(guò)強(qiáng)，在混凝土的拌制過(guò)程中會(huì)發(fā)生堿－骨料反應(yīng)，往往容易導(dǎo)致混凝土過(guò)度膨脹而產(chǎn)生裂縫。水泥、水、骨料及其他添加劑的配合比偏差，會(huì)直接影響混凝土的穩(wěn)定性；避免為了提高混凝土的流動(dòng)性而過(guò)分增加混凝土的坍落度，容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)粗細(xì)骨料分布不均勻，降低混凝土的強(qiáng)度值；嚴(yán)格控制含泥量較大的粉砂用量，因含泥量過(guò)多，使得混凝土在凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生過(guò)大收縮變形，嚴(yán)重影響混凝土的抗拉能力?？茖W(xué)合理地水灰比、適宜的坍落度、嚴(yán)格控制粉砂混凝土的用量，能夠在很大程度上提高混凝土的強(qiáng)度值，有效控制混凝土的膨脹程度，進(jìn)而規(guī)避混凝土在凝結(jié)過(guò)程中的裂縫產(chǎn)生。

2.2.2 施工質(zhì)量對(duì)裂縫的影響

混凝土在振搗過(guò)程中，若混凝土振搗不充分，混凝土內(nèi)部氣孔較多，產(chǎn)生較多的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，直接降低混凝土的抗壓性能和強(qiáng)度值；若混凝土過(guò)分振搗，當(dāng)模板或混凝土墊層較干燥的情況下，會(huì)因?yàn)檫^(guò)分振搗導(dǎo)致混凝土中的水分析出，或被干燥墊層所吸收，使得原混凝土的體積發(fā)生明顯收縮，表面出現(xiàn)較厚的砂漿層，待混凝土凝結(jié)后，會(huì)形成明顯的凝縮裂縫，影響混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度和抗拉性能。

混凝土在完成澆筑振搗步驟后，對(duì)混凝土表面進(jìn)行過(guò)分抹干或者壓光容易導(dǎo)致混凝土的粗細(xì)骨料分布不均，粗骨料過(guò)多沉入底部，細(xì)骨料集中分布于表面，表面容易產(chǎn)生水泥漿層，而水泥漿中特有的氫氧化鈣成分與空氣中的二氧化碳接觸后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣，進(jìn)一步導(dǎo)致混凝土表面水泥漿層收縮變形，出現(xiàn)較多龜裂縫。

在現(xiàn)澆混凝土樓板的施工過(guò)程中，施工班組的施工工藝不規(guī)范也容易引起裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展。在施工時(shí)，容易因操作不規(guī)范，使得混凝土樓板支座處的負(fù)筋下陷，導(dǎo)致局部混凝土的保護(hù)層過(guò)大，原設(shè)計(jì)的固定支座因施工不當(dāng)變成了塑性鉸支座，當(dāng)樓板在正常受力條件下在支座處容易產(chǎn)生裂縫。因施工問(wèn)題，混凝土現(xiàn)澆樓板的彈性變形以及支座處的負(fù)彎矩?zé)o法滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求的強(qiáng)度值；為了壓縮工期，混凝土未達(dá)到凝結(jié)強(qiáng)度時(shí)就過(guò)早拆模；或混凝土未達(dá)到規(guī)范要求的抗壓強(qiáng)度就提前施工荷載，導(dǎo)致混凝土因承載力不足而產(chǎn)生較大變形，甚至?xí)?duì)混凝土樓板的結(jié)構(gòu)受力體系產(chǎn)生無(wú)法修復(fù)的損傷。

建筑物后澆帶的施工質(zhì)量好壞與否會(huì)對(duì)樓板板面的裂縫產(chǎn)生和演變?cè)斐芍苯佑绊懀涸诮ㄖこ淌┕み^(guò)程中通常采用后澆帶的施工方式避免鋼筋混凝土因過(guò)分收縮或受溫度影響而產(chǎn)生較大變形。在實(shí)際操作中，往往出現(xiàn)不按施工圖施工、施工時(shí)未按規(guī)范要求預(yù)留施工縫、為了節(jié)約成本不支模直接進(jìn)行后澆帶施工等問(wèn)題，導(dǎo)致后澆帶的施工質(zhì)量嚴(yán)重降低，使得樓面的裂縫不受控制。

混凝土受溫度及濕度影響而產(chǎn)生裂縫：通常情況下，混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中因水泥的水化作用，會(huì)產(chǎn)生另外的水泥結(jié)晶體，該結(jié)晶體相比原來(lái)的材料而言，體積更小，因此混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的提及收縮。隨著水化作用的發(fā)生，空氣中的濕度和周邊環(huán)境的溫度都會(huì)直接影響水化作用的充分程度。若溫度較高或濕度較小，會(huì)加快混凝土中水分的蒸發(fā)作用，水分流失過(guò)快，會(huì)影響混凝土的凝結(jié)強(qiáng)度；若溫度較低或濕度較大，導(dǎo)致混凝土的水化作用發(fā)生緩慢，影響混凝土的黏結(jié)硬化周期，進(jìn)而影響混凝土的質(zhì)量。

在當(dāng)前的現(xiàn)澆混凝土樓板施工階段，大部分施工單位為了壓縮工期而忽略了混凝土的施工質(zhì)量?；炷恋哪Y(jié)硬化需要一定的周期，因此通常主體結(jié)構(gòu)的施工速度都是有一定要求和限制的。若一味地壓縮工期，搶施工速度，在混凝土未達(dá)凝結(jié)強(qiáng)度時(shí)就提前拆?；蛱崆笆┕ず奢d，會(huì)大大降低混凝土的施工質(zhì)量，進(jìn)而影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性?；炷帘砻娴牧芽p是可修復(fù)的，一旦對(duì)結(jié)構(gòu)受力體系產(chǎn)生影響，則是不可逆轉(zhuǎn)和修復(fù)的，因此施工過(guò)程中針對(duì)施工質(zhì)量的把控需要引起高度重視。

3 預(yù)防措施

3.1 材料保證

優(yōu)化混凝土配合比，嚴(yán)格控制摻合料總摻量、水泥總用量和其他外加劑用量；預(yù)拌混凝土在運(yùn)輸、澆筑過(guò)程中，嚴(yán)禁隨意加水；現(xiàn)澆樓板澆筑后12 小時(shí)內(nèi)不得上人，24 小時(shí)內(nèi)不宜在現(xiàn)澆樓板上吊運(yùn)和集中堆放施工物料。

3.2 設(shè)計(jì)措施

混凝土模板支撐體系需必計(jì)算確定，除滿足強(qiáng)度要求外，還必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性。待同條件養(yǎng)護(hù)試塊達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定強(qiáng)度時(shí)方允許拆模，并結(jié)合施工荷載保留部分支撐。建筑物端部房間外角應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置放射加強(qiáng)鋼筋，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)也應(yīng)建議設(shè)計(jì)增設(shè)。

3.3 施工措施

樓板混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)在初凝前進(jìn)行二次振搗，終凝前進(jìn)行兩次抹壓?；炷翍?yīng)在初凝后，及時(shí)設(shè)專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于10天。樓板上吊裝、運(yùn)輸、堆放材料、構(gòu)件時(shí)，應(yīng)采取措施，減輕對(duì)樓板的沖擊。外架采用懸挑外架時(shí)，對(duì)布設(shè)懸挑工字鋼的樓板，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度及局部承載驗(yàn)算。

混凝土澆筑時(shí)，嚴(yán)禁采用鋼管等物料在樓板上壓制敷設(shè)水平管線的管槽。如樓板內(nèi)預(yù)埋水平管發(fā)生漏埋、錯(cuò)埋，不得隨意在板上剔槽敷管，應(yīng)在裝飾層內(nèi)綜合布設(shè)。樓板負(fù)筋宜采用通長(zhǎng)鋼筋馬凳筋確保保護(hù)層厚度，底筋宜采用細(xì)石混凝土保護(hù)層。在樓板混凝土澆筑施工前期，充分做好準(zhǔn)備工作，設(shè)專人移動(dòng)操作馬道。在混凝土澆筑完畢后的12h以內(nèi)，對(duì)混凝土加以覆蓋和保濕養(yǎng)護(hù)，用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)，應(yīng)全面將混凝土蓋嚴(yán)，并保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。

樓板內(nèi)預(yù)埋水平線管的直徑不應(yīng)大于板厚的1/3，并置于板底層鋼筋之上。板內(nèi)線管預(yù)埋宜避免交叉，確需交叉時(shí)應(yīng)設(shè)接線盒。樓板泵管、測(cè)量孔洞等應(yīng)采用圓錐形，上部比下部大30mm；不宜采用方形，避免樓板受力后出現(xiàn)應(yīng)力集中，板中微裂縫沿孔洞四角延伸。

4 五種通用解決措施

在對(duì)已產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行修復(fù)前，應(yīng)對(duì)該裂縫產(chǎn)生部位做好充分了解及分析，明確裂縫產(chǎn)生的原因以及可能發(fā)展延伸的方向，進(jìn)而針對(duì)性地制定預(yù)防和治理措施。針對(duì)裂縫的修補(bǔ)，應(yīng)該充分結(jié)合實(shí)際情況，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，需及時(shí)采取措施，避免表面裂縫進(jìn)一步發(fā)展為不可能修復(fù)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，對(duì)建筑物的安全性和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。關(guān)于裂縫修補(bǔ)的五種常規(guī)解決辦法如下。

4.1 鉆孔嵌塞法

鉆孔嵌塞法在實(shí)際工程中用來(lái)處理灌注墻體中的裂縫。如果要求要做密封防水處理，在孔中應(yīng)加入柔性瀝青來(lái)代替砂漿；同時(shí)可以在孔中加入適量的環(huán)氧樹脂來(lái)加強(qiáng)灌注栓塞的作用。

4.2 柔性密封法

柔性密封法的適用范圍，一般是將活動(dòng)裂縫轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)節(jié)縫。沿混凝土裂縫邊緣開一個(gè)凹槽，然后注入適量的柔性材料，同時(shí)節(jié)縫底部使用隔離層。

4.3 粘貼法

當(dāng)運(yùn)動(dòng)作用于多個(gè)平面時(shí)，或者運(yùn)動(dòng)超過(guò)普通凹槽所允許的范圍時(shí)，或者不可以切割出槽時(shí)，可使用粘貼法，具體做法是，用柔性的密封帶包住混凝土裂縫，用密封帶的邊緣部分粘住。

4.4 附加鋼筋法

首先利用普通鋼筋將混凝土裂縫進(jìn)行封閉，然后在貫穿裂縫垂直平面進(jìn)行鉆孔，完成后往鉆孔內(nèi)注入環(huán)氧樹脂，最后再把鋼筋插入鉆孔和環(huán)氧樹脂黏合。

4.5 自閉合法

當(dāng)混凝土中存在一定濃度濕氣，不受任何張拉應(yīng)力作用時(shí)，會(huì)依靠自身發(fā)生裂縫的合攏現(xiàn)象，稱之為“自閉合”。產(chǎn)生機(jī)理如下：混凝土周邊空氣及水中的二氧化碳，與水泥漿中的氫氧化鈣發(fā)生碳化反應(yīng)，在裂縫中產(chǎn)生碳酸鈣等晶體析出并不斷交織生長(zhǎng)，組合產(chǎn)生一種機(jī)械黏結(jié)力。機(jī)械黏結(jié)力在水泥漿和骨料作用下不斷增強(qiáng)，使得該部分的裂縫抗拉強(qiáng)度得以一定程度的恢復(fù)，裂縫也逐漸在機(jī)械黏結(jié)力作用下閉合。

5 結(jié)論

在具體施工過(guò)程中，裂縫問(wèn)題是現(xiàn)澆樓板比較常見(jiàn)的現(xiàn)象。采取事前預(yù)防分析、事中質(zhì)量控制、事后保護(hù)處理的方式，能有限減少裂縫的產(chǎn)生，通過(guò)具體問(wèn)題具體分析的方法，及時(shí)處理裂縫，保證建筑施工安全。