现浇钢筋混凝土楼面板开裂问题分析

2020-12-02黄明宇中照建设工程有限公司

门窗 2020年7期

黄明宇中照建设工程有限公司

1 前言

现浇钢筋混凝土板面板开裂已成为建筑工程的质量通病，这种裂缝多是由于温度变形、收缩变形和地基不均匀沉降变形等因素共同作用的结果。一旦楼面板出现开裂情况，会对工程的使用寿命和人民的生命财产安全带来较大的影响。因此需要合理进行现浇钢筋混凝土楼面板的设计，并严格控制施工材料和施工过程，针对开裂问题积极加以防控，以此来提高现浇钢筋混凝土楼面板的施工质量，实现对楼面板开裂情况的有效控制。

2 现浇钢筋混凝土楼面板开裂的原因分析

2.1 温度应力导致的裂缝

在混凝土凝结硬化过程中水泥水化热现象会导致混凝土结构内部温度上升，在混凝土结构表面产生拉应力，后期在降温过程中在外界因素作用下内部又会出现拉应力，而且气温下降混凝土表面也会产生较大的拉应力。当这些拉应力大于混凝土结构自身的抗拉强度时则会出现裂缝。混凝土结构当养护不到位时，内部湿度变化较小，但表面湿度变化较大，表面干缩形变受内部的约束也会产生裂缝。另外，混凝土属于一种脆性材料，在混凝土结构中，拉就力主要由钢筋承担，但在钢筋混凝土地结构边缘部位的拉应力则需要混凝土自身承担。通常设计时要求不出现拉应力或是较小的拉应力，但在施工过程中，混凝土由最高温度冷却至稳定温度过程中，混凝土内部通常会产生较大的拉应力，部分时间温度应力会超过其他外荷载引起的应力，由此也会出现裂缝。

2.2 材料问题引发的开裂

水泥作为混凝土的主要材料，水泥质量直接关系到混凝土的质量，一旦选择的水泥质量和性能达不到要求，或是水泥中含有氧化镁及生石灰等材料，则混凝土易出现体积膨胀的问题，从而引发开裂。当骨料含泥量较大时，也会对混凝土抗拉强度带来影响，导致开裂现象发生。另外，在混凝土施工过程中，为了提高其和易性，泵送混凝土中通常会加入一些外加剂，但这些外加剂掺入过多或是质量较差，也会导致混凝土表面出现裂缝。

2.3 设计不合理引发的裂缝

在具体设计楼板时，由于整体楼面结构作为一个大的空间体系，相互之间存在紧密的联系，实际设计时，部分设计人员单纯针对一小块单元进行计算，缺乏综合考量，这必然会影响楼面板使用时的受力。在当前现浇楼板裂缝现象中，房屋四周、房间离开阳角1m左右的四大角等部位是裂缝易发生部位。这些裂缝多是由于混凝土收缩、温差和沉降等共同作用的结果，而且往往越接触屋面处，楼面板裂缝则会越大。这与设计人员设计时过于侧重于强度，对温差和混凝土收缩特性考虑不足有直接的关系，从而导致构造配筋量达不到具体的要求。而且在刚度较大的楼面梁和剪力墙等束缚下，房屋四周阴阳角等处的楼面板自由变形受到限制，在温差和混凝土收缩变化时，板面配筋相对薄弱的位置处则会出现开裂，往往以斜裂缝为主，这些裂缝虽然不会对结构使用安全带来影响，但却易引发渗漏问题发生。另外，基础设计和结构设计不合理也会引发裂缝。特别是部分设计人员没有合理设置伸缩缝，过于重视承载力，对于变形缺乏重视，一旦温度变化下混凝土出现过大的收缩，楼面板必然会开裂。

2.4 施工不规范导致的开裂

在施工过程中，当垫层和模板没有达到较好的湿润度，再加之混凝土存在过振问题，这也是引发开裂的主要因素。当混凝土过振后，粗骨料沉落会导致表面泌水，混凝土表面形成砂浆层，水分蒸发后会发生凝缩而导致裂缝问题发生。在混凝土施工过程中，部分施工人员操作不规范，对于钢筋存在上踩踏行为，上部负筋出现下陷问题，在浇筑前和浇筑过程中无法及时恢复，会降低板截面的有效高度，影响板的承载力。施工完成后，混凝土没有达到终凝时间时，为了赶工期，存在随意搬运材料的问题。当楼面垫层铺设的水电预埋管线不合理，楼面板保护层达不到要求的厚度。这些问题都会导致楼面板开裂情况发生。另外，混凝土养护不到位，特别是养护时间把控不合理，必然会导致混凝土早期强度不足，无法抵抗收缩拉应力而出现开裂问题。

3 现浇钢筋混凝土楼面板开裂问题的防治措施

3.1 把控好原材料质量关

把好原材料进场质量关，针对各种原材料进行认真检验，严禁不合理材料进入施工现场。根据施工要求认真选择水泥材料，控制好混凝土的水灰比，为了提高混凝土的可泵性，宜加入适量的减水剂和粉煤灰，保障混凝土具有较好的流动性。控制骨料的级配及混凝土粗细骨料的用量，碎石粒径宜控制在15mm～20mm之间。精心设计混凝土运输路线，避免混凝土运输途中出现离析和分层问题。对于商品混凝土，监管部门需要加强对生产厂家的监管，使生产厂家能够重视质量管理，合理把控原材料质量，使用优质外加剂，降低混凝土的收缩值。混凝土中加入掺加料时，需要对粉煤灰和矿粉的掺量进行控制，确保与要求相符。在条件允许的情况下，还可以将适量的纤维等抗裂材料加入到混凝土中。另外，对于运至施工现场的商品混凝土，需要对其坍落度进行检测，确保混凝土成品的质量。

3.2 科学对楼板进行设计

在对楼面板设计时，宜根据科学的理论进行设计，并与实际情况相结合，选择适宜的计算方法，尽可能的缩小计算误差，提高设计的精准性。在设计过程中，需要对构建要求严格进行控制。合理控制板四角位置的构造钢筋，对于1/4短跨范围内，根据合理间距来加强对构造筋的布置，确保构造筋、混凝土和主筋共同受力，进一步增强楼面板边缘位置处的抗裂性能。针对于一些应力集中部位宜加强设计，一般宜在板孔洞四周采取局部加强处理的方法，避免出现应力集中而造成楼面板开裂的问题。

3.3 保护好楼面上层的钢筋网

在楼面混凝土板中抗拉受力主要由钢筋来承担，其需要承受来自于外荷载产生的弯矩、混凝土收缩和温差等的共同作用。在实际施工过程中，楼面下层钢筋网在混凝土垫块及模板的保护下易于控制，但当垫块间距超过1.5m时，则无法保证钢筋网的保护层厚度，因此纵横向垫块间距需要控制在1m左右。对于楼面上层钢筋网的保护是施工中的一个难点问题。由于楼面板上层钢筋相对较细，一旦有人员踩踏则会出现弯曲和变形。而且钢筋距离楼层模板高度较大，模板无法对其起到依托和保护。施工过程中多工种交叉作业，施工人员较多，一旦无处落脚很难避免踩踏问题。再加之上层钢筋网设置的钢筋小马撑支撑间距过大，甚至不设置支撑。针对于这些问题，在施工过程中，对于楼面双层双向钢筋的情况，需要设置钢筋小撑马，纵横向间距宜控制在70cm以内，对于细小钢筋，小马撑间距宜控制在60cm以内，以此来保证达到较好的支撑效果。在具体施工过程中，要合理安排各工种交叉作业时间，板底钢筋绑扎完成后，宜及时进行线管预埋和模板封镶收头，尽可能的减少板面钢筋绑扎后作业人员的数量。以于一些必然通行处，则要搭设临时的简单通道，提供给施工人员通行。针对于作业人员还要加强管理，使其在作业过程中对板面上层负筋的正确位置能够重点保护，必然通行时则要自觉沿钢筋小马撑支撑点处行走，中间架空部位的钢筋严禁随意踩踏。在混凝土浇筑作业之前，需要安排相应数量的钢筋工及时对钢筋进行修整，特别是重点修整支座端部受力最大处及楼面裂缝最容易发生的位置处。对于混凝土浇筑过程中，易发生裂缝的和负弯矩筋受力最大区域内，宜搭设临时性活动跳板，通过扩大接触面来分散应力，避免上层钢筋在踩踏时再出现变形问题。

3.4 做好线管预埋处理

对于预埋线管，特别是多根线管集中位置处，截面混凝土受力受到削弱，易出现应力集中的问题，该处也是裂缝易发生的关键部位。预埋线管直径较小且房屋开间宽度也较小的情况下，同时线管敷设走向与混凝土收缩和受拉方向不垂直时，则楼面一般情况下不会出现裂缝。但当预埋线管直径较大，开间宽度也较大，线管敷设方向垂直于混凝土收缩和受拉方向时，这种情况下易发生楼面裂缝。因此当线管较粗或是多根线管集中的情况下，需要增设与线管垂直的短钢筋网。线管敷设时要尽可能的避免出现立体交叉穿越的情况，对于无法避免的交叉布线处，则需要采用线盒，同时在多根线管的集散处还要采用放射形分布的形式，避免紧密平行排列的方式，线管底部混凝土要振捣密实。当线管数量较多的情况下，对于集散口处的混凝土截面，需要根据预留孔洞构造要求，将井字形抗裂构造钢筋增设在孔洞的四周。

3.5 施工过程中的防控措施

在具体施工作业过程中，需要合理安排楼层施工作业计划。在楼面板浇筑开始之前，需要对基层和模板进行浇水湿润，浇筑作业过程中，宜应用二次振捣工艺，确保振捣充分，避免出现过振的情况。严格规范施工流程，在楼板浇捣过程中，宜应用长铁马凳，并严格控制铁马凳的直径和间距，以此来保证板的厚度，防止出现负筋被踩踏。在大梁两侧的面层内设置通长的钢筋网片，用于承受支座负弯矩，预防因不均匀沉降而导致的开裂。在预埋管线走向50cm宽度范围内利用钢筋网片进行底部加固处理，线管粗细要小于板厚的1/3，采用线盒布线时也可以有效的避免因布线引发的开裂情况。主体结构施工速度不宜过快，楼层混凝土浇筑完成后养护时间不宜小于24h，在24h 后可以进行测量、定位和放线等的准备工作，不允许进行大宗材料的吊装。混凝土终凝后，宜分批安排少量材料的吊运，安排剪力墙钢筋绑扎施工，吊运和施工时要做到轻卸和轻放，对产生的冲击负载进行有效控制。混凝土浇筑完成后的第三天才可以吊装钢筋大宗材料。另外在安装模板时，吊运上来的材料应尽量分散，避免集中堆放。对于大开间的临时材料吊装堆区域，宜提前利用加密立杆和搁栅来增加模板支撑架刚度，增强该区域搞冲击振动荷载，并在该区域新浇筑混凝土表面铺设一些旧木模板进行保护，避免出现裂缝。

3.6 重视混凝土养护作业

楼面板混凝土养护工作直接关系到混凝土的强度。特别是及时做好早期混凝土养护工作，能够有效的防止楼面板表面出现脱水问题，减少早期出现伸缩裂缝的可能。在混凝土浇筑完成后，需要及时进行养护作业。一般情况下宜利用塑料薄膜进行覆盖，并指派专人进行浇水养护，养护时间一般情况要保证在7d 以上。当混凝土中掺加膨胀剂时，养护时间要求在14d 以上。但在实际养护过程中，由于需要赶工期，楼面板混凝土往往达不到足够的浇水养护延续境。因此养护过程中必然保护利用塑料布覆盖一周左右进行保温，并喷施养护液进行养护，以此来保证混凝土的性能，确保施工的质量。