论文部分内容阅读
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
近年来在民用建筑中普遍设计应用现浇钢筋混凝土楼板、楼盖，以提高建筑结构的整体性及抗震性能。但建筑工程中现浇钢筋混凝土板出现裂缝现象相当普遍，其原因较多，也比较复杂。现就现浇楼板裂缝产生的原因及预防措施进行一些分析。
现浇钢筋混凝土板过宽的裂缝会引起混凝土中钢筋的锈蚀，降低结构的耐久性，损坏结构的外观，影响正常使用，严重的还会影响结构的安全。我国现行建筑规范规定，处于正常条件下的现浇构件（如现浇板）允许最大裂缝宽度为0.3mm，处于正常条件下的屋架，重级工作制吊车梁，以及允许出现裂缝的一般预应力构件允许最大裂缝宽度为0.2mm。
一、现浇混凝土楼板裂缝的形态特征
从工程中发现现浇混凝土楼板的裂缝位置、形态特征大致有以下几种：
（1）裂缝在现浇板角部，并与现浇板边缘约成45°，斜向发展；
（2）在现浇板的跨中，近似直线型发展；
（3）在现浇板的边缘，近似直线发展；
（4）不规则裂缝。
二、现浇混凝土楼板开裂原因
1．施工不当导致现浇板出现裂缝的主要原因：
(1) 板筋位置布置不正确：板中正负受力钢筋之间有效高度不够，使受力钢筋的抗拉强度不能有效发挥，反而加重了板上层混凝土的受压应力。该原因产生的裂缝往往是穿透性的，主要出现在板边及板中受力比较集中的位置，这类裂缝严重者将影响结构的使用安全，应采取稳妥的补救措施。
（2）施工浇注混凝土时为铺设架板，施工人员在钢筋上踩踏，致使上层钢筋的保护层厚度偏大，引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时，裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部，沿板边缘近似成直线发展。
(3) 拆模时间过早：有时施工单位为赶进度，在现浇混凝土未达到设计强度时即拆模，或板上施工堆载过重，也导致板开裂，出现穿透性裂缝。
(4) 板中预埋管线目前大都采用PVC管。由于PVC管直径较大、弹性较大，在浇捣混凝土时，PVC管受到混凝土的重压而下沉，使支撑在底部的板下层受力筋随着下沉，板底钢筋保护层厚度变薄，一定时间后，板下层出现裂縫，这类裂缝对使用有一定影响，但一般不会影响结构安全。
(5) 浇捣混凝土前，板底钢筋无保护层垫块或保护层垫块分布太稀，也易使板出现裂缝、裂缝性质同上。
(6)板件厚度不够也是引起板裂缝的原因之一。钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝土共同承担的，板件过薄，板刚度势必减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大以致出现“超载”现象，板因此开裂，此类裂缝往往是穿透性的。
2．材料方面：
（1）混凝土配合比、水灰比
由于混凝土配合比不当，造成混凝土分层离析，特别是梁板结构的板，由于混凝土的离析，上部出现富水泥浆层，收缩大，引起楼板面的不规则裂缝。
目前采用的泵送商品混凝土，为了保证其流动性能，坍落度较大，因此水灰比也较大。加入大量水来保证混凝土和易性的要求，这些游离水在蒸发后会在混凝土中产生大量毛细孔增加了混凝土的收缩。
（2）水泥品种等级，水泥用量
随着高强混凝土的应用，水泥的等级要求就高，水泥用量也就越大，水化热就越高，混凝土的收缩变形也越大。
（3）粉状掺合料大、品质不良引起的裂缝
粉剂掺合料的使用，如掺加粉煤灰、矿渣等，也会增加混凝土的收缩。粉状材料的用量越大，收缩也越大。
（4）粗骨料用量减少和粒径减小
为了保证混凝土的可泵性，工程中一般选用较小粒径的粗骨料，或减少粗骨料的用量。粗骨料的用量的减少和粗骨料粒径的减小，会使混凝土的体积稳定性下降，不稳定性变大，从而增大了混凝土收缩。
（5）外加剂应用不当引起的裂缝
目前混凝土中外加剂起着不可替代的作用，但外加剂应用不当会直接引起混凝土种种质量问题，并且外加剂的使用也会增大混凝土的收缩。
3．设计欠缺导致现浇板出现裂缝的主要原因：
(1) 由于结构计算的疏忽，设计板件偏薄，配筋偏少或者钢筋间距过大，该原因产生的板缝影响到结构安全。
(2) 设计中未充分估足装修荷载、使用荷载，以致设计受力小于实际受力，板因此开裂。
(3) 设计经验不足，忽视屋面板的温度应力，尤其是无可靠保温隔热层的屋面板受温度影响较大，若设计中未加以考虑，板往往开裂。
（4）收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上。如建筑平面不规则，而结构设计时又没有采取加强措施，在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中，从而造成板开裂。
(5) 由于基础的选型不当，还有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。
三、预防现浇混凝土楼板开裂的措施
(1) 认真审查工程结构设计图纸，复核板厚、钢筋。在构造上采取适当的措施，提高构件抵抗收缩应力的能力。如：屋面板的配筋设计考虑温度应力的影响应适当放大；在同样配筋率的情况下尽量减小钢筋的直径和间距；采用双层双向配筋或在板面无负筋处配置双向钢筋网；还可以合理设置后浇带和伸缩缝等。
(2) 对于荷载的作用及设备专业的影响，可以通过加强设计管理来解决,如在设计过程中，不允许错、漏算现象的发生及合理地布置管线等。对于地基的不均允沉降，可以通过调整基础的选型来对楼房沉降和沉降差进行控制，以减少这类裂缝的发生.；
(3) 加强钢筋工程的隐蔽验收，注意检查钢筋的直径、间距、上下层钢筋之间的有效高度、钢筋的锚固长度、下层钢筋的保护层垫板厚度及分布等是否符合设计、施工规范要求。注意钢筋绑扎质量，并采取措施保证钢筋的保护层厚度。浇注混凝土时严禁施工人员在钢筋网上踩踏；
(4) 在板中预埋电线套管时下方多设些垫块，以确保下层钢筋的有效保护层。
(5) 应严格控制混凝土配合比，适当控制水灰比及掺加料的使用。尽量采用含泥量较少的中砂，以减少混凝土收缩裂缝发生的可能性。
(6) 切实加强混凝土养护措施。
(7) 严格按照施工规范规定，严禁在现浇混凝土未达到设计强度之前拆模，板上施工堆载应均匀分布，且避免过重。
(8) 重视事前控制，确保板件厚度及混凝土强度达到设计要求。
综上所诉，现浇混凝土楼板裂缝的产生原因及预防措施应是多方面的，只要从设计、材料和现场施工管理等方面，做到严格控制和规范施工，就一定能够把现浇板的宏观裂缝宽度控制在规范以内。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
近年来在民用建筑中普遍设计应用现浇钢筋混凝土楼板、楼盖，以提高建筑结构的整体性及抗震性能。但建筑工程中现浇钢筋混凝土板出现裂缝现象相当普遍，其原因较多，也比较复杂。现就现浇楼板裂缝产生的原因及预防措施进行一些分析。
现浇钢筋混凝土板过宽的裂缝会引起混凝土中钢筋的锈蚀，降低结构的耐久性，损坏结构的外观，影响正常使用，严重的还会影响结构的安全。我国现行建筑规范规定，处于正常条件下的现浇构件（如现浇板）允许最大裂缝宽度为0.3mm，处于正常条件下的屋架，重级工作制吊车梁，以及允许出现裂缝的一般预应力构件允许最大裂缝宽度为0.2mm。
一、现浇混凝土楼板裂缝的形态特征
从工程中发现现浇混凝土楼板的裂缝位置、形态特征大致有以下几种：
（1）裂缝在现浇板角部，并与现浇板边缘约成45°，斜向发展；
（2）在现浇板的跨中，近似直线型发展；
（3）在现浇板的边缘，近似直线发展；
（4）不规则裂缝。
二、现浇混凝土楼板开裂原因
1．施工不当导致现浇板出现裂缝的主要原因：
(1) 板筋位置布置不正确：板中正负受力钢筋之间有效高度不够，使受力钢筋的抗拉强度不能有效发挥，反而加重了板上层混凝土的受压应力。该原因产生的裂缝往往是穿透性的，主要出现在板边及板中受力比较集中的位置，这类裂缝严重者将影响结构的使用安全，应采取稳妥的补救措施。
（2）施工浇注混凝土时为铺设架板，施工人员在钢筋上踩踏，致使上层钢筋的保护层厚度偏大，引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时，裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部，沿板边缘近似成直线发展。
(3) 拆模时间过早：有时施工单位为赶进度，在现浇混凝土未达到设计强度时即拆模，或板上施工堆载过重，也导致板开裂，出现穿透性裂缝。
(4) 板中预埋管线目前大都采用PVC管。由于PVC管直径较大、弹性较大，在浇捣混凝土时，PVC管受到混凝土的重压而下沉，使支撑在底部的板下层受力筋随着下沉，板底钢筋保护层厚度变薄，一定时间后，板下层出现裂縫，这类裂缝对使用有一定影响，但一般不会影响结构安全。
(5) 浇捣混凝土前，板底钢筋无保护层垫块或保护层垫块分布太稀，也易使板出现裂缝、裂缝性质同上。
(6)板件厚度不够也是引起板裂缝的原因之一。钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝土共同承担的，板件过薄，板刚度势必减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大以致出现“超载”现象，板因此开裂，此类裂缝往往是穿透性的。
2．材料方面：
（1）混凝土配合比、水灰比
由于混凝土配合比不当，造成混凝土分层离析，特别是梁板结构的板，由于混凝土的离析，上部出现富水泥浆层，收缩大，引起楼板面的不规则裂缝。
目前采用的泵送商品混凝土，为了保证其流动性能，坍落度较大，因此水灰比也较大。加入大量水来保证混凝土和易性的要求，这些游离水在蒸发后会在混凝土中产生大量毛细孔增加了混凝土的收缩。
（2）水泥品种等级，水泥用量
随着高强混凝土的应用，水泥的等级要求就高，水泥用量也就越大，水化热就越高，混凝土的收缩变形也越大。
（3）粉状掺合料大、品质不良引起的裂缝
粉剂掺合料的使用，如掺加粉煤灰、矿渣等，也会增加混凝土的收缩。粉状材料的用量越大，收缩也越大。
（4）粗骨料用量减少和粒径减小
为了保证混凝土的可泵性，工程中一般选用较小粒径的粗骨料，或减少粗骨料的用量。粗骨料的用量的减少和粗骨料粒径的减小，会使混凝土的体积稳定性下降，不稳定性变大，从而增大了混凝土收缩。
（5）外加剂应用不当引起的裂缝
目前混凝土中外加剂起着不可替代的作用，但外加剂应用不当会直接引起混凝土种种质量问题，并且外加剂的使用也会增大混凝土的收缩。
3．设计欠缺导致现浇板出现裂缝的主要原因：
(1) 由于结构计算的疏忽，设计板件偏薄，配筋偏少或者钢筋间距过大，该原因产生的板缝影响到结构安全。
(2) 设计中未充分估足装修荷载、使用荷载，以致设计受力小于实际受力，板因此开裂。
(3) 设计经验不足，忽视屋面板的温度应力，尤其是无可靠保温隔热层的屋面板受温度影响较大，若设计中未加以考虑，板往往开裂。
（4）收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上。如建筑平面不规则，而结构设计时又没有采取加强措施，在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中，从而造成板开裂。
(5) 由于基础的选型不当，还有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。
三、预防现浇混凝土楼板开裂的措施
(1) 认真审查工程结构设计图纸，复核板厚、钢筋。在构造上采取适当的措施，提高构件抵抗收缩应力的能力。如：屋面板的配筋设计考虑温度应力的影响应适当放大；在同样配筋率的情况下尽量减小钢筋的直径和间距；采用双层双向配筋或在板面无负筋处配置双向钢筋网；还可以合理设置后浇带和伸缩缝等。
(2) 对于荷载的作用及设备专业的影响，可以通过加强设计管理来解决,如在设计过程中，不允许错、漏算现象的发生及合理地布置管线等。对于地基的不均允沉降，可以通过调整基础的选型来对楼房沉降和沉降差进行控制，以减少这类裂缝的发生.；
(3) 加强钢筋工程的隐蔽验收，注意检查钢筋的直径、间距、上下层钢筋之间的有效高度、钢筋的锚固长度、下层钢筋的保护层垫板厚度及分布等是否符合设计、施工规范要求。注意钢筋绑扎质量，并采取措施保证钢筋的保护层厚度。浇注混凝土时严禁施工人员在钢筋网上踩踏；
(4) 在板中预埋电线套管时下方多设些垫块，以确保下层钢筋的有效保护层。
(5) 应严格控制混凝土配合比，适当控制水灰比及掺加料的使用。尽量采用含泥量较少的中砂，以减少混凝土收缩裂缝发生的可能性。
(6) 切实加强混凝土养护措施。
(7) 严格按照施工规范规定，严禁在现浇混凝土未达到设计强度之前拆模，板上施工堆载应均匀分布，且避免过重。
(8) 重视事前控制，确保板件厚度及混凝土强度达到设计要求。
综上所诉，现浇混凝土楼板裂缝的产生原因及预防措施应是多方面的，只要从设计、材料和现场施工管理等方面，做到严格控制和规范施工，就一定能够把现浇板的宏观裂缝宽度控制在规范以内。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。