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摘要：笔者从混凝土干缩变形、温度变化、设计、施工等方面并结合工程实际分析了现浇钢筋混凝土楼面板裂缝产生的原因，并针对这些问题提出相应的设计、施工措施。
关键词：现浇板；裂缝；原因；措施
随着施工技术的进步和抗震对楼盖整体性要求的提高，现浇钢筋混凝土楼板（盖）正得到日益广泛的应用。但在实际施工和使用中又出现了一个问题—裂缝问题。
现浇钢筋混凝土楼面板的裂缝，是目前较难克服的质量通病之一，特别是商品住宅工程楼面出现裂缝，往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。《混凝土结构设计规范》GB50010—2002允许普通钢筋混凝土结构构件带裂缝工作，但须对裂缝开展宽度进行控制。从外观要求考虑，裂缝过宽将给人以不安全的感觉，同时也影响对结构质量的评价；从耐久性要求考虑，如果裂缝过宽，在有水侵入或空气相对湿度很大或所处环境恶劣时可能会使钢筋锈蚀，影响结构的使用寿命和安全。《住宅建筑规范》GB50368—2005规定，“住宅结构不应产生影响结构安全的裂缝”。因此，无论是从市场还是规范角度，都须对裂缝进行控制。
现笔者结合设计、施工实践中的经验与教训，从设计、施工二方面，谈谈现浇钢筋混凝土楼板开裂原因及预防措施。
一、现浇钢筋混凝土楼板开裂的原因
（一）、裂缝发生的部位、特征
大量的工程实践表明，现浇钢筋混凝土楼板裂缝主要发生在以下部位：（1）现浇板角部（朝阳处最明显），并与现浇板边缘约成45°，斜向发展；（2）现浇板的跨中，近似直线型发展；（3）现浇板面周边，近似直线发展；（4）预埋线管及线管集中处，沿管线走向出现表面裂缝；（5）不规则裂缝。
（二）、现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因
裂缝可归结成两大类：荷载裂缝和变形裂缝。根据调查资料表明：变形裂缝占主导，约占结构物总裂缝的80%；荷载裂缝约占20%。因此，在本文中笔者主要讨论变形裂缝。
1.混凝土的自有特性—干缩，抗拉强度低。
（1）干缩主要是由混凝土水分蒸发而引起的收缩变形。在超静定的现浇钢筋混凝土结构中，当混凝土的干缩受到结构内部钢筋或外部支座的约束时，会在混凝土结构中引起约束拉应力，当约束拉应力一旦超过混凝土的抗拉强度，势必引起现浇板开裂。而且裂缝部位多发生在应力比较集中的地方—板角处，且与墙阴角线相垂直。
（2）近年混凝土强度不断提高，也是引发裂缝的一个不利因素。高强混凝土中水泥含量较大，引起的胶凝干缩和水化热散失拌随的冷缩使收缩值显著增大；同时高强混凝土弹性模量增加也引起了约束应力的加大，而混凝土强度增加时，其抗拉强度却增长较少。另外为了适应泵送、免振等施工要求，混凝土粗骨料的含量和粒径大幅度降低。骨料减少及粉剂含量的相对增加，更加大了混凝土的收缩，从而导致收缩裂缝普遍发生。
2.温度变化
混凝土在温度变化时会热胀冷缩，其温度线膨胀系数约为αc=1×10-5/c0，即每10 c0的温差可引起应变ε=1×10-4，对C30混凝土而言，则可引起温度应力б=Еε=3.0Ν/mm2，这已远远超过C30混凝土的抗拉强度标准值ftk=2.01Ν/mm2，因此较大的温差往往就会引起裂缝。
现浇钢筋混凝土板的温度裂缝有两种原因：其一为季节（或日）温度变化引起的裂缝，集中于屋面板以及朝阳处房间的楼板，且裂缝宽度往往随季节（或日）变化。其二为混凝土结构中因水化热散失速度不一致引起的温差裂缝，往往表现为平面形状突变的凹凸房屋阳角处的裂缝。
3.设计方面
1）建筑平面
在建筑设计中，只注重建筑功能而忽视结构问题。如建筑平面不规则、结构体形突变、对较长的建筑未采取必要的分割措施等，而结构设计时又没有采取加强措施，因此在平面布局凹凸、转角处由于应力集中形成薄弱部位，一旦混凝土收缩和温度变化易于产生裂缝。
2）楼板配筋
设计计算不合理或板钢筋间距偏大，特别是板面抵抗负弯矩的钢筋未通长设置，致使在靠近板边缘处沿负弯矩筋端部出现裂缝。而在房屋角部的板处，由于收缩是双向的，没有配置足够的构造钢筋，因此产生450斜裂缝。
3）楼板厚度
现浇板厚度不够，导致开裂。钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝土共同承担的，现浇钢筋混凝土楼板过薄，板的刚度势必减弱，受拉钢筋和受压混凝土应力增大，板因此开裂。
4）楼板中暗埋PVC管
现浇板内埋管，是引起楼板开裂的重要原因之一。PVC管与混凝土的粘结不好，且减少板的厚度，特别是楼板中部只有板底一层钢筋时，容易出现顺着PVC管线走向的断裂裂缝，调查中发现板中部的通长裂缝经常从灯头处穿过。
5）荷载取值
设计中未充分估足装修荷载、使用荷载（即设计荷载偏小），以致设计受力小于实际受力，板因此开裂。
4.施工方面
1）现浇板上过早施工、加载引起的裂缝
《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定，混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏和安装模板及支架。但开发商为了抢时间赶进度，在刚浇好的现浇板混凝土尚处在初凝或终凝阶段就任意踩踏、搬运材料、集中堆放砖、模板、砂浆等。过早地加载，人为地造成了现浇板开裂。
2）支座处负筋下沉产生裂缝
在施工过程中由于施工工艺不当或施工人员的野蛮操作，任意踩踏钢筋，致使支座处负筋下沉，负筋的混凝土保护层厚度过大，减少了板截面的有效高度，使板的承载力达不到设计的要求，从而导致板裂缝的产生。
3）混凝土养护不当或不及时产生的裂缝
混凝土养护不当，尤其是使用钢模板时，未注意浇水养护，易产生收缩裂缝。
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4）其他
如混凝土强度等级未达到设计的强度等级；混凝土水灰比、塌落度太大；混凝土浇捣不密实或过振，有蜂窝、麻面、狗洞等；支模马虎，不严实，漏浆；施工超载；混凝土冬季受冻或夏季烈日暴晒；施工单位偷工减料，故意减少配筋量等。
二、现浇钢筋混凝土楼板裂缝的控制措施
现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝，一方面影响结构使用安全和耐久性，另一方面影响外观。因此，必须从设计、材料、施工、管理等多方面采取控制措施，控制有害裂缝，减少（小）可见裂缝。
1.设计方面
由于楼（屋）面板的边界约束条件非常复杂，混凝土收缩应力和温度应力的理论计算并未完全解决，而且施工质量远达不到设计时的理想状态，因此在工程设计实践中，主要从设计理念和构造措施上予以注意，设计时应注意采取适当的加强措施，以求尽量减少现浇钢筋混凝土楼（屋）面板开裂的可能性。
1）建筑平面应力求规则。当建筑平面有不可避免的凹口时，连续的钢筋混凝土楼板宽度不宜小于5m；凹口内侧的钢筋混凝土楼板应适当加厚，使能抵抗在此处集中的温度应力和混凝土收缩应力；应在凹口外缘设置拉梁或拉板，其截面及配筋不能太小；砌体结构中凹口阳角及阴角处必须设置构造柱。
2）楼（屋）面板采用普通混凝土时，其强度等级不宜大于C30。
3）适当增加楼（屋）面板厚度，宜取板厚h≥L/30～L/35（L为单向板计算跨度或双向板短向跨度），当L≥4.5m的板厚宜取h≥L/30。《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》建议：当楼板内需要埋置管线时，现浇楼板的设计厚度不宜小于110mm.《高层建筑结构概念设计》建议：普通钢筋混凝土平板跨高比一般控制在30～36。《高规》规定：一般楼层现浇板厚度不应小于80mm，当板内预埋暗管时不宜小于100 mm；屋面板厚度不宜小于120 mm。故笔者建议：一般楼板（包括厨房、卫生间、阳台等）厚度宜取h≥110 mm，最小应取100 mm，屋面板厚度宜取h≥120 mm。
4）在阳角、阴角板块及较大板块的四角部位板上、下侧增设与对角线平行的φ8～φ10＠100放射钢筋，其范围为L/4～L/3（L为板短向跨度），上侧钢筋放在负筋上面，下侧钢筋放在板下部钢筋下面，以预防楼板四角部位的45°斜裂缝。
5）在房屋下列部位的现浇钢筋混凝土楼（屋）面板应设置抵抗温度、收缩钢筋，其间距不宜大于100 mm，，沿板的纵横两个方向的配筋率分别不宜小于0.1%：⑴当房屋平面体形有较大凹凸时，在房屋凹角处的楼板；⑵房屋两端阳角处及山墙处的楼板；⑶房屋南面外墙设大面积玻璃窗时，与南向外墙相邻的楼板；⑷房屋顶层的屋面板；⑸与周围梁、柱、墙等构件整浇且受约束较强的楼板。
6）楼板中暗埋PVC管时，应在垂直于PVC线管方向在线管范围内设置防裂短钢筋φ6～φ8，间距宜不大于150 mm，两端的锚固长度不小于30d（d为防裂短钢筋直径）。如在本人参与的南宁百色大厦项目建设中，由于埋设暗管时没有保证钢筋的设计要求，导致拆模后严重开裂。经过凿开，放入例如φ8，间距为150 mm的短钢筋后再浇筑混凝土，有效的防止了裂缝的开展。
7）现浇板中受力钢筋和分布钢筋的间距不宜大于150mm。
8）荷载取值切忌偏小。笔者建议：住宅楼面做法自重取值不宜小于2KN/mm2；非上人屋面活载不宜小于1.5 KN/mm2（若取0.5 KN/mm2，可能不满足施工荷载的要求）。
2.施工方面
现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝固然与材料、设计、环境等诸多因素有关，但近几年的工程调查发现：改善混凝土施工技术和加强施工管理是防止现浇混凝土楼板产生裂缝的重要途径。
1）施工单位应采取措施确保楼（屋）面板的厚度和板面负筋的保护层厚度。
首先，板负筋的直角弯钩长度等于板厚减一个保护层厚度。
其次，根据施工实践，建议楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩筋）必须设置钢筋小马凳，其纵横间距不应大于700mm，特别是对于φ8一类细小钢筋，小马凳的间距应控制在600 mm以内。
2）浇筑混凝土时应设跳板、马凳，安排专门的护筋人员，严禁施工人员在钢筋网上踩踏。
3）切实加强混凝土浇筑后的养护工作。保湿养护是彻底消除混凝土变形裂缝的关键步骤。在夏季，如果是夜间施工气温比较低，保湿养护可在混凝土浇筑后混凝土达到初凝时（2～3h）进行。也就是说，当混凝土表面没有浮水，能经住手指轻压，就可以开始保湿养护。具体操作时，所用的水管要高抬，在水管前接一个铁管，并砸成扁嘴，使水喷射出来落到混凝土表面前已成雨雾状，雨雾使混凝土表面的失水现象消失，又不会把混凝土的表面浇出麻点。在一般的天气里，雨雾保湿养护应在混凝土浇筑后1～1.5h进行。这种保湿养护要持续24h。经过这样的保湿养护，在混凝土的表面可以有效避免收缩变形裂缝。要特别强调的是，如果不能及时保湿养护，待混凝土终凝后才进行，此时裂缝已产生，即使水浇得再多也枉然。
4）模板牢固，适时加荷。防止混凝土裂缝，模板支撑必须牢固，拆模时混凝土要达到规定强度；在混凝土强度未达到1.2N/mm2以前，不准在幼龄混凝土上面踩踏、支模、加荷。为了达到这一目的，工程质量检察员和技术员必须认真负责，避免野蛮施工的不良行为。
5）合理振捣，合理抹压。
6）适当控制商品混凝土的塌落度、水灰比。建议：浇筑楼板混凝土的最大用水量宜控制在180kg/m3，最多不超过180kg/m3。
3.建设单位不应盲目缩短施工工期。
4.交付使用后的防治措施
1）住房装修阶段的管理至关重要。禁止用户在装修时破坏原有结构，杜绝在楼板上开槽、打洞、钻孔等野蛮施工，严禁集中堆载，防止不合理的装修施工而导致裂缝的产生。
2）对于空置房，夏季应开窗通风，以免室内温度太高，这样有利于减少楼板的温差变形。冬季也不应门窗禁闭，以免湿度降低，这样有利于减少楼板的干缩裂缝。
结束语
现浇板的微观裂缝是不可避免的，一定程度宏观裂缝也是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。只要精心设计、精心施工、精心供料，严格认真执行，就能减小裂缝概率，把裂缝控制在无害范围内，并将无害裂缝减少到最低限度。
参考文献：
［1］《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》 化学工业出版社 韩素芳等主编 2006年第二版
［2］《混凝土结构设计规范》 GB50010—2002
［3］《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ 32002
论文作者:莫智勇
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期供稿
论文发表时间:2015/12/23
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 楼板论文; 钢筋论文; 钢筋混凝土论文; 现浇论文; 应力论文; 《基层建设》2015年15期供稿论文;