摘要：本文通过对一栋高层住宅楼楼面裂缝情况的调查，分析其产生原因，并根据实际情况提出有效的处理措施，从而保证了楼面的正常使用功能，并为该类裂缝的控制提出一些参考经验。
关键词：高层 住宅楼 楼面 裂缝 分析 控制
一 前言
混凝土结构在施工过程和使用过程中出现不同程度的裂缝是一个普遍现象，但如何提高钢筋混凝土的抗裂性能，把裂缝控制在一定的范围内，使之对结构安全、结构寿命及正常使用不致于产生大的影响，仍然是我们必须积极探索的课题。本文将通过一个工程实例，对高层住宅楼楼面裂缝的产生原因进行分析，并提供一些裂缝的处理和控制办法供同行们参考。
二 工程慨况
某高层住宅楼，建筑面积3.5万m2，地上二十二层，地下一层，其中裙房三层，上部为四单元住宅，一梯2户，标准层层高2.9m。主体为剪力墙全现浇混凝土结构，房屋总长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（八层以下）、C35（八~十八层）、C30（十八层以上）；C40预拌混凝土级配如下：水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y:粉煤灰＝456:200:618:1052:8.8:48:50；C35级配如下：水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y :粉煤灰＝375:205:665:1040:7:44:60；C30级配如下：水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y:粉煤灰＝394:200:658:1051:6.3:48:50。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（四、八、十四、十八层）为150mm（Φ12@150双层双向配筋）。
三 裂缝的产生及发展
该工程+0.000以上主体结构于2002年9月25日开始施工，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。到2003年6月28日，经过276天后完成了主体结构的施工，但部分楼层仍有少量类似裂缝出现。施工单位提出裂缝处理方案，经各方认同后开始实施修补：在楼板上凿“V”形槽用环氧树脂修补裂缝，并做养水试验，保证了裂缝被全部封闭。裂缝处理完毕后，于2003年8月开始楼面面层（30mm厚C20细石混凝土）施工，并于2003年12月26日通过了竣工验收。
在楼面面层施工完成4个月后的几次例行检查中，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。
四 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、地基不均匀沉降等变形变化而引起的。
从本工程的情况来看，楼面最初发现裂缝时，楼板除自身重量外根本没有受到其他外荷载的作用。即使是后期已完成楼面面层的施工后，楼板承受的荷载也远远小于其设计值，况且具有同样截面、配筋及面层的某些楼层并未发现裂缝，所以不可能是因为承受荷载而引起的裂缝。
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另外，从施工单位提供的原材料合格证及检验报告、混凝土试块检验报告及现场监理检查情况来看，施工单位均按图施工并满足设计要求，所以也不可能是因为混凝土强度不足而产生裂缝。
最后，从现场的沉降观察资料来看，最大沉降差为仅为3mm。同时，混凝土柱及剪力墙上均未发现裂缝，从而也排除了因地基不均匀沉降而产生裂缝的可能性。
综上所述，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。
五 裂缝的处理方案及效果
经过一段时间的观察后，至2004年5月底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“大力宝”牌云石胶注满“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。
参考文献
[1] 赵小峰，住宅楼板裂缝原因分析及控制措施，科学与财富,2016(11)
论文作者:魏志成
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/24
标签：裂缝论文; 楼板论文; 混凝土论文; 楼面论文; 面层论文; 应力论文; 结构论文; 《基层建设》2017年4期论文;