现浇钢筋混泥土楼板裂缝分析
2012-02-20 来源：中国百科网
近年来，为提高建筑结构的整体性和防震性能，在民用建筑中普遍设计应用现浇钢筋混泥土楼板。但在实际应用过程中，现浇钢筋混泥土楼板出现裂缝的现象较多，这已成为影响建筑工程质量的一大通病。现对现浇钢筋混泥土楼板裂缝产生的原因作简要分析：
1、筑设计方面的原因
1.1 建筑平面超长，由于温差和材料变形，会造成楼板横向开裂。仅就长度而言，如结构长度小于规范要求，结构内力影响很小。
1.2 收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上，在建筑设计中，一般只注重建筑功能而忽视建筑结构问题。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。
1.3 对于砖混结构住宅，由于夏天室外墙体温度高于室内温度，结构外墙面在高温下发生受热膨胀，如果未采取保温措施，在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下，东西两端楼板被外墙向外拉伸就容易引起裂缝，特别是外墙面如采用易吸收热量的暗色调装饰面层，此类裂缝就更为常见。同样，屋面如果未设保温层，顶层楼板也会因热胀冷缩而引起开裂。
2、结构设计方面的原因
2.1 设计时对钢筋混凝土现浇楼楼受力状态考虑仅局限于楼板平面的应力变化（按弯矩配置抵搞正、负弯矩的受力钢筋）、板平面的受剪变形。即使是考虑板端嵌固端节点产生弯矩，也只是考虑板平面弯曲或屈曲所产生的应力。在楼板受力体系分析时，对于现浇结构构件之间在三维空间中如何分配内力、协调变形，根本没有考虑。
2.2 现行规范侧重按强度考虑，而针对控制温度应力与混凝土收缩应力进行的配筋往往考虑不够。由于墙体或边梁变形牵连楼板，使楼板在板角部位产生拉伸变形，按传统的概念在板角部位增加抵抗负弯矩钢筋，只是考虑楼板在承受竖向荷载作用的弯曲变形，没考虑墙体或边梁对楼板的影响。所以，即使在端跨的板角增加了负弯矩钢筋或增加放射形配筋，但还是避免不了端部楼板板角45O方向裂缝。
2.3 由于结构计算的疏忽，现浇板设计偏薄，未做挠度验算，或设计中未充分估足装修荷载、使用荷载（即设计活荷载偏小），以致设计受力小于实际受力，因此造成板开裂。
2.4 对于具有预埋管的楼板在防止板裂缝的构造措施考虑不够，由于预埋的PVC管与混凝土握裹力非常小，PVC管密集部位的楼板出现混凝土“真空”，势必大大降低楼板在抗弯时的计算高度，从而减弱了板的抗弯性能。
2.5 对于开孔的楼板，特别是孔开的比较大的双向板的设计问题，更多的只是考虑楼板在竖向荷载作用下的洞口四周加强钢筋，往往忽略了如果周围的支承点是剪力墙或深梁时的板与墙体或者板与梁的变形协调问题。如果墙体或梁的刚度较大，板的孔边凹角处必须出现应力集中，开洞楼板出现翘角现象，进而导致楼板开裂。
2.6 一般在建筑物的结构设计中，为了充分发挥混凝土的强度特性及抗震设计原因，楼板及梁的混凝土强度等级往往比柱低；特别是高层建筑的下部几层这种现象比较普遍。但是，如果梁板与柱的交接处处理的不好，不同强度等级的混凝土的收缩变形不协调，就会造成交接处板的开裂。
2.7 建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时，可以考虑采用后浇带的方法适当增大伸缩颖的间距，但是后浇带不能解决由温度变化引起的结构应用集中，更不能代替伸缩缝。有一些结构设计者为了不设伸缩缝随意设置后浇带而造成后浇带处开裂。
3、混泥土原材料方面原因
3.1 商品混泥土厂由于受市场竞争的影响而产生价格竞争，各厂家为了降低混泥土的生产成本，在减少水泥用量上大做文章。他们调整混泥土配合比，使混泥土中加入的粉煤灰及矿渣微粉数量增大超标，从而达到减少水泥用量的目的。调整后的混泥土配合比初期强度增长缓慢，但28天能够满足设计强度要求，而混泥土3天后干缩进入高峰值，因此不能抵抗早期的混泥土伸缩裂缝。
3.2 商品混泥土厂为了方便机械泵送施工，加大用水量或加入了超量的减水剂或劣质的减水剂，产生终凝收缩裂缝。
3.3 混泥土粗骨料石子的用量大，针片状石子含量高，造成混泥土孔隙多，同时，细骨料砂子的粒径及含泥量超标，夏季砂石料温度偏高，使出罐的混泥土质量得不到保证，从而使现浇板产生裂缝。
3.4 规范明确规定，不同厂家的水泥严禁混用。可每个商品混泥土厂不能保证一个库房的水泥彻底清库，造成部分水泥混用；在混泥土施工时，由于混泥土用量大，一个商品混泥土厂满足不了施工用量，这样就出现二个以上商品混泥土厂给施工现场供应商品混泥土，而各厂的水泥并不一定是一个厂家或同批次的，从而造成水泥混用。
4、施工方面原因
①施工时楼板实际厚度达不到设计厚度，使得楼板刚度减弱，楼板变形过大而产生裂缝。②楼板混泥土保护层过厚，导致楼板有效高度减小，钢筋应力得不到发挥而使楼板产生裂缝。③施工时踩踏楼板负筋使其下移，使得楼板支座处边沿板顶产生裂缝。④楼板混凝土实际强度等级低于设计强度，从而导致混凝土受压不足开裂。⑤施工单位为了赶进度，加快模板周转，楼板拆模过早，或在板上过早，或在板上过早、过重地堆放材料，即混凝土早期受力而导致楼板开裂。⑥找平层过厚，因批平层素混凝土抗裂性差，在温度和收缩变形作用下，楼板易产生表面裂缝。⑦现浇楼板中大多采用PVC管上移或下沉，使得板顶或板底保护层变薄，从而使楼板出现沿穿线管走向的裂缝。另外，板底钢筋保护层垫块设置不当或过稀时，也易使板度出现裂缝。⑧在混凝土浇捣过程中或施工荷载作用下，若模板支撑的变形较大，使得楼板的混凝土硬化前，产生初始塑性裂缝。这种裂缝在拆模后会受到干缩、温度变化等因素的影响而逐渐开展。笔者在检测中发现，二层楼板裂缝往部各层严重，且裂缝形态很不规则，即与此因素有关。⑨泵送混凝土具有较大的粘聚性和流动性，现浇楼办的塑性裂缝问题较普通混凝土显得更为突出。施工过程中，若混凝土挠捣不密实、不均匀、漏振、过振，会上起沿钢筋走向或与构件有关的塑性沉降裂缝。这种裂缝多发生在混凝土浇筑后0.5-3小时之间。混凝土烧筑后3-4小时左右，如不及时覆盖养护，特别是炎热、大风季节，水分蒸发过快，混凝土剧烈收缩，极易造成楼板表面呈龟裂状的塑性收缩裂缝。⑩许多施工单位对混泥土养护不够重视，往往不能严格执行规范规定，养护时间不足，养护措施不当。试验表明，养护14天的混凝土比养护3天的混凝土收缩小，因为在环境潮湿的条件下，混凝土收缩值很小，甚至不收缩。
以上是笔者根据多年的工程管理经验，对现浇钢筋混泥土裂缝产生原因所做的分析总结，供读者在设计、施工、原材料选用时加以参考，尽量避免现浇钢筋混泥土楼板裂缝产生。
