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目前，楼屋面裂缝已经成为住宅工程建设中的一大质量通病。楼屋面裂缝的存在严重影响了建筑物的防水和防渗功能，同时又会造成结构内部的钢筋产生结构安全隐患，因此必须引起人们的高度重视。本文对楼屋面裂缝的形式、成因、防治措施等进行了探讨，并结合一个工程实例对楼屋面裂缝的处理加以说明。
1、裂缝形式
楼屋面裂缝主要有四种形式：
（1）楼屋面角部45度斜向裂缝：裂缝一般与楼板对角垂直且上下板面贯通。
（2）楼面板中部横向或竖向裂缝：与墙大致平行，每一块板的横缝和纵缝不同时发生，缝宽呈上宽下窄，一般板面较板底更为常见。
（3）不规则裂缝：一般这种裂缝数量最多，长度较短，裂缝方向没有明显规则，缝宽较窄，深度一般只局限在砼板表面。
（4）沿板内管线或钢筋的裂缝：在管线集中，管线或钢筋保护层较薄处容易发生。
2、裂缝成因
造成楼屋面裂缝的原因很多而且复杂。从裂缝形成的机理分析可以分为变形引起的裂缝（如温度变化、砼收缩变形、地基不均匀沉降等）和荷载引起的裂缝（如初期施工荷载和使用时超载等）。调查表明，由变形为主引起的裂缝占全部裂缝的80%以上，由荷载为主引起的约只占20%。下面对影响楼屋面裂缝的一些具体因素论述如下：
（1）砼收缩变形
砼收缩是引起板面裂缝的首要原因。砼在硬化工程中，由于水分蒸发，体积逐渐缩小而产生收缩。但是由于现浇板的四周受到支座的约束而不能自由伸展，当砼收缩所引起板的约束应力超过一定程度时，必然会引起板的开裂。砼收缩变形引起的裂缝往往出现在应力相对集中的地方，比如板角处等，其走向与板对角线相垂直。由于钢筋对砼的收缩有阻碍作用，钢筋砼楼板中板底砼收缩要比上层砼小，楼板上层砼因无钢筋约束收缩较大而容易开裂。
（2）温度变化
温度变化引起的砼材料的热胀冷缩如果受到支座、钢筋及骨料等的约束就产生温度应力。温度应力主要有二种：①砼水化升温、散热降温导致板块上下表面以及不同板块之间的温度梯度而产生的温度应力；②季节性温差引起的构件热胀冷缩而产生的温度应力。因温度变化引起的楼板裂缝一般不会影响建筑物结构安全，但会引发楼屋面渗漏导致钢筋锈蚀而影响结构耐久性和承载力。
（3）设计不当
①设计时由于使用上的要求在应留伸缩缝处未留伸缩缝或留置的伸缩缝间距超过了砼结构设计规范规定的最大伸缩缝要求。
②将双向连续板按简支板来简化计算，对由此而产生的误差采用构造钢筋补强，但按照构造配置的支座负筋往往不能满足抵抗支座负弯矩的要求，从而在支座处产生塑性饺开裂。
③楼屋面采用高强度钢筋或粗钢筋，钢筋间距过大且分布不均，不能满足抗裂构造要求。
④设计末对容易产生应力集中的部位设置相应的构造措施，如在板角部布置放射筋。
⑤楼板中管线布置不当容易形成抗裂薄弱环节。如预埋管线太粗，线管集中布置或交叉重叠过多，线管布置在板的应力集中部位等均容易造成沿管线的裂缝。
（4）施工不当
①砼水灰比过大，砼在凝结早期会产生较大的收缩变形，容易沿板中钢筋或管线以及在楼板中部上层缺少约束的砼中产生规则的收缩裂缝。
②板边支座负筋由于施工时人为踩塌等原因下沉导致砼楼板的受力有效高度减少，受弯承载力降低不足以抵抗施工及使用荷载产生的弯矩时引起的裂缝。
③模板刚度和强度偏低或拆模过早，在施工荷载作用下新浇砼产生过大变形而开裂。
④砼浇注后未按规定的时间与要求进行养护，砼因干缩失水过大或受冻产生裂缝。
⑤原材料质量问题，如骨料级配不良，砂石含泥量过大，砼伴制时计量不准确等。
上述只是对导致楼屋面裂缝的一些具体原因的简单介绍，实际上，楼屋面砼裂缝往往是由多种因素共同作用的结果。
3、防治措施
（1）设计方面
①严格按设计规范对现浇板的配筋、板厚、强度、挠度、裂缝宽度等进行认真计算，将楼屋面板按照双向连续板计算配筋，使计算简图与板的实际受力情况相一只。
②按规范要求设置伸缩或后浇带，减小混泥土收缩变形对整体结构的影响；在结构受力复杂或抗裂薄弱区，适当增加现浇板的厚度或局部加设暗梁以提高节后的强度和刚度。
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③在板角等楼板应力集中处设置放射筋等附加钢筋；适当增大板边负弯矩钢筋；对大面积现浇板以及屋盖应采用双层双向通长配筋；板筋宜选用小直径、小间距并适当提高配筋率。
④设计时必须要考虑到暗埋线管对板厚的有效高度的减少，管线尽量沿板周边铺设，减少横穿，交叉布线处应采用分线盒配管。
⑤推广使用冷轧带肋钢筋，由于带肋钢筋受到砼握裹力较强，因此在砼收缩时可以增大钢筋对收缩的约束作用，能较好的限制砼收缩开展和限制砼裂缝的宽度。
（2）施工方面
①控制板面负筋的保护层厚度。板负筋一般放置在支座梁钢筋上面，应与梁筋绑扎在一起。采用砼垫块等措施固定负筋的位置，保证在施工过程中板面负筋不下沉。
②控制并改善砼原材料质量。严格控制砼配合比、水灰比和沙率；细骨料宜采用中粗砂，严禁使用细砂及特细砂；粗骨料应级配良好；控制粗细骨料的含泥量；掺加减水剂来增加砼和易性，减小混凝土收缩值；使用膨胀剂抵消砼的收缩。
③控制砼的浇筑质量。浇注前浇水湿透基层与模板；砼振捣必须成分密实，可以使用插入式振动器和平板振动器相结合；在砼初凝前对其表面进行抹平压光处理。
④加强砼的养护。砼浇灌后应及时覆盖，并在终凝后尽早进行潮湿养护，避免表面脱水，减少混凝土初期收缩裂缝发生。砼浇注后必须在达到施工规范规定的强度才能进行拆模和在其上进行下一道工序施工。
⑤在施工工程中应合理堆放材料，不得过多地集中堆放，对计划中的大面积材料吊卸堆方区域，应在支模前加强模板支架刚度，并在新浇板面铺木模保护。
⑥板中管线走向不应垂直于砼的收缩受拉方向；在多根管线的集散处宜采用放射形分布避免紧密平行排列；线管应居板厚中间且应避开角部等易裂部位；对较粗管线或多根线管集中处，应增设垂直于管线走向的钢筋网进行加强。
⑦模板支撑体系要有较高的刚度和强度。支撑体系应尽量将上层施工荷载传递给墙体，减少施工荷载对下层板的作用。
4、裂缝处理
裂缝修补的方法有：表面封闭法，机械补强法以及灌浆法等。表面封堵法一般适用于防渗堵漏以及无结构补强要求的细微裂缝（裂缝宽度小于0.2㎜）的修补，机械补强法适用于宽度大于3㎜并且结构上有补强要求的裂缝修补，灌浆法适用于裂缝宽度为0.2～0.3㎜之间的裂缝修补，它又可分为水泥灌浆法和化学灌浆法两种，前者使用于较宽的裂缝，后者适用于小于1㎜的裂缝。
楼屋面裂缝一般采用化学灌浆处理。灌浆法与其他修补方案相比具有可灌性好、收缩性小、费用低、施工方便、粘结强度高、具有一定的弹性以及不变质等优点，恢复结构整体性的效果好。化学浆液通过在砼中的胶结、渗透、填充以及离子交换打那个作用形成浆脉从而起到防渗补强的裂缝修补效果。目前在工程中最常用的化学浆液为环氧树脂。
5、实例分析
5.1裂缝出现时间
某住宅小区1～5#楼为六层砖混结构，采取钢筋砼现浇楼面，楼板尺寸约为2.0～5.0m之间，按规定设置了构造柱和圈梁。在工程竣工7个月后，各楼都有不同程度楼面裂缝出现，随着时间推移，各楼裂缝数量逐渐增多，11个月时裂缝发展最快，然后逐渐降低，大约在16个月时趋于稳定，之后几乎没有新的裂缝出现。
5.2裂缝形式
裂缝形式基本符合前文所述的三种类型：（1）角部45度斜向裂缝，此种裂缝数量较多，裂缝长度为0.5～2.1m，裂缝上口宽度0.05～0.31mm，最大达0.45mm，下口宽度大部分在0.10mm以下，大部分板裂缝上下贯通；（2）板中裂缝，大部分出现在板面上部，上口宽0.03～0.23mm，少量裂缝上下贯通；（3）少量不规则裂缝，裂缝长度较短，无固定方面，裂缝宽度很小，甚至肉眼不可见。
5.3裂缝成因
根据对裂缝出现产生的时间与形式、楼板的受力情况、工程施工情况以及沉降观测资料等分析，排除了由于荷载以及工程沉降引起裂缝的原因，确定上述裂缝主要是由砼收缩所引起的砼收缩裂缝；当砼收缩受到四周墙体的约束，在楼面板角部产生超过砼极限拉应力时就出现了45度斜裂缝，而在板中由于板底钢筋的存在使砼的收缩受到阻碍。使得板中部位底部裂缝比上部裂缝要少的多（板中部位上部未设负钢筋）。除了砼自身的收缩以外，施工不当以及养护不到位也是造成裂缝的原因之一。
5.4裂缝修补
本工程楼屋面裂缝采用环氧树脂灌浆处理工艺进行修补，注浆工序如下：
①沿裂缝凿除上层细石混泥土直至，直到板结构层，凿除宽度约15cm；
②将槽内清洗处理干净；
③待槽内干燥后用环氧树脂浆液对结构层板缝进行注浆；
④经24小时待环氧树脂凝固后，尽享注水试验，若有渗漏则继续注浆直至不渗漏为止；
⑤在槽内徐刷新老结合剂，用掺微膨化型剂的干硬性高标号砼一次性填实并压光。
6、结语
虽然现浇楼屋面裂缝是一种常见的建筑质量通病，但通过以上对楼屋面裂缝的形式、成因、防治手段的分析可知，只要严格按照有关的设计和施工规范精心设计和严格施工，应该能够大大减少楼屋面裂缝产生的可能性，提高楼屋面的质量。
论文作者:杨富勇
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签：裂缝论文; 屋面论文; 钢筋论文; 楼板论文; 管线论文; 应力论文; 荷载论文; 《基层建设》2015年17期供稿论文;