浅析小高层住宅工程的裂缝问题与防治措施

侯名飞

摘要：目前，钢筋砼结构小高层楼宇现浇楼板和墙体发生裂缝现象普遍存在，文章根据实际经验分析总结了其裂缝的性质和裂缝控制原则和措施。

关键词：小高层建筑工程；现浇楼板裂缝；施工裂缝

中图分类号：TV973 文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）12-0127-02

一、现浇楼板和墙体开裂现象的实例分析

现浇楼板和墙体开裂现象的常见特点主要有：

1．现浇楼板裂缝多发生在靠近两外墙相交处的楼板顶角部位，裂缝往往从一侧外墙边缘开始，沿与外墙大致呈45°角方向延伸至另一侧外墙终止，其起始点一般到墙角的距离最小约为0.5m，最大可达1.5m左右，也有部分裂缝的起始点出现在板中并沿着平行于主筋的方向发展；

2．上述两种裂缝中，靠近楼板顶角部位的斜向裂缝通常是一条，少数可见两至三条近似平行的裂缝。而板中裂缝则数量不等，并大致呈现出无序和近似平行的两种排布状态；

3．部分现浇楼板出现短而浅、呈无序或近似平行状态，其间距为2～3m，宽度可发展到2.0～3.0mm的裂缝；

4．现浇楼板裂缝沿其长度方向通常呈现的形状是枣核形，即中间宽、两端窄，最大宽度一般均在0.3mm以上；沿楼板厚度方向，其形状则一般呈V字形，即板顶宽、板底窄（有时裂缝只在板面出现，板底未见裂缝）；

5．在出现开裂现象的工程实例中，小高层住宅中的楼板裂缝在建筑立面方向上呈现出“下轻上重”的分布规律，即较严重的裂缝出现在顶部楼层，下部楼层则通常只存在轻微裂缝或未出现裂缝；

6．填充墙裂缝多发生在与抗震墙、楼板及梁底交接部位，其走向规律一般是：与抗震墙交接处为竖向裂缝，与楼板及梁底交接处为贯通墙体厚度的横向裂缝；

7．地下室墙体裂缝，一般均为竖向裂缝，且较多地呈现为发生间隔是1.5～2m的有规律分布状态。

二、裂缝的成因分析

对小高层住宅工程中多发的现浇楼板和墙体开裂现象，究其发生的原因较为复杂，它实际上是多种因素综合作用的结果。大体上说，可将其区分为由客观和主观两方面因素引起的开裂。前者是指由砼结构本身抗裂性能差的固有特点所引起的、结构在各种非人为变形因素作用下形成的裂缝，如由材料自然收缩、温度变化、地基不均匀沉降引起的结构裂缝；后者则是指由于设计不合理、施工缺陷等人为因素引起的裂缝。显然，就两者关系而言，前者是开裂现象出现的基础条件，后者则对开裂现象的发生程度起抑止或放大作用，并最终决定着对裂缝缺陷的质量控制效果。

（一）由砼自身干缩引起的裂缝

处于空气中的砼在干燥时收缩、受潮时膨胀，这是砼固有的特性。在前述工程实例中，硬化前的新拌砼在凝结过程中及硬化早期的砼因表面水分蒸发而引起的干缩裂缝现象是较为明显的。观测数据表明，当新拌砼用于大块楼板现浇，在气温高、湿度低和有风的环境条件下，当其蒸发速度接近1kg/m²h时，就更容易出现楼板表面裂缝。

（二）由温度变形引起的裂缝

砼与通常的固体材料一样具有热胀冷缩特性。在温差和砼骨料组成颗粒间的热膨胀系数差异较大，或不同的材质界面温度变形系数不同时，都将引起材料内部出现具有破坏性的内应力，从而造成结构开裂。如在前述工程实例中，发生楼板顶角斜向裂缝的主要原因，应在于施工时室内外温差较大（数据观测时值夏季，当时外墙墙面温度高达40℃～50℃，而室内楼板温度则仅为25℃～30℃），使外墙在高温下产生较大的温度变形；而由于每层楼板又与墙体（梁、柱）连接，其所起的作用是对墙体变形进行约束，这样，在靠近墙角部位的现浇楼板内部就会出现较大的斜向主拉应力（在常见的外墙、楼板厚度条件下，经弹性有限元计算分析，结果表明该斜向主拉应力可达8.0MPa左右）；再加之砼塑性干缩等因素的影响，即可形成楼板斜向开裂。

（三）人为影响因素

引起小高层住宅楼板、墙体裂缝的主观人为影响因素可主要归结为：材料选配、选用不宜，如使用了水泥质量不符合要求、骨料含杂质大、配合比不良的砼；设计不周，如结构设计断面不足，设计时未做充分的基础沉降验算；施工不当，如砼振捣不实、养护不良等。凡此种种，均可造成楼板、墙体开裂现象的出现。例如，对出现在前述工程实例中的现浇楼板V字形裂缝虽然不应忽略板底支护模板对砼早期收缩的抑制作用，但究其主要原因，是由于楼板配筋设计方案将板底设置为双向配筋而板面则配筋较少且长度不足或板面钢筋踩踏，这样，当在温度变形因素作用下砼产生裂开趋势时，板底双向配筋将对抵抗温度应力起有利的作用，而板面则由于没有足够钢筋量参与受力，因而出现较大裂缝。

三、控制措施

（一）设计控制

1．住宅平面设计宜采取规则布置，尽量避免形状突变，以减少因应力集中而造成的楼板开裂现象。

2．为避免设计断面不足引起的开裂，现浇楼板设计厚度不宜小于110mm；厨房、浴厕、阳台板设计厚度不宜小于9mm；单向板设计厚度应大于L/30（L为板的短向跨度）。

3．当房屋长度大于40m时，应在楼板中部设置后浇带以通过将结构分段，削减温度收缩应力，控制砼裂缝的开展。

4．为克服楼板配筋不足引起的开裂，房屋层面阳角处和跨度3.9m的楼板，应设置双层双向钢筋，阳角处钢筋间距不宜大于100mm，配筋范围应大于板跨的1/3。其他部位楼板钢筋间距不宜大于150mm，钢筋直径不宜小于Ф8；在不同的材质界面交接处，应考虑用设置钢丝网等构造措施进行必要的强化处理。

5．为使结构留有足够变形余地以减少开裂，应尽量降低垂直受压构件对楼板形成的约束，为此，现浇楼板砼的设计强度等级不宜大于C30。

（二）材料质量控制

1．为克服温差引起体积变化带来的开裂，应在满足强度及和易性要求的前提下，尽量减少用于楼板浇筑的每m³砼的水泥用量及用水量，其中水泥用量以不超过450kg/m³为宜，用水量以不超过180kg/m³为宜。

2．尽量避免使用早强、高标号的水泥，为此，楼板砼宜采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥拌制。

3．严格测定砼掺合料和外加剂的用量，以控制其超量使用对材料抗裂性能形成的不良影响；据经验数据，其中粉煤灰和矿粉掺量分别不宜超过水泥用量的15%和20%，早强剂的掺量则不得超过水泥用量的1%。

4．建立对进场各种材料的严格验收与分类保管制度，避免发生材料选配、选用差错。

（三）施工过程控制

1．对浇捣前砼的质量特性进行检查确认。做法是：由施工单位对运至工地的商品砼进行逐车检查，项目监理机构审查确认，通过严格检验控制浇捣前砼的坍落度、水灰比等关键质量特性指标，保证用于工程的砼材料的匀质性、和易性均满足要求。

2．严格控制浇捣方法。为有利于楼板砼形成一定抗拉强度，减少其体积收缩量，砼浇捣必须严格遵守施工工艺的要求，避免发生由于过振、漏振而引起的分层离析或不密实现象，在浇捣过程中，应严格执行对楼板板面进行的二次抹压做法；在板与墙、梁与柱的连接部位，则应着重控制因浇捣衔接过快而形成的砼水平裂缝，为此，应在墙、柱砼浇捣完成后停歇1～1.5h，使其获得初步沉实后，再继续进行梁、柱砼的浇筑。

3．保证大体积砼达到温控要求。由于大体积砼结构断面大，浇筑时水化热温度高，凝结快，冷却时容积变化大。在处理不当时，极易形成开裂。因此，在进行地下室底板、转换层厚板、地下连续墙、抗震墙等大体积砼施工时，应着重控制其散热过程，严防砼表面温度出现骤然变化。

4．保证浇捣后的砼养护工作质量达到要求。砼楼板浇捣工作完成后，必须对其及时采取养护措施，以防止因水分蒸发、结构内外体积收缩不一引起的楼板表面开裂。为确保养护工作质量，重点是保证楼板养护期符合标准规定。一般，对硅酸盐、普通硅酸盐水泥制作的砼，其最迟开始养护时间应不迟于浇筑后12h，其标准养护期则不应少于7d。

5．注重施工缝处理。小高层住宅施工中较易发生由于施工缝处理不当而形成的可见裂缝。其特点是易于形成结构性的缺陷和弱点，在严重时甚至影响到结构的受力和防渗漏性能。其控制要点主要可归结为：（1）施工缝应严格按设计要求和施工方案定位，避免将其留置在结构承受剪力较大的部位；（2）应保证施工缝处的砼强度等级达到设计要求；（3）在续浇新砼时，必须保证对前期已浇筑砼的基层处理达到要求，以免形成新旧砼结合不良。

6．防止出现填充墙裂缝。为避免填充墙因材质界面不同在温度应力的作用下形成的开裂，施工过程中可采取预留变形余地的做法，即当墙砌至接近梁底高度时暂行停止，待其自行收缩达预定时间后（间隔12～15d为宜），再行砌满压实。

7．建立严密的施工操作规程并确保其严格执行。在小高层住宅施工过程中，施工人员的操作过失往往是引起楼板、墙体出现开裂的常见原因之一。实践证明，为了杜绝因施工操作不良而引起的楼板、墙体裂缝，必须建立严格的施工操作规程并保证其执行，从而做到以操作者良好的工作质量保证工程质量。

四、结语

小高层住宅楼板裂缝的开展宽度具随时间、季节变化的属性，其变化规律是：在一年四季中，夏季裂缝宽度较大，冬季裂缝宽度较小；在昼夜24小时内，下午裂缝宽度较大，入夜裂缝宽度较小。由于裂缝闭合时砼和钢筋处于受压状态，而砼的固有特点是抗拉弱、抗压强，因此，对楼板补裂还应掌握恰当时机，一般应在裂缝开展较宽的状态下进行。综上所述，发生在小高层住宅工程中的楼板、墙体裂缝现象是主、客观多种因素综合作用的结果，但只要加强对工程设计、材料质量及施工过程等方面的科学管理，就能有效控制这一多发性的质量问题缺陷。