高层住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝成因分析与处理

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高层住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝成因分析与处理
         
　　摘要:本文结合笔者多年建筑施工实践,介绍了高层住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝的类型,并结合实例,从多方面着重对常见的斜角裂缝形成原因进行了分析,并对裂缝防治措施及修复处理进行了详细阐述。
　　
　　1引言
　　现浇楼板具有整体性好、抗震性能强、防渗漏性能好等特点,其应用也越来越广泛。但由于设计、施工及材料本身等方面引起的现浇板开裂问题时有发生,裂缝是不可避免的,但通过良好的设计与施工则可以减少裂缝的发生。其中斜角裂缝在住宅工程裂缝问题中占了较大比重,因此,合理对现浇板斜角裂缝进行分析与防治成为众多建筑技术人员不断研究探讨的重要课题,现结合笔者多年施工技术管理实践对此进行分析探讨。
　　
　　2楼板斜角裂缝的主要特征
　　近年来,很多新建住宅不同程度出现现浇楼板斜角裂缝,这也引起了业主投诉等诸多问题。有很多建筑平面为矩形,完工后一年左右,装修时发现楼板出现了斜角裂缝,经过混凝土强度及楼板承载力检测,结果都符合要求。可以看出,裂缝并非贯穿性结构裂缝,一般来说,高层住宅最常见、最普遍和数量最多的是这类分布在房屋四周阳角处或平面形状突变的凹口房屋阳角处的裂缝。
　　具体位置大多在离开阳角左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45度左右的楼地面斜面裂缝,且上下贯穿,裂缝宽度一般均小于1mm,分布在各层楼盖的两端处(边单元)、卧室墙角部地面,裂缝一般中间较宽,两端较细。从工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,钢筋混凝土楼板斜角裂缝的主要特征如下:
　　1)这种裂缝具有相当大的普遍性,并不局限于某个特定的地区,在南方城市如南宁、广州,北方城市如大连等也均有发生。
　　2)裂缝主要出现在新建住宅完工后的几个月到一年的时间内;
　　3)出现此种裂缝的楼板大多为商品混凝土现浇楼板,且裂缝中部宽,两头窄;
　　4)裂缝均发生在房屋四周阳角处或平面形状突变的凹口房屋阳角处,离开阳角1m左右,均为斜向切角裂缝,与纵横墙夹角约45度;
　　5)裂缝多为一条,少数为两条平行斜向裂缝,且裂缝宽度均较小,一般小于1mm。
　　
　　3现浇楼板裂缝形成原因分析：
　　引起建筑物楼板裂缝的原因很多,大致可以分为两类:一是由荷载引起的裂缝;二是由其它原因引起的裂缝,如设计不够合理、施工养护不善、温度变化、混凝土收缩徐变、基础不均匀沉降等。
　　相关资料表明:荷载引起的裂缝仅占20﹪左右,而其它原因引起的裂缝约占80﹪左右;荷载引起的裂缝可以通过设计验算裂缝宽度,使之符合《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)所规定的限值,许可裂缝宽度最大为0.3mm。而实际楼板斜角裂缝宽度往往在0.5~1.0mm之间,在满足设计要求的前提下,很明显并非荷载裂缝,而属于其它原因造成,主要原因分析如下:
　　3.1材料方面的原因
　　钢筋混凝土楼板一般受到其收缩和温差双重作用,这种作用极易引起开裂,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。房屋的四周阳角由于受到纵、横两个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼板钢筋混凝土的自由变形,因此,在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处)首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝,这也是形成这种裂缝的主要原因。
　　1)根据砌体和钢筋混凝土结构设计规范知,普通烧结粘土砖砌体的干缩率为0.1mm/m,而钢筋混凝土的干缩率为0.2mm/m,比砖 砌体大1倍。砖砌体温度线膨胀系数为0.5×10-5/℃,钢筋混凝土的温度线膨胀系数为1.0×10-5/℃,又比砖砌体大1倍。这表明如果砖外墙的收缩量为1mm,则现浇楼板同期的收缩为2mm,此差值即为现浇楼板开裂的根源。
　　2)收缩的叠加效应:在房屋竣工后空置期间,可认为内温度与大气温度相等,如果比施工期间温度升高,则热胀具有抵偿干缩的作用,表现为不缩也不胀。到冬季,气温较施工期间有所降低,此时产生的冷缩与干缩同时作用,收缩加剧,成为收缩的叠加效应,即为现浇板板角产生斜裂缝的内在原因.
3.2施工方面的原因
　　建筑工程施工及其养护是防治裂缝产生的重要环节,此环节稍有不慎也会造成楼板裂缝,从严重影响后期使用及商品住宅的销售。建筑工程施工质量必须满足《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)及其相应专业工程施工质量验收规范的要求,施工引起钢筋混凝土斜角裂缝的原因主要可归结为以下几方面:
　　1)折模过早使楼板产生弹性变形,支座处产生负弯矩;
　　2)楼板上层钢筋位置未得到有效保护,移位、变形严重;
　　3)不合理的施工荷载;
　　4)在施工中随意增加水泥用量;
　　5)钢筋混凝土浇捣后过分抹干、压光及养护、保护不当;
　　6)后浇带和施工缝处理不慎。
　　3.3设计方面的原因
　　在板角上面双向配置长度为L/4的负弯矩钢筋(L为单向板跨度或双向板的短边跨度),它与下面正弯矩钢筋伸入外角框架柱或构造柱,有时该板通过圈梁与角柱钢筋混凝土浇筑成一个整体,目前现浇板的结构设计一般大多都是这样做的。这种增强节点构造措施的做法,与砖外墙一起形成一种特有的角柱约束机构,其刚度极大,使现浇板板边和板角均受到很强的嵌固、约束作用,所以板角斜裂缝被局限在一定范围。在角柱牵制下板角绝无自由伸缩的余地。而在砖砌体中,板边界为强度等级很低的砂浆层,其抗剪能力较差,因此板边的伸缩比较自由。从板角配筋加强区到一般配筋区的中间有一个斜向的过渡带,这是一个比较薄弱的环节,在此不可避免的要发生由于混凝土干缩加冷缩造成的双向合成裂缝,该裂缝的宽度可达单向收缩量的倍左右。正是由于在外角部位存在的一个强大的约束牵制机构和双向收缩的条件,此类现浇板板若不在四角处配置上部抗裂钢筋有可能在角上出现斜角裂缝,这是现浇板出现斜角裂缝的原因之一。
　　
　　4住宅现浇楼板裂缝的控制措施　　
　　虽然楼板斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,是裂缝防治的重点。对于钢筋混凝土斜角裂缝的控制,施工时可考虑在钢筋混凝土中掺入UEA、HEA等微膨胀剂、抗裂剂来防止现浇钢筋砼楼、屋面板开裂。此外,在把握好每个施工环节严格按照相应的施工规程进行施工的前提下,主要是从设计的角度来加以防控。设计人员应充分认识采用商品钢筋混凝土及本地区的气候特点,适当采取加强措施,尽量减小现浇板开裂的可能性。