随着钢筋混凝土结构建筑物的普遍应用及商品混凝土的推广，建筑物楼面出现裂缝的机率不断增加。楼板结构出现裂缝的原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面的问题;特别是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，因此，寻找其成因将有利于裂缝的控制。
1工程概况
南京市建邺区某高层公寓楼，地上18层，地下1层，总建筑面积3.2万m²，共4个单元，每单元2户，层高2.9m，工程采用剪力墙结构，房屋总长85m，在房屋中部设1条后浇带，工程采用的混凝土强度等级为：C40(8层以下)、C35(8～15层)、C30(15层以上)，级配见表1。
表1商品混凝土级配
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强度等级 |
相应级配 |
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C40 |
水泥：水：砂：碎石：ZWL-A：UEA-Y：粉煤灰
=456：200：618：1052：8.8：48：50 |
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C35 |
水泥：水：砂：碎石：ZWL-A：UEA-Y：粉煤灰
=375：205：665：1040：7.0：44：60 |
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C30 |
水泥：水：砂：碎石：ZWL-A：UEA-Y：粉煤灰
=394：205：658：1051：6.3：-：50 |
公寓标准层楼板厚以110mm为主，局部为120mm，部分楼层(4、8、14、16)为150mm(φ′12@150双层双向配筋)。典型楼板配筋：4.2m×5.1m房间板厚120mm，板底采用φ′8@150×200，板面负筋为φ′8@130长1150，分布筋为φ′8@200;3.7m×4.5m房间板厚110mm，板底采用φ′8@150×200，板面负筋为φ′8@150长1050，分布筋为φ′8@200。
2楼板裂缝形式及分布
该工程±0.00以上主体结构楼地面采用C20细石混凝土(厚30mm)，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楼板的裂缝为非结构裂缝，对结构安全不会造成影响。于是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，例行检查发现少量原裂缝重新出现，楼板的裂缝数量激增并趋于稳定，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%裂缝是在原有裂缝处重新出现。
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;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部位几乎相同(板长边中部的管线表面)。个别裂缝出现在外墙转角处，呈45°分布。
3现浇楼板裂缝成因分析
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、材料等方面原因。
3.1设计方面
⑴楼板刚度不足：厅4.2m×5.1m，板厚为120mm，餐厅3.7m×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，其刚度较小对裂缝控制很不利。
⑵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。
⑶楼板内布线不合理：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，楼板有效载面受到很大程度(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。
⑷从房屋的空间结构来看，剪力墙刚度大，约束了剪力墙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。
⑸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。
3.2施工方面
⑴施工时水电预埋管在板内位置欠合理：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。
⑵空载养护期不足：从楼面混凝土浇注完成、收光至施工材料堆放，平均空载养护期仅为1.5d，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。
3.3材料方面
⑴楼板商品混凝土收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2～1.3倍，且商品混凝土单方用水量过大(200kg)，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)，加之尺寸效应(楼板裸露面积大，厚度薄)的共同影响，使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。
⑵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1～2d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要求，造成商品混凝土有效补偿混凝土收缩的性能降低。
综上所述，本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，致使本工程楼板沿预埋管线处理出现大量裂缝。
4钢筋混凝土裂缝的处理方法
4.1一般裂缝的处理。由于以上所述楼板裂缝是较浅的裂缝，相对而言，不存在荷载不足而产生的结构裂缝而需要进行大面积的结构补强，仅需根据实际情况进行按一般裂缝处理即可，本工程楼板裂缝处理措施如下：
⑴沿裂缝走向割除楼面面层，槽宽150～200mm，沿裂缝凿成15mm～15m“mV”型槽，冲洗干净并使其干燥。
⑵用“大力宝”牌云石胶注满“V”型槽，其上加注30mm×3mm云石胶封闭，在槽中蓄水检查楼板有无渗漏。
⑶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2次修补(面层中部钉同宽的钢丝)，并进行良好养护2周。
4.2现浇板面层及底板开裂处脱壳部位的处理措施而较常见的现浇板面层及底板开裂处脱壳部位最容易产生裂缝，其处理方法措施如下：
⑴基层处理：板缝中结构胶固结后，将裂缝两侧各25cm处原抹面层铲除磨平，用打磨机对混凝土表面进行清洗、研磨处理，并修补阶差和缺损部位;
⑵涂抹修平胶：在干燥的混凝土表面涂抹底层树脂并用滚筒碾平;
⑶不平整修：用找平材料把表面修平;
⑷在碳纤维上涂刷粘结树脂;
⑸粘贴《UT70-30(H72103-13-1)》型号碳素纤维布并用橡皮铲刀、滚筒等工具充分挤压、堵孔、脱泡;再在碳纤维的表面均匀涂抹浸渍树脂;
⑹涂装：1：2.5水泥砂浆面层(掺6%微膨胀剂)压光固结后贴面层,进行保护涂装.
4.3楼板裂缝加固处理注意事项
⑴上述水泥面层施工后要注意洒水养护,避免龟裂。
⑵压力灌胶与粘贴碳素纤维，需要经专用人员培训与指导。
⑶附加锚固措施采用钢板粘结在碳纤维片材外，钢板压条厚度4mm，锚固在混凝土中，锚栓的间距200mm锚栓直径6mm。由于碳纤维加固质量轻、强度高、施工方便、施工周期短，采用该处理措施比较经济安全。
4.4结构裂缝的预防措施。钢筋混凝土楼板结构裂缝是不可避免的，但通过一定的技术控制措施则可以减少裂缝现象的发生，具体措施如下：
⑴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。
⑵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;延长空载养护时间以减少早期荷载裂缝;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影响。
⑶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，降低商品混凝土的水泥和水用量;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以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。
⑷施工单位在施工前应与设计单位沟通，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，在不增加荷载前提下增大了楼板的刚度，可有效减少裂缝的出现。
5结语
综上所述，在混凝土建筑中，结构性裂缝是比较常见且难以避免的，只要认真分析裂缝产生的原因，并采取正确的加固处理措施，其裂缝是完全可以通过科学补强加固而取得良好修补效果的。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，事后一年内多次检查，原有裂缝未重复出现。
【参考文献】
[1]韩素芳，耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南.化学工业出版社,2005.
[2]富文权.混凝土工程裂缝分析与控制.中国铁道出版社,2002.
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文章名称：
浅探现浇钢筋混凝土楼板结构裂缝的成因及处理
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