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【摘 要】 文章以某工程为实例，对住宅楼面裂缝产生的原因进行深入分析，并提出采用有效的治理措施，并取得了令人满意的效果，供同类工程参考。
【关键词】 楼面裂缝；成因分析；治理措施；满意效果
一、工程基本慨況
某项目高层住宅楼7-18栋，建筑面积18万m2，地上二十六层，地下一层，其中裙房三层，主体为剪力墙全现浇混凝土结构，建筑高度85m，设计及施工中留有一个后浇带。工程采用的混凝土强度等级为：C40、C35、C30；住宅楼标准层板厚以110mm为主，厨房、阳台板厚为100mm，局部为120mm，部分楼层为150mm（Φ12@150双层双向配筋）。
二、裂缝的产生及发展
该工程+0.000以上主体结构于2008年9月25日开始施工，其中10-15栋在2个月后的例行检查中发现某些楼面出现了0.1～0.2mm宽的裂缝，经设计、监理、施工及监督各方现场查看、综合分析后认为：楼板的裂缝为一般性干缩裂缝，对结构安全不会造成影响，待进一步观察稳定后再进行处理。
在楼面面层施工完成4个月后，几次例行检查中，发现在原有裂缝的位置不断有裂缝出现，同时新位置也有裂缝出现。各方要求施工单位对现场0.1mm以上的裂缝作石膏灰饼，进一步观察并认真作好各裂缝长度、宽度发展情况的记录，经过2个多月的观察检查，发现大部分裂缝均未进一步发展，也有少部分0.1～0.2mm的裂缝在宽度及长度上有所发展，但增长速度较为缓慢，具体情况如下：
1.经逐户统计裂缝总数达287条，其中0.2～0.3mm宽的裂缝共57条，其余裂缝均小于0.2mm。2.大部分裂缝为楼面表面裂缝，约35%的裂缝为上下贯穿裂缝，68.3%的裂缝为原有裂缝处重新出现。
3.裂缝多垂直于房屋长边呈直线形状，部分沿预埋管线表面发生；个别裂缝出现在外墙转角处，呈45分布。
4.楼板房间面积越大，裂缝出现几率越大，南面房间楼面裂缝比北面房间楼面裂缝多，9层以上裂缝较9层以下多，8、14、18层及屋面未发现裂缝。
5.在住宅的客厅和餐厅楼板的相同部位（板长边中部的沿管线走向）均出现裂缝。
三、裂缝产生的原因
应该说，混凝土结构中裂缝产生的主要原因：一是由于动、静荷载和其他外荷载作用产生直接应力或结构次应力而引起的；二是由于温度、收缩和膨胀、局部地基不均匀沉降等变形变化而引起的。
笔者认为楼板裂缝产生的主要原因有以下几个方面：
1.温度、湿度的急剧变化：现浇钢筋混凝土梁板属于多次超静定结构，当结构周围的温度和湿度变化时，梁（墙）板都要产生温度及收缩变形，由于板的厚度远小于梁（墙），表面积远大于梁，水分蒸发较快，因而其随温度变化的速度明显快于梁（墙），特别是在急冷急热变化时更为明显，梁（墙）板这种变化速度上的差异必然引起约束应力，使板内呈拉应力，梁内呈压应力。当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时，结构便产生了裂缝。本工程施工期间大部分在秋冬两季，气候干燥、温差大、温度骤变情况常有发生，施工单位对混凝土未采取较好的保温及隔热措施，从而导致了裂缝的产生。另外，典型房间如客厅4.2m*5.1m，板厚120mm，配筋Φ8@150*200，板负筋Φ8@130（长1150mm），分布筋为Φ8@200。其高跨比仅为L/33.6-L/35，其刚度与梁（墙）相比差别太大，使板的水平向收缩变形受到较强的约束，而设计上按多跨连续板进行配筋计算，侧重于满足结构安全，较少考虑混凝土构件挠度变形、收缩变性和温度变形等多种因素带来的影响，也是裂缝产生的原因之一。
2.楼板钢筋配置及构造不当：大部分楼板主筋间距较大（200mm），在支座处按常规配设负筋，在中部板面不配置构造钢筋，当板面出现温度变形和混凝土收缩变形时，板内最大拉应力正好在板中部，因无构造钢筋约束，板面即出现裂缝。其次，外墙转角处未配置一定数量的板角辐射筋，也是导致45度裂缝的出现的根本原因。
3.楼板内布线不合理：由于水电专业施工图由各专业自行设计，完成后各专业未能很好协调一致，造成施工中出现水电管线交叉叠放、两种管线间距过小或并拢布置，甚至部分预埋管直径>D25，使楼板在单层双向配筋的跨中处，有效截面受到很大程度（15%-40%）的削弱，成为楼板最薄弱的部位。当楼板内收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时，即出现沿管线走向的、上下贯通的直线状裂缝。
4.由于UEA膨胀剂的掺量不同，得到的膨胀效果就不同。而设计上并未明确混凝土的限制膨胀率，只提出膨胀剂的品种和掺量范围，施工时只在设计提出的掺量范围内任意选定的一种比例进行配比施工，因而未能使混凝土的实际限制膨胀率达到最佳限制膨胀率。同时，由于混凝土添加了UEA膨胀剂，必须待其水化反应充分完成后（一般要14天左右）才能有效发挥其膨胀性能。项目部较重视混凝土浇筑后1-7天的养护工作，当上部主体结构施工了几层后，未能对混凝土进行覆盖养护，只能让板上部暴露在空气中，加上天气干燥，所以混凝土无法得到良好的养护，造成UEA膨胀剂有效补偿混凝土的收缩性能降低。
5.楼板预拌泵送混凝土强度为C40（8层以下）、C35（8—18层）、C30（18层以上），其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2倍—1.3倍。由于楼层愈高所要求泵送混凝土的塌落度愈大，施工单位对混凝土塌落度并未作有效控制，导致水灰比增大，单方用水量过大（200Kg），其中部分水在振捣时被游离出来，部分水与水泥结合成凝胶，但还有大部分为自由水仍留在混凝土孔隙中，成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后，板面和板底长期暴露在干燥的大气中，加上季风的影响，后期施工的细石混凝土面层也同样存在养护不当而长期处于干燥环境的情况。正是这种环境效应（受温度、温度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发）和尺寸效应（楼板暴露面积大，厚度薄）的共同影响，使楼板比梁（墙）更易于出现干缩裂缝。 6.当然，在混凝土配合比方面含砂率高、粉煤灰的加入量大（降低了混凝土的早期强度）、粗细骨料的级配不好及含泥量大，也是导致混凝土产生裂缝的原因之一。
四、裂缝的处理方案及效果
经过一段时间的观察后，楼板的裂缝数量及宽度趋于稳定，经各方商定，决定采取如下措施处理裂缝：沿裂缝走向割除楼面面层150-200mm宽度，若楼板结构有裂缝，沿裂缝剔凿一条20*20mm的“V”形槽，将浮渣洗吹干净后，保持表面干燥；用云石胶注满“V”形槽，其上再加注40*3mm云石胶封闭。在槽中蓄水检查楼板有无渗漏。板面湿润阴干至混凝土面层刚开始发白，用801胶加水泥套浆，用C25半干硬性细石混凝土分二次修补（面层中部钉同宽的钢丝网），并良好养护2周。
本工程的楼板经上述方案处理后效果较好，相关各方较为满意，事后经过二年多的跟踪观察，原有裂缝未再重复出现。
五、几点启示
通过对本工程裂缝产生的原因分析，在设计、施工方面我们可以得到如下几点启示：
1.由于梁（墙）板间随外界温湿度变化而变化的速度存在差异，导致内部应力的产生，一方面要尽量减少梁板间的刚度差，适当加大楼板的刚度；另一方面，施工中应采取有效的保温或隔热措施，防止温湿度的急剧变化。
2.适当提高楼板的配筋率或减小钢筋直径加密其间距，特别是屋面及转换层应采用双层双向配筋，是防止楼板开裂的有效措施。当然，对于板中部、外墙楼板转角处也必须配置一定数量的构造钢筋。
3.楼板内管线应避免出现交叉（若有交叉应尽量设置在梁或墙上），控制管线直径使其不超过板厚的20%且≦D25，应尽量使预埋管線布置在板中部（可采用砂浆垫块固定），并行走向管线间距应大于250mm。同时，在管线集中或交叉处上下设置加强钢丝网，其宽度应大于管线区100mm。
4.对于UEA膨胀剂的选用和掺量，设计上应明确混凝土的限制膨胀率，施工单位在施工前应通过试验测定不同UEA掺量、不同龄期下混凝土的限制膨胀率，从而确定适当的UEA膨胀剂掺量，使混凝土的实际限制膨胀率达到最佳限制膨胀率。同时，加强混凝土浇筑后的养护及保水保温，特别是前14天的养护并适当延长养护时间，确保UEA膨胀剂的充分水化，使混凝土得到有效的补偿收缩作用。
5.适当降低梁板混凝土的强度等级（不宜大于C30）及选取较合理的混凝土塌落度，通过预拌混凝土生产级配中材料的替换（如添加粉煤灰替换水泥）和外加剂的合理使用，降低预拌混凝土中水泥和水的用量。在配合比中添加聚丙烯纤维，可有效减少早期收缩裂缝（在本工程14层、18层及屋面楼板中使用收到了较好的效果，掺量为1.2kg/m3）。
6.在施工过程中对于混凝土施工时的气候条件（如温度、湿度等）、环境条件（如风速大小）应引起足够的重视，控制施工期间及竣工后的门洞口风速，减少环境温度和湿度对结构的不利影响，并制定相应的措施加强混凝土的养护及保温。
参考文献：
[1]徐荣年，徐欣磊.工程结构裂缝控制，中国建筑工业出版社，2010
【关键词】 楼面裂缝；成因分析；治理措施；满意效果
一、工程基本慨況
某项目高层住宅楼7-18栋，建筑面积18万m2，地上二十六层，地下一层，其中裙房三层，主体为剪力墙全现浇混凝土结构，建筑高度85m，设计及施工中留有一个后浇带。工程采用的混凝土强度等级为：C40、C35、C30；住宅楼标准层板厚以110mm为主，厨房、阳台板厚为100mm，局部为120mm，部分楼层为150mm（Φ12@150双层双向配筋）。
二、裂缝的产生及发展
该工程+0.000以上主体结构于2008年9月25日开始施工，其中10-15栋在2个月后的例行检查中发现某些楼面出现了0.1～0.2mm宽的裂缝，经设计、监理、施工及监督各方现场查看、综合分析后认为：楼板的裂缝为一般性干缩裂缝，对结构安全不会造成影响，待进一步观察稳定后再进行处理。
在楼面面层施工完成4个月后，几次例行检查中，发现在原有裂缝的位置不断有裂缝出现，同时新位置也有裂缝出现。各方要求施工单位对现场0.1mm以上的裂缝作石膏灰饼，进一步观察并认真作好各裂缝长度、宽度发展情况的记录，经过2个多月的观察检查，发现大部分裂缝均未进一步发展，也有少部分0.1～0.2mm的裂缝在宽度及长度上有所发展，但增长速度较为缓慢，具体情况如下：
1.经逐户统计裂缝总数达287条，其中0.2～0.3mm宽的裂缝共57条，其余裂缝均小于0.2mm。2.大部分裂缝为楼面表面裂缝，约35%的裂缝为上下贯穿裂缝，68.3%的裂缝为原有裂缝处重新出现。
3.裂缝多垂直于房屋长边呈直线形状，部分沿预埋管线表面发生；个别裂缝出现在外墙转角处，呈45分布。
4.楼板房间面积越大，裂缝出现几率越大，南面房间楼面裂缝比北面房间楼面裂缝多，9层以上裂缝较9层以下多，8、14、18层及屋面未发现裂缝。
5.在住宅的客厅和餐厅楼板的相同部位（板长边中部的沿管线走向）均出现裂缝。
三、裂缝产生的原因
应该说，混凝土结构中裂缝产生的主要原因：一是由于动、静荷载和其他外荷载作用产生直接应力或结构次应力而引起的；二是由于温度、收缩和膨胀、局部地基不均匀沉降等变形变化而引起的。
笔者认为楼板裂缝产生的主要原因有以下几个方面：
1.温度、湿度的急剧变化：现浇钢筋混凝土梁板属于多次超静定结构，当结构周围的温度和湿度变化时，梁（墙）板都要产生温度及收缩变形，由于板的厚度远小于梁（墙），表面积远大于梁，水分蒸发较快，因而其随温度变化的速度明显快于梁（墙），特别是在急冷急热变化时更为明显，梁（墙）板这种变化速度上的差异必然引起约束应力，使板内呈拉应力，梁内呈压应力。当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时，结构便产生了裂缝。本工程施工期间大部分在秋冬两季，气候干燥、温差大、温度骤变情况常有发生，施工单位对混凝土未采取较好的保温及隔热措施，从而导致了裂缝的产生。另外，典型房间如客厅4.2m*5.1m，板厚120mm，配筋Φ8@150*200，板负筋Φ8@130（长1150mm），分布筋为Φ8@200。其高跨比仅为L/33.6-L/35，其刚度与梁（墙）相比差别太大，使板的水平向收缩变形受到较强的约束，而设计上按多跨连续板进行配筋计算，侧重于满足结构安全，较少考虑混凝土构件挠度变形、收缩变性和温度变形等多种因素带来的影响，也是裂缝产生的原因之一。
2.楼板钢筋配置及构造不当：大部分楼板主筋间距较大（200mm），在支座处按常规配设负筋，在中部板面不配置构造钢筋，当板面出现温度变形和混凝土收缩变形时，板内最大拉应力正好在板中部，因无构造钢筋约束，板面即出现裂缝。其次，外墙转角处未配置一定数量的板角辐射筋，也是导致45度裂缝的出现的根本原因。
3.楼板内布线不合理：由于水电专业施工图由各专业自行设计，完成后各专业未能很好协调一致，造成施工中出现水电管线交叉叠放、两种管线间距过小或并拢布置，甚至部分预埋管直径>D25，使楼板在单层双向配筋的跨中处，有效截面受到很大程度（15%-40%）的削弱，成为楼板最薄弱的部位。当楼板内收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时，即出现沿管线走向的、上下贯通的直线状裂缝。
4.由于UEA膨胀剂的掺量不同，得到的膨胀效果就不同。而设计上并未明确混凝土的限制膨胀率，只提出膨胀剂的品种和掺量范围，施工时只在设计提出的掺量范围内任意选定的一种比例进行配比施工，因而未能使混凝土的实际限制膨胀率达到最佳限制膨胀率。同时，由于混凝土添加了UEA膨胀剂，必须待其水化反应充分完成后（一般要14天左右）才能有效发挥其膨胀性能。项目部较重视混凝土浇筑后1-7天的养护工作，当上部主体结构施工了几层后，未能对混凝土进行覆盖养护，只能让板上部暴露在空气中，加上天气干燥，所以混凝土无法得到良好的养护，造成UEA膨胀剂有效补偿混凝土的收缩性能降低。
5.楼板预拌泵送混凝土强度为C40（8层以下）、C35（8—18层）、C30（18层以上），其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2倍—1.3倍。由于楼层愈高所要求泵送混凝土的塌落度愈大，施工单位对混凝土塌落度并未作有效控制，导致水灰比增大，单方用水量过大（200Kg），其中部分水在振捣时被游离出来，部分水与水泥结合成凝胶，但还有大部分为自由水仍留在混凝土孔隙中，成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后，板面和板底长期暴露在干燥的大气中，加上季风的影响，后期施工的细石混凝土面层也同样存在养护不当而长期处于干燥环境的情况。正是这种环境效应（受温度、温度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发）和尺寸效应（楼板暴露面积大，厚度薄）的共同影响，使楼板比梁（墙）更易于出现干缩裂缝。 6.当然，在混凝土配合比方面含砂率高、粉煤灰的加入量大（降低了混凝土的早期强度）、粗细骨料的级配不好及含泥量大，也是导致混凝土产生裂缝的原因之一。
四、裂缝的处理方案及效果
经过一段时间的观察后，楼板的裂缝数量及宽度趋于稳定，经各方商定，决定采取如下措施处理裂缝：沿裂缝走向割除楼面面层150-200mm宽度，若楼板结构有裂缝，沿裂缝剔凿一条20*20mm的“V”形槽，将浮渣洗吹干净后，保持表面干燥；用云石胶注满“V”形槽，其上再加注40*3mm云石胶封闭。在槽中蓄水检查楼板有无渗漏。板面湿润阴干至混凝土面层刚开始发白，用801胶加水泥套浆，用C25半干硬性细石混凝土分二次修补（面层中部钉同宽的钢丝网），并良好养护2周。
本工程的楼板经上述方案处理后效果较好，相关各方较为满意，事后经过二年多的跟踪观察，原有裂缝未再重复出现。
五、几点启示
通过对本工程裂缝产生的原因分析，在设计、施工方面我们可以得到如下几点启示：
1.由于梁（墙）板间随外界温湿度变化而变化的速度存在差异，导致内部应力的产生，一方面要尽量减少梁板间的刚度差，适当加大楼板的刚度；另一方面，施工中应采取有效的保温或隔热措施，防止温湿度的急剧变化。
2.适当提高楼板的配筋率或减小钢筋直径加密其间距，特别是屋面及转换层应采用双层双向配筋，是防止楼板开裂的有效措施。当然，对于板中部、外墙楼板转角处也必须配置一定数量的构造钢筋。
3.楼板内管线应避免出现交叉（若有交叉应尽量设置在梁或墙上），控制管线直径使其不超过板厚的20%且≦D25，应尽量使预埋管線布置在板中部（可采用砂浆垫块固定），并行走向管线间距应大于250mm。同时，在管线集中或交叉处上下设置加强钢丝网，其宽度应大于管线区100mm。
4.对于UEA膨胀剂的选用和掺量，设计上应明确混凝土的限制膨胀率，施工单位在施工前应通过试验测定不同UEA掺量、不同龄期下混凝土的限制膨胀率，从而确定适当的UEA膨胀剂掺量，使混凝土的实际限制膨胀率达到最佳限制膨胀率。同时，加强混凝土浇筑后的养护及保水保温，特别是前14天的养护并适当延长养护时间，确保UEA膨胀剂的充分水化，使混凝土得到有效的补偿收缩作用。
5.适当降低梁板混凝土的强度等级（不宜大于C30）及选取较合理的混凝土塌落度，通过预拌混凝土生产级配中材料的替换（如添加粉煤灰替换水泥）和外加剂的合理使用，降低预拌混凝土中水泥和水的用量。在配合比中添加聚丙烯纤维，可有效减少早期收缩裂缝（在本工程14层、18层及屋面楼板中使用收到了较好的效果，掺量为1.2kg/m3）。
6.在施工过程中对于混凝土施工时的气候条件（如温度、湿度等）、环境条件（如风速大小）应引起足够的重视，控制施工期间及竣工后的门洞口风速，减少环境温度和湿度对结构的不利影响，并制定相应的措施加强混凝土的养护及保温。
参考文献：
[1]徐荣年，徐欣磊.工程结构裂缝控制，中国建筑工业出版社，2010