現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板裂縫分析
2012-02-20 來(lái)源：中國(guó)百科網(wǎng)
近年來(lái)，為提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性和防震性能，在民用建筑中普遍設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象較多，這已成為影響建筑工程質(zhì)量的一大通病?，F(xiàn)對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板裂縫產(chǎn)生的原因作簡(jiǎn)要分析：
1、筑設(shè)計(jì)方面的原因
1.1 建筑平面超長(zhǎng)，由于溫差和材料變形，會(huì)造成樓板橫向開(kāi)裂。僅就長(zhǎng)度而言，如結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度小于規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小。
1.2 收縮裂縫往往出現(xiàn)在收縮應(yīng)力集中的薄弱截面上，在建筑設(shè)計(jì)中，一般只注重建筑功能而忽視建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題。如建筑平面不規(guī)則，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)又沒(méi)有采取加強(qiáng)措施，在凹凸角處容易產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力集中，從而造成板開(kāi)裂。
1.3 對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)住宅，由于夏天室外墻體溫度高于室內(nèi)溫度，結(jié)構(gòu)外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹，如果未采取保溫措施，在縱橫兩外墻面的變形對(duì)樓板產(chǎn)生牽拉作用下，東西兩端樓板被外墻向外拉伸就容易引起裂縫，特別是外墻面如采用易吸收熱量的暗色調(diào)裝飾面層，此類(lèi)裂縫就更為常見(jiàn)。同樣，屋面如果未設(shè)保溫層，頂層樓板也會(huì)因熱脹冷縮而引起開(kāi)裂。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的原因
2.1 設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓樓受力狀態(tài)考慮僅局限于樓板平面的應(yīng)力變化（按彎矩配置抵搞正、負(fù)彎矩的受力鋼筋）、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生彎矩，也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應(yīng)力。在樓板受力體系分析時(shí)，對(duì)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形，根本沒(méi)有考慮。
2.2 現(xiàn)行規(guī)范側(cè)重按強(qiáng)度考慮，而針對(duì)控制溫度應(yīng)力與混凝土收縮應(yīng)力進(jìn)行的配筋往往考慮不夠。由于墻體或邊梁變形牽連樓板，使樓板在板角部位產(chǎn)生拉伸變形，按傳統(tǒng)的概念在板角部位增加抵抗負(fù)彎矩鋼筋，只是考慮樓板在承受豎向荷載作用的彎曲變形，沒(méi)考慮墻體或邊梁對(duì)樓板的影響。所以，即使在端跨的板角增加了負(fù)彎矩鋼筋或增加放射形配筋，但還是避免不了端部樓板板角45O方向裂縫。
2.3 由于結(jié)構(gòu)計(jì)算的疏忽，現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)偏薄，未做撓度驗(yàn)算，或設(shè)計(jì)中未充分估足裝修荷載、使用荷載（即設(shè)計(jì)活荷載偏?。灾略O(shè)計(jì)受力小于實(shí)際受力，因此造成板開(kāi)裂。
2.4 對(duì)于具有預(yù)埋管的樓板在防止板裂縫的構(gòu)造措施考慮不夠，由于預(yù)埋的PVC管與混凝土握裹力非常小，PVC管密集部位的樓板出現(xiàn)混凝土“真空”，勢(shì)必大大降低樓板在抗彎時(shí)的計(jì)算高度，從而減弱了板的抗彎性能。
2.5 對(duì)于開(kāi)孔的樓板，特別是孔開(kāi)的比較大的雙向板的設(shè)計(jì)問(wèn)題，更多的只是考慮樓板在豎向荷載作用下的洞口四周加強(qiáng)鋼筋，往往忽略了如果周?chē)闹С悬c(diǎn)是剪力墻或深梁時(shí)的板與墻體或者板與梁的變形協(xié)調(diào)問(wèn)題。如果墻體或梁的剛度較大，板的孔邊凹角處必須出現(xiàn)應(yīng)力集中，開(kāi)洞樓板出現(xiàn)翹角現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致樓板開(kāi)裂。
2.6 一般在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了充分發(fā)揮混凝土的強(qiáng)度特性及抗震設(shè)計(jì)原因，樓板及梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)往往比柱低；特別是高層建筑的下部幾層這種現(xiàn)象比較普遍。但是，如果梁板與柱的交接處處理的不好，不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土的收縮變形不協(xié)調(diào)，就會(huì)造成交接處板的開(kāi)裂。
2.7 建筑結(jié)構(gòu)的平面尺寸超過(guò)混凝土規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距時(shí)，可以考慮采用后澆帶的方法適當(dāng)增大伸縮穎的間距，但是后澆帶不能解決由溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)用集中，更不能代替伸縮縫。有一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者為了不設(shè)伸縮縫隨意設(shè)置后澆帶而造成后澆帶處開(kāi)裂。
3、混泥土原材料方面原因
3.1 商品混泥土廠(chǎng)由于受市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的影響而產(chǎn)生價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，各廠(chǎng)家為了降低混泥土的生產(chǎn)成本，在減少水泥用量上大做文章。他們調(diào)整混泥土配合比，使混泥土中加入的粉煤灰及礦渣微粉數(shù)量增大超標(biāo)，從而達(dá)到減少水泥用量的目的。調(diào)整后的混泥土配合比初期強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，但28天能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，而混泥土3天后干縮進(jìn)入高峰值，因此不能抵抗早期的混泥土伸縮裂縫。
3.2 商品混泥土廠(chǎng)為了方便機(jī)械泵送施工，加大用水量或加入了超量的減水劑或劣質(zhì)的減水劑，產(chǎn)生終凝收縮裂縫。
3.3 混泥土粗骨料石子的用量大，針片狀石子含量高，造成混泥土孔隙多，同時(shí)，細(xì)骨料砂子的粒徑及含泥量超標(biāo)，夏季砂石料溫度偏高，使出罐的混泥土質(zhì)量得不到保證，從而使現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫。
3.4 規(guī)范明確規(guī)定，不同廠(chǎng)家的水泥嚴(yán)禁混用?？擅總€(gè)商品混泥土廠(chǎng)不能保證一個(gè)庫(kù)房的水泥徹底清庫(kù)，造成部分水泥混用；在混泥土施工時(shí)，由于混泥土用量大，一個(gè)商品混泥土廠(chǎng)滿(mǎn)足不了施工用量，這樣就出現(xiàn)二個(gè)以上商品混泥土廠(chǎng)給施工現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)商品混泥土，而各廠(chǎng)的水泥并不一定是一個(gè)廠(chǎng)家或同批次的，從而造成水泥混用。
4、施工方面原因
?、偈┕r(shí)樓板實(shí)際厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度，使得樓板剛度減弱，樓板變形過(guò)大而產(chǎn)生裂縫。②樓板混泥土保護(hù)層過(guò)厚，導(dǎo)致樓板有效高度減小，鋼筋應(yīng)力得不到發(fā)揮而使樓板產(chǎn)生裂縫。③施工時(shí)踩踏樓板負(fù)筋使其下移，使得樓板支座處邊沿板頂產(chǎn)生裂縫。④樓板混凝土實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，從而導(dǎo)致混凝土受壓不足開(kāi)裂。⑤施工單位為了趕進(jìn)度，加快模板周轉(zhuǎn)，樓板拆模過(guò)早，或在板上過(guò)早，或在板上過(guò)早、過(guò)重地堆放材料，即混凝土早期受力而導(dǎo)致樓板開(kāi)裂。⑥找平層過(guò)厚，因批平層素混凝土抗裂性差，在溫度和收縮變形作用下，樓板易產(chǎn)生表面裂縫。⑦現(xiàn)澆樓板中大多采用PVC管上移或下沉，使得板頂或板底保護(hù)層變薄，從而使樓板出現(xiàn)沿穿線(xiàn)管走向的裂縫。另外，板底鋼筋保護(hù)層墊塊設(shè)置不當(dāng)或過(guò)稀時(shí)，也易使板度出現(xiàn)裂縫。⑧在混凝土澆搗過(guò)程中或施工荷載作用下，若模板支撐的變形較大，使得樓板的混凝土硬化前，產(chǎn)生初始塑性裂縫。這種裂縫在拆模后會(huì)受到干縮、溫度變化等因素的影響而逐漸開(kāi)展。筆者在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，二層樓板裂縫往部各層嚴(yán)重，且裂縫形態(tài)很不規(guī)則，即與此因素有關(guān)。⑨泵送混凝土具有較大的粘聚性和流動(dòng)性，現(xiàn)澆樓辦的塑性裂縫問(wèn)題較普通混凝土顯得更為突出。施工過(guò)程中，若混凝土撓搗不密實(shí)、不均勻、漏振、過(guò)振，會(huì)上起沿鋼筋走向或與構(gòu)件有關(guān)的塑性沉降裂縫。這種裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑后0.5-3小時(shí)之間?；炷翢?-4小時(shí)左右，如不及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，特別是炎熱、大風(fēng)季節(jié)，水分蒸發(fā)過(guò)快，混凝土劇烈收縮，極易造成樓板表面呈龜裂狀的塑性收縮裂縫。⑩許多施工單位對(duì)混泥土養(yǎng)護(hù)不夠重視，往往不能?chē)?yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足，養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)。試驗(yàn)表明，養(yǎng)護(hù)14天的混凝土比養(yǎng)護(hù)3天的混凝土收縮小，因?yàn)樵诃h(huán)境潮濕的條件下，混凝土收縮值很小，甚至不收縮。
以上是筆者根據(jù)多年的工程管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混泥土裂縫產(chǎn)生原因所做的分析總結(jié)，供讀者在設(shè)計(jì)、施工、原材料選用時(shí)加以參考，盡量避免現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板裂縫產(chǎn)生。
