高層住宅現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫成因分析與處理

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高層住宅現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫成因分析與處理
         
　　摘要:本文結(jié)合筆者多年建筑施工實踐,介紹了高層住宅現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的類型,并結(jié)合實例,從多方面著重對常見的斜角裂縫形成原因進(jìn)行了分析,并對裂縫防治措施及修復(fù)處理進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
　　
　　1引言
　　現(xiàn)澆樓板具有整體性好、抗震性能強(qiáng)、防滲漏性能好等特點,其應(yīng)用也越來越廣泛。但由于設(shè)計、施工及材料本身等方面引起的現(xiàn)澆板開裂問題時有發(fā)生,裂縫是不可避免的,但通過良好的設(shè)計與施工則可以減少裂縫的發(fā)生。其中斜角裂縫在住宅工程裂縫問題中占了較大比重,因此,合理對現(xiàn)澆板斜角裂縫進(jìn)行分析與防治成為眾多建筑技術(shù)人員不斷研究探討的重要課題,現(xiàn)結(jié)合筆者多年施工技術(shù)管理實踐對此進(jìn)行分析探討。
　　
　　2樓板斜角裂縫的主要特征
　　近年來,很多新建住宅不同程度出現(xiàn)現(xiàn)澆樓板斜角裂縫,這也引起了業(yè)主投訴等諸多問題。有很多建筑平面為矩形,完工后一年左右,裝修時發(fā)現(xiàn)樓板出現(xiàn)了斜角裂縫,經(jīng)過混凝土強(qiáng)度及樓板承載力檢測,結(jié)果都符合要求?？梢钥闯?裂縫并非貫穿性結(jié)構(gòu)裂縫,一般來說,高層住宅最常見、最普遍和數(shù)量最多的是這類分布在房屋四周陽角處或平面形狀突變的凹口房屋陽角處的裂縫。
　　具體位置大多在離開陽角左右,即在樓板的分離式配筋的負(fù)彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)發(fā)生45度左右的樓地面斜面裂縫,且上下貫穿,裂縫寬度一般均小于1mm,分布在各層樓蓋的兩端處(邊單元)、臥室墻角部地面,裂縫一般中間較寬,兩端較細(xì)。從工程現(xiàn)澆樓板裂縫發(fā)生的部位分析,鋼筋混凝土樓板斜角裂縫的主要特征如下:
　　1)這種裂縫具有相當(dāng)大的普遍性,并不局限于某個特定的地區(qū),在南方城市如南寧、廣州,北方城市如大連等也均有發(fā)生。
　　2)裂縫主要出現(xiàn)在新建住宅完工后的幾個月到一年的時間內(nèi);
　　3)出現(xiàn)此種裂縫的樓板大多為商品混凝土現(xiàn)澆樓板,且裂縫中部寬,兩頭窄;
　　4)裂縫均發(fā)生在房屋四周陽角處或平面形狀突變的凹口房屋陽角處,離開陽角1m左右,均為斜向切角裂縫,與縱橫墻夾角約45度;
　　5)裂縫多為一條,少數(shù)為兩條平行斜向裂縫,且裂縫寬度均較小,一般小于1mm。
　　
　　3現(xiàn)澆樓板裂縫形成原因分析：
　　引起建筑物樓板裂縫的原因很多,大致可以分為兩類:一是由荷載引起的裂縫;二是由其它原因引起的裂縫,如設(shè)計不夠合理、施工養(yǎng)護(hù)不善、溫度變化、混凝土收縮徐變、基礎(chǔ)不均勻沉降等。
　　相關(guān)資料表明:荷載引起的裂縫僅占20﹪左右,而其它原因引起的裂縫約占80﹪左右;荷載引起的裂縫可以通過設(shè)計驗算裂縫寬度,使之符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)所規(guī)定的限值,許可裂縫寬度最大為0.3mm。而實際樓板斜角裂縫寬度往往在0.5~1.0mm之間,在滿足設(shè)計要求的前提下,很明顯并非荷載裂縫,而屬于其它原因造成,主要原因分析如下:
　　3.1材料方面的原因
　　鋼筋混凝土樓板一般受到其收縮和溫差雙重作用,這種作用極易引起開裂,并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。房屋的四周陽角由于受到縱、橫兩個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓板鋼筋混凝土的自由變形,因此,在溫差和砼收縮變化時,板面在配筋薄弱處(即在分離式配筋的負(fù)彎矩筋和放射筋的末端結(jié)束處)首先開裂,產(chǎn)生45度左右的斜角裂縫,這也是形成這種裂縫的主要原因。
　　1)根據(jù)砌體和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范知,普通燒結(jié)粘土磚砌體的干縮率為0.1mm/m,而鋼筋混凝土的干縮率為0.2mm/m,比磚 砌體大1倍。磚砌體溫度線膨脹系數(shù)為0.5×10-5/℃,鋼筋混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為1.0×10-5/℃,又比磚砌體大1倍。這表明如果磚外墻的收縮量為1mm,則現(xiàn)澆樓板同期的收縮為2mm,此差值即為現(xiàn)澆樓板開裂的根源。
　　2)收縮的疊加效應(yīng):在房屋竣工后空置期間,可認(rèn)為內(nèi)溫度與大氣溫度相等,如果比施工期間溫度升高,則熱脹具有抵償干縮的作用,表現(xiàn)為不縮也不脹。到冬季,氣溫較施工期間有所降低,此時產(chǎn)生的冷縮與干縮同時作用,收縮加劇,成為收縮的疊加效應(yīng),即為現(xiàn)澆板板角產(chǎn)生斜裂縫的內(nèi)在原因.
3.2施工方面的原因
　　建筑工程施工及其養(yǎng)護(hù)是防治裂縫產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)稍有不慎也會造成樓板裂縫,從嚴(yán)重影響后期使用及商品住宅的銷售。建筑工程施工質(zhì)量必須滿足《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50300-2001)及其相應(yīng)專業(yè)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的要求,施工引起鋼筋混凝土斜角裂縫的原因主要可歸結(jié)為以下幾方面:
　　1)折模過早使樓板產(chǎn)生彈性變形,支座處產(chǎn)生負(fù)彎矩;
　　2)樓板上層鋼筋位置未得到有效保護(hù),移位、變形嚴(yán)重;
　　3)不合理的施工荷載;
　　4)在施工中隨意增加水泥用量;
　　5)鋼筋混凝土澆搗后過分抹干、壓光及養(yǎng)護(hù)、保護(hù)不當(dāng);
　　6)后澆帶和施工縫處理不慎。
　　3.3設(shè)計方面的原因
　　在板角上面雙向配置長度為L/4的負(fù)彎矩鋼筋(L為單向板跨度或雙向板的短邊跨度),它與下面正彎矩鋼筋伸入外角框架柱或構(gòu)造柱,有時該板通過圈梁與角柱鋼筋混凝土澆筑成一個整體,目前現(xiàn)澆板的結(jié)構(gòu)設(shè)計一般大多都是這樣做的。這種增強(qiáng)節(jié)點構(gòu)造措施的做法,與磚外墻一起形成一種特有的角柱約束機(jī)構(gòu),其剛度極大,使現(xiàn)澆板板邊和板角均受到很強(qiáng)的嵌固、約束作用,所以板角斜裂縫被局限在一定范圍。在角柱牽制下板角絕無自由伸縮的余地。而在磚砌體中,板邊界為強(qiáng)度等級很低的砂漿層,其抗剪能力較差,因此板邊的伸縮比較自由。從板角配筋加強(qiáng)區(qū)到一般配筋區(qū)的中間有一個斜向的過渡帶,這是一個比較薄弱的環(huán)節(jié),在此不可避免的要發(fā)生由于混凝土干縮加冷縮造成的雙向合成裂縫,該裂縫的寬度可達(dá)單向收縮量的倍左右。正是由于在外角部位存在的一個強(qiáng)大的約束牽制機(jī)構(gòu)和雙向收縮的條件,此類現(xiàn)澆板板若不在四角處配置上部抗裂鋼筋有可能在角上出現(xiàn)斜角裂縫,這是現(xiàn)澆板出現(xiàn)斜角裂縫的原因之一。
　　
　　4住宅現(xiàn)澆樓板裂縫的控制措施　　
　　雖然樓板斜角裂縫對結(jié)構(gòu)安全使用沒有影響,但在有水源等特殊情況下會發(fā)生滲漏缺陷,是裂縫防治的重點。對于鋼筋混凝土斜角裂縫的控制,施工時可考慮在鋼筋混凝土中摻入UEA、HEA等微膨脹劑、抗裂劑來防止現(xiàn)澆鋼筋砼樓、屋面板開裂。此外,在把握好每個施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工規(guī)程進(jìn)行施工的前提下,主要是從設(shè)計的角度來加以防控。設(shè)計人員應(yīng)充分認(rèn)識采用商品鋼筋混凝土及本地區(qū)的氣候特點,適當(dāng)采取加強(qiáng)措施,盡量減小現(xiàn)澆板開裂的可能性。