现浇楼板裂缝产生的机理分析及其防治措施

张健

310109197706213612协信控股（上海公司）200436

摘要：建筑物经常发生墙身和楼板开裂现象已屡见不鲜，楼板开裂导致渗漏也是时有发生，从而建筑物的工程质量投诉不断，一度呈上升趋势，要从根本上消除这种裂缝，需要在各方面开展研究，并积极采取相应的预防措施。

关键词：现浇楼板裂缝；原因；防治措施

一、现浇楼板裂缝大致的几种情况及出现裂缝的时间

1、现浇楼板裂缝大致情况

导致现浇楼板裂缝的原因很多，主要是由于变形作用引起的。近代科学关于混凝土强度的亚微观理论研究以及大量工程实践所提供的经验都说明，结构物的裂缝是不可避免的。

从工程实例来看，现浇楼板裂缝大致有以下几种情况：

1）楼板45°斜裂缝。

该裂缝常出现于墙角，特别是建筑物端部最后一间，呈45°状。

2）楼板纵横向裂缝。

该裂缝沿楼板纵横向出现，一般于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位，或直线或折线状。

3）楼板长裂缝。

工程竣工后，明显的发生在一部分房间的预埋塑料电管的板面上出现裂缝，裂缝宽达0.2~0.3mm左右，这种裂缝仅在楼板上表面出现，板底无裂缝。

4）楼板不规则裂缝。

裂缝出现部位、形状无规则或散装或龟裂状。

5）楼板贯穿和不贯穿裂缝等。

绝大多数裂缝出现在楼板表面，为不贯穿裂缝。极个别裂缝从板面一直裂到板底，呈贯穿状。

2、现浇楼板出现的裂缝的时间

1）早期裂缝：收缩裂缝属早期裂缝，一般出现在混凝土浇筑后的1个月中。

2）中期裂缝：一般出现在6个月以后。

3）后期裂缝：温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝，一般1~2年后出现。

二、引起现浇楼板裂缝原因分析

1温度变化引起

上海地区一年之内气温变化较大，夏季极端最高温达39℃，结构物外表面温度可达50℃左右，冬季温度最低可达零下5~8℃左右。由于夏天室外墙体温度高于室内温度，结构外墙面在高温下发生受热膨胀作用，在纵横两垛外墙夹角处的楼板呈现向外墙方向的拉伸。当主拉应力大于混凝土极限抗拉强度时，造成现浇楼板在转角处出现接近45°的条形裂缝，因楼板与外墙体接触，楼板的上下面又均存在墙支承的约束，造成此类45°裂缝是上下贯穿的。

2以混凝土收缩为主引起的收缩裂缝

现浇混凝土楼板内预埋塑料管，在顺塑料管位置的混凝土楼板面上的裂缝和现浇楼板后浇带交接面上裂缝均是混凝土收缩为主引起的裂缝。收缩是混凝土固有的特征之一。混凝土浇捣后，在硬化过程中和硬化以后的一段时期内，混凝土的体积将收缩。混凝土收缩值随时间而增加。混凝土一年的收缩量约为0.3~0.6mm/m。由于混凝土的收缩，在其表面或内部产生裂缝，破坏混凝土的微观结构，降低混凝土耐久性，在标准条件下，普通混凝土的收缩变化规律可用下述数学表达式表示：

式中：ε(t)0—在标准条件下初始测试时的混凝土龄期为3d的普通混凝土收缩值（mm/m）;

t—混凝土实际测试的龄期(d)。

影响收缩的因素有环境相对温度、构件截面尺寸、养护方法、粉煤灰掺量和混凝土强度等级等。这些因素都有各自的影响系数，在非标准条件下，应将这些影响系数综合考虑。由于预埋塑料管与混凝土之间无粘结力，并使楼板的计算混凝土厚度减少，当混凝土中产生拉应力时，就会在楼板内预埋塑料管断面的薄弱部位产生裂缝，这种裂缝一般在没有配筋的楼板面层开裂。

3建筑平面方面原因

在现浇楼板平面形状突变的部位，由于应力集中现象，也会产生裂缝。在混凝土楼板的凹角部位会产生大于混凝土抗拉强度的主拉应力，形成上下贯穿裂缝。

1）平面形状与产生楼板裂缝的关系

当两块楼板沿着长度、宽度方向尺寸变化时，由于楼板刚度不一致，会产生不相同的变形。板就会沿着长、宽尺寸交角的薄弱部位开裂，裂缝自凹角开始向里，宽度逐渐减小。

2）建筑平面长度与产生裂缝的关系

房屋结构平面超长，由于材料的收缩和温差引起变形影响。会造成墙体连同楼板横向裂缝。

4结构设计方面原因

1）结构设计时对温度应力与混凝土收缩应力的控制考虑不够。

由于墙板变形（如剪力墙或角端处交角墙板的热胀）牵连楼板，迫使楼板在楼板平面内产生拉伸变形。虽然此处已经考虑板负弯距的影响，但没有考虑墙板的变形对楼板的影响，因此仍然会在端部单元楼板角端产生45°方向的裂缝。

2）结构设计对具有预埋管的楼板在板面裂缝的构造措施上考虑也是不够

PVC电管与混凝土的握固力非常小，特别是PVC管密集部位的楼板，板有效厚度很小，大大降低了板在抗弯时的计算高度。

3）开孔较大的楼板设计

在开孔楼板四周，往往只考虑板在承受竖向荷载下被剪断的钢筋面积，而没有考虑如果周围支撑点是剪力墙或深梁时，板与墙体或板与梁的变形协调问题。板的孔边凹角处必然出现应力集中而发生翘曲。

4）关于梁、柱、板采用不同混凝土级配与后浇带问题

很多建筑特别是高层建筑，楼板的混凝土级配往往比墙、柱的级配低。不同级配混凝土收缩变形不协调，也是造成楼板与梁、柱交接处开裂的一个原因。

还有，有些设计较长的建筑，设计时一律采用后浇带代替伸缩缝，处理稍有不当裂缝就会产生。另外预伴混凝土的质量还特别容易受到生产、运输、浇筑和养护过程中环境因素的影响，这些都是裂缝产生的重要因素。

三、从设计的角度提出对现浇混凝土楼板裂缝发生的预防。

1建筑设计方面考虑的对策

1）适当控制建筑物的长度

多层住宅一般为砌体结构，长度应控制在55m以内，高层应控制在45m内较为适宜。如果超过此长度，应采取构造措施，设置伸缩缝，超长量不大时，可用留设后浇带等措施，减少楼板混凝土的收缩影响。

2）外墙与屋面采取保温隔热措施

住宅建筑屋面采取保温隔热措施是非常必要的。除设置保温层解决冬冷问题外，同时在上部增设架空隔热层。通过空气流动，达到隔热降温作用，减少太阳辐射导致屋面结构升温。

住宅外墙面应采用浅色装修材料，增强热反射，减少对日照热量吸收，同时外墙外表面或内表面设置保温隔热层。屋面和外墙体材料，通过热工计算，使屋面和外墙体的表面根据不同季节均能达到《夏热冬冷地区居住建筑节能标准》和《上海市建筑节能技术规程》要求，使内部结构层的温度应力减小。

2结构设计方面考虑的对策

1）建筑物体型平面不规则而产生的裂缝，可在L形或Z字形的凹角单元开间的范围内采取负筋长向与短向拉通方案（也就是有凹角处的楼板采用双层双向配筋），钢筋宜采用小直径小间距；或设置暗梁使之形成较规则的平面。

2）为了防止楼板沿现浇预埋塑料电线管方向的楼面裂缝，可采用下列措施预防：

在预埋塑料电线管时，必须有一定措施，塑料管要有支架固定，塑料管在管线交叉通过时，必须采用专门设计的塑料接线盒，防止因塑料管线交叉对混凝土厚度削弱过多。在预埋塑料电线管的上部预埋钢筋网片，可采用钢板网或冷轧带肋钢筋网片φ4@100mm宽度600mm。

改进黑铁预埋管性能，采用内壁涂塑黑铁预埋管，一方面既保持了黑铁管（不镀锌钢管）与混凝土的握固力，同时也有利于穿线，不影响混凝土楼板的计算高度。

3）板厚宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于120mm，适当减薄后浇层，最适宜的做法是后浇层与楼板同时浇捣；采用随浇随抹，用机械抹光，在装饰阶段再涂5mm厚专用涂料。

4）对需要严格控制裂缝的部位，建议不用光圆钢筋，全部采用热轧带肋钢筋以增强其握固力。楼板的分布钢筋与构造钢筋宜采用变形钢筋来增强钢筋与现浇混凝土的握固力，特别是小直径的分布筋或构造筋以冷轧扭钢筋来替代光圆钢筋，对控制楼板裂缝的效果明显好转。

5)住宅端部及转角单元在山墙与纵墙交角处，应考虑山墙与纵墙受热变形后楼板能承受在板平面内汇集在板角向的剪力。较好的构造措施是在端部单元和跨度≥3.9m的楼板中配置双向、双面钢筋；钢筋间距不宜大于150mm，在阳角处钢筋间距不宜大于100mm，外墙转角处楼板的配筋方向可以平行于墙面方向，也可配成于墙面成45°角方向的钢筋网格。配筋范围应大于板跨的1/3，钢筋间距不宜大于100mm。楼板上部钢筋与墙体连接均应满足锚固长度的要求。这些钢筋不仅是承受板在角端嵌固在墙中而引起的负弯距，更重要的是起到了协调两片交角墙体（特别是钢筋混凝土剪力墙）与板在受到温度变化时的共同作用产生的变形。

6)当现浇钢筋混凝土楼板搁置在边梁上，该端跨支座的负弯距钢筋也应该在端跨内整跨拉通，以便让墙体变形与楼板变形能通过拉通的负筋逐渐传递到中跨去，这样就协调了三个构件在温度应力作用下的变形。

7)后浇带处理。住宅建筑长度超过规定的混凝土结构，可设置后浇带，待混凝土早期收缩基本完成后，再浇筑成整体结构，可减少混凝土收缩的影响，又能提高抵抗温度变化的能力。后浇带应考虑以下问题：

后浇带的间距，住宅建筑一般控制在多层不大于55m，高层不大于45m的长度以内，以保证在后浇带划分的区段中混凝土可以较自由地收缩。

后浇带应设在对结构受力影响较小地部位，一般应从梁、板地1/3跨部位通过或从纵横墙相交的部位或门洞口的连梁处通过。

后浇带应贯通整个结构的横断面，以将结构划分为几个独立的区段。但不宜直线通过一个开间，以防止受力钢筋在同一个长度的截面内100%有搭接接头。

后浇带的宽度为700~1000mm，板和墙的钢筋搭接长度为45d，梁的主筋可以不断开，使其保持一定的联系。

后浇带的混凝土浇灌宜在主体结构浇灌后两个月后进行，最早也不得早于40天。使主体混凝土早期收缩完成60%～70%时为宜。

浇筑后浇带的混凝土最好用微膨胀的水泥配制，以防止新老混凝土之间出现裂缝。如有困难，也可以用一般强度等级混凝土，但在新老混凝土表面应清理后接浆浇筑。

8）对搁支在外挑梁上的阳台或楼板，特别要关注梁上的荷载；设计者往往只考虑每根外挑的梁能承受本层的楼板与隔墙荷载，并没有考虑上下相邻层的牵连作用。当本层挑梁上的隔墙砌满到上层梁底时，一旦上层梁产生绕度后，自然会将上层的墙体与楼板搁支荷载全都传给本层挑梁。这也是造成挑梁与楼板面开裂的原因。在设计悬臂挑梁时应验算和控制变形，而且设计时，要在挑梁下面与隔墙交界处作一些适当的脱离措施。例如留缝隙或是松软物充填，就能免除挑梁的开裂。

综上所述，通过大量的实践、调查和发现，对于楼板裂缝可以预防，只要合理的对症下药，结合工程实际综合考虑取用，“多管齐下”，对防止现浇楼板裂缝会取得较好的效果。

参考文献：

[1]王荣玉.浅析现浇楼板裂缝的成因及防治措施.中国高新技术企业2010-03-01

[2]项义发.现浇楼板裂缝的原因分析及防治措施探究.中国新技术新产品2013年24期

[3]孙芳颖.探析现浇楼板裂缝的防治与处理.房地产导刊2013年4期