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1、高层住宅楼楼面裂缝原因分析与处理 2006-7-516:48建筑物钢筋混凝土结构的普遍应用，伴随着商品混凝土的推广，建筑楼面出现裂缝的机率在增加，日益受到社会人士关注；专家认为控制裂缝是个系统工程。楼面结构出现裂缝原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面问题；而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视，寻找其成因，利于有目的进行裂缝控制。1住宅楼面裂缝发生状况某工程为高层住宅楼，地下一层，地上22层，面积3.2万m2，其中裙楼三层，上部为四个单元住宅，均为每单元2户，标准层层高2.9m，工程采用剪力墙全现浇结构，房屋总长85m，设计及施工中留设后浇带、加强带。工
2、程采用混凝土强度等级为：C40（八层以下）、C35（八十八层）、C30（十八层以上）砼采用商品混凝土，级配见下表：C40水泥：水：砂：碎石：ZWL-A：UEA-Y：粉煤灰=456：200：618：1052：8.8：48：50C35水泥：水：砂：碎石：ZWL-A：UEA-Y：粉煤灰=375：205：665：1040：7.0：44：60C30水泥：水：砂：碎石：ZWL-A：UEA-Y：粉煤灰=394：205：658：1051：6.3：-：50住宅标准层楼板厚以110mm为主，厨房、阳台板厚为100mm，局部为120mm，部分层次（4、8、14、18）为150mm（r12150双层双向配筋）。典型楼
3、板配筋：4.2m*5.1m房间板厚120mm，板底采用r8150*200，板面负筋为r8130长1150，分布筋为r8200；3.7m*4.5m房间板厚110mm，板底采用r8150*200，板面负筋为r8150长1050，分布筋为r8200。该工程0.00以上主体结构施工期为2002年9月25日至2003年6月28日，共276天；楼地面C20细石混凝土（厚30mm），面层施工期为2003年8月至11月初。工程于2003年12月26日通过了竣工验收，工程质量受到好评，拟申报市级优质工程。在主体施工时检查发现，楼板结构施工后约2个月出现0.1-0.2mm的裂缝，经建设、监理、施工方综合分析后认为
4、楼板的裂缝为非结构裂缝，对结构安全不会造成影响，按各方认同的方案修补施工：在楼面面层施工前凿“V”形槽用环氧树脂修补裂缝，并做养水试验，保证了裂缝被全部封闭。楼面面层施工后4个月，市级优质工程验收前的几次例行检查发现少量原裂缝的重新出现，至2004年5月份，楼板的裂缝数量激增并趋于稳定，经逐户统计，总数达287条，缝宽多在0.1-0.2mm，0.2-0.3mm宽裂缝共57条，大部分裂缝出现在楼面，约35%的裂缝上下贯穿，68.3%裂缝为原有裂缝处重新出现。结构平面布置图楼面裂缝图裂缝发生形式：裂缝多垂直于房屋长边呈直线形状，沿预埋管线表面发生；个别裂缝出现在外墙转角处，呈45分布。裂缝发生规律
5、：板面积越大，裂缝出现几率越大；南面房间楼面裂缝比北面房间楼面裂缝多；9层以上裂缝较7层以下多，4、8、14、18层未发现裂缝。在住宅的客厅和餐厅出现裂缝的部位几乎相同（板长边中部的管线表面）。2成因分析裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩（主要为的混凝土收缩、温度变形）等原因造成。从技术角度来分析，有设计、施工、材料等方面问题，主要反映如下：2.1从设计方面看楼板刚度不足 ：厅4.2*5.1m，板厚为120mm，餐厅3.7*4.5m，板厚为110mm，设计按多跨连续板进行配筋计算，侧重于满足结构安全，较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素，楼板高跨比仅为L/33.6-L/35
6、，其刚度较小对裂缝控制很不利。 楼板构造配筋设计不周：设计在支座处按常规配设负筋，在中部板面不配钢筋，当板面出现温度变形和混凝土收缩，因无构造钢筋约束，板面即出现裂缝。 楼板内布线欠合理 ：由于水电施工图由各专业设计，实际施工中出现水电管交叉叠放，或由于设计考虑管内容线面积，部分预埋管径D25；且设计管线位置在楼板跨中，即在单层双向配筋处，楼板有效截面受到很大程度（15%-40%）削弱，成为楼板最易开裂的部位；当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时，即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。从房屋的空间结构来看，剪力墙刚度大，约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形，而梁刚度又较板刚度大，因各类因素引起的水平
7、向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上，造成这块板开裂。膨胀剂的选用与掺量：设计未明确混凝土的限制膨胀率，只提出膨胀剂的品种和掺量范围，施工时按设计提供掺量进行配比施工，使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。2.2从施工方面看水电预埋管施工时在板内位置欠合理：管位置过高或过低；位置过高时，极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝，也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线；两根管线并行布置时，管线间距过小甚至并拢，更易因管线集中而产生裂缝。空载养护期不足：从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放，平均空载养护期仅为一天半，人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊
8、运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。2.3从材料方面看楼板商品混凝土强度为C40（8层以下）C35（818层）C30（18层以上），其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.21.3倍，且商品混凝土单方用水量过大（200Kg），其中部分水在振捣时被游离出来，部分水与水泥结合成凝胶，相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中，成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后，板面和板底长期裸露在大气中，后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中。正是这种环境效应（受温度、湿度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发），和尺寸效应（楼板裸露面积大，厚度薄）的共同影响
9、，使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。本工程商品混凝土所使用的膨胀剂为UEA，需其钙钒石水化反应充分完全，才能有效发挥其膨胀性能；项目部较重视混凝土浇筑后1-2天的养护工作，当上部主体施工开始，无法覆盖养护，只能让板面上部暴露在空气中，间断浇水养护，无法达到良好的养护，造成商品混凝土有效补偿混凝土的收缩的性能降低。综上所述，本例工程楼板沿预埋管线表面出现的裂缝只是表象，混凝土的干缩、温度收缩、收缩是要因，而由于施工管线预埋欠合理、楼板刚度不足、材料等多重原因综合，使本工程楼板沿预埋管线处出现大量裂缝。3对策及建议3.1加强设计控制：梁板混凝土强度等级不宜大于C30；楼板应双层双向配筋，屋面、转换
10、层楼面配筋宜加强；楼板内管线应避免出现交叉（将交叉部位设置在梁或墙上）；控制管线直径，使其不超过板厚的20%且D25；重视房屋外围护构件（外墙、屋面、门窗等）的保温设计，若使房屋具有良好的保温性能，不仅可大幅度降低房屋长期能耗，更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。3.2加强施工控制：采取有效固定措施（经计算高度的钢筋撑脚，预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定）使预埋管布置在板中部；延长空载养护时间，减少早期荷载裂缝；并行走向管线间距应大于0.25m，在管线集中或交叉处设加强筋，并在上下部铺放钢丝网，宽度应大于管区100mm；控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速，减少环境温差和风速对结构的
11、影响。3.3通过商品混凝土生产级配中材料的替换和外加剂的合理使用，降低商品砼的水泥和水用量；配比中添加聚丙烯纤维，可有效减少早期收缩裂缝（本工程在14层、18层楼板及屋面使用，掺量为1.2Kg/m3）；合理选用混凝土膨胀剂（宜选用一等品），其掺量应经试配确定，来满足设计的限制膨胀率；加强养护，延长养护时间，也可在板面和板底拆模后涂刷养护剂，避免混凝土的早期干缩，确保膨胀剂产物的充分水化，使混凝土达到有效的补偿收缩作用。3.4在施工前与设计沟通，精心编制施工组织设计，通过材料调换，使楼面面层与楼板混凝土一起浇捣（采取有效保护措施），同时提升上层钢筋位置，这样在不增加荷载前提下增大了楼板的刚度，将有效减少裂缝的出现。4裂缝处理方案及效果4.1沿裂缝走向割除楼面面层，槽宽150200mm4.2若楼板结构有裂缝，沿裂缝凿成15*15mm“V”型槽，冲洗干净并使其干燥。4.3用“大力宝”牌云石胶注满“V”型槽，其上加注30*3mm云石胶封闭。4.4在槽中蓄水检查楼板有无渗漏。4.5板面湿润阴干至混凝土面刚开始发白用801胶加水泥套浆，用C25半干硬性细石混凝土分二次修补（面层中部钉同宽的钢丝网），并良好养护2周。本工程的楼板裂缝经上述方案处理后，效果较好，相关各方较为满意，事后1年内多次检查，原有裂缝未重复出现。
