基于高层建筑楼板裂缝问题的分析

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【摘要】：随着经济的不断发展，我国高层建筑建设得到了蓬勃发展，但是其中也存在很多问题，特别是高层建筑楼板裂缝问题，给人们工作生活带来了很大不便。本文从设计、施工、材料等方面对高层建筑裂缝形成的原因进行探讨，并提出了一些控制方法。

【关键词】：混凝土；裂缝；成因；控制

中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号：

目前建筑材料的主体便是钢筋混凝土材料，混凝土具有良好的抗压性，但是其抗拉能力远远低于自身的抗压能力，所以混凝土材料较易产生裂缝。但是通常情况下，允许范围之内的少量裂缝不影响结构的受力情况，建筑物依然可以正常使用，但是裂缝若是扩大、加深则会造成内部钢筋的锈蚀与混凝土的腐蚀，严重损害了建筑物整体的安全性与耐久性，因此必须加以重视。

1、楼板裂缝的成因分析

1.1收缩引起的裂缝

外部环境的变化容易引起混凝土收缩出现裂缝，这是最常见的。混凝土的收缩形式一般包括塑性收缩、干燥收缩以及自生收缩。在混凝土初期凝固阶段，水泥水化反应产生的水化热很大，热量加快了水分蒸发的速度，同时混凝土的可塑性也逐步降低，此时则产生的是塑性收缩，特别是水灰比大的混凝土，其塑性收缩更大。当混凝土凝固之后，混凝土水分的不断挥发，其表面干燥，表层混凝土体积收缩，但是内部混凝土水分挥发慢，相应体积变化也小，此时内外变形不同步，造成了混凝土表层出现应力，造成干缩了裂缝。混凝土在后期硬化过程中会发生水化反应，体积也会相应的缩小，特别是硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，体积变小现象更明显，这是混凝土的自生收缩。

1.2设计因素引起的裂缝

高层建筑的特点是柱网比较密，柱子尺寸也比较大，且设置不同的剪力墙增加了结构的整体稳定性。但是楼板在大跨度条件配备的相对较薄，所以高层建筑竖向刚度大于横向刚度，当混凝土出现变形时，楼板与柱子连接处，即刚度突变区很容易形成应力集中，当应力到达极限值时就会出现板角开裂现象；建筑基础设计应力通常是相同的，但是实际上每根柱的荷载并不相同，这会造成一定的不均匀沉降，特别是是角柱与核心筒剪力墙，和立柱之间存在有沉降差，造成了楼板的开裂；另外在水电暖安装工程时，若在楼板中埋置有直径大的管道，这势必造成楼板局部混凝土厚度太小，也会造成楼板开裂。

1.3施工因素引起的裂缝

在进行楼板预制时，模板支撑系统的强度、刚度、稳定性不足会造成模板局部变形过大，楼板在平行于板边区域的混凝土易产生跨中裂缝。混凝土在进行浇捣时密实度不够，或振捣时间过长，粗集料离析下沉，上层出现大量浮浆，这会严重影响混凝土的强度；另外当混凝土强度为达到设计标准时，过早施加荷载、超载这些因素是造成楼板早期出现裂缝的主要原因。

1.4材料因素引起的裂缝。水泥在进行集料级配时必须采用科学合理的配合比，若粗集料与细集料配比失衡，将会影响混凝土的孔隙率，混凝土的密实度不能得到保证，这就其自身强度的降低。材料本身必须是合格的，若砂石含泥量过大对混凝土的抗裂性与防渗性都有着很大的影响。另外外加剂选择失当，早强、速凝效果不明显，也会增加混凝土开裂的概率。

1.5温度变化引起的裂缝

当外部环境温度变化过大时，混凝土热胀冷缩现象会愈加明显，但是混凝土构件变形通常会受到其他构件的限制，这种温度应力大于混凝土的开裂强度时则会产生裂缝。

2、设计环节的控制措施

2.1优化钢筋配置。由高层建筑的结构特点可知，建筑四周的阳角处及框架柱外露边角是最容易产生裂缝的部位，因此在进行楼板设计时应充分考虑楼板刚度特征与工作特性，合理配置钢筋。

2.2合理设置预埋管线。混凝土楼板中留下的管线预埋位置特别是是管线集散区域，容易出现应力集中，产生裂缝。所以在进行管线设计时，尽量避免在楼板内设置预埋管。管线应在板的上、下两层钢筋中的中和轴附近进行布置，必要时可以在管线集散处设置垂直于管线的钢丝网，增加楼板的抗裂强度。

2.3设置变形缝。对跨度较大的楼板，在不影响结构安全性和外观性的基础下，设置合理的变形缝，释放变形应力。

3、钢筋混凝土的配合比选择与材料控制

3.1选择合适的水泥品种。水化热低的水泥，有利于减少混凝土凝固过程中产生的热量，降低内外温差。

3.2骨料的选择。适当提高粗骨料的比重，选择合适的粗骨料级配，降低骨料的孔隙率，有助于胶结材料和水用量的降低，这样不仅可以提高混凝土的流动性，也有效的解决了水化热的问题。

3.3水灰比的控制。降低水灰比，适当增加水泥用量，降低水的比重，但是为了保证混凝土的和易性，水的用量也不可过低，一般水灰比为0.5左右为佳。

4、施工工艺控制。

4.1提高预拌质量。首先对各种原材料、外加剂、掺合剂的质量进行控制，其次配比数量精确，最后则需均匀进行搅拌。

4.2认真布料和振捣。在进行施工时，混凝土泵送出料口通常采用布料机进行施工作业，为了促使布料均匀，注意清理出料口附近的粗骨料沉积等杂物，振捣按照相关规范进行，避免出现混凝土级配不均匀问题。

4.3正确使用模板。在现场拼装模板时，接缝处用胶带密封宜采用表面涂有清漆的优质夹板。模板与支撑系统的强度、刚度和稳定性应满足要求，各部相对位置、形状尺寸要精确。

5、后期养护与保护控制

5.1前期养护。在混凝土浇筑完成且处于凝固硬化阶段时，其水分挥发很快，可进行覆盖洒水养护，避免在太阳下暴晒。

5.2成品保护。楼板结构不同区域的受力强度是不同的，在进行拆模时对于非承重部位的模板可先进行拆除，承重部位的模板后期进行拆除。在拆除的时候注意力度，防止混凝土的下沉或上移。

6、结语

虽然目前混凝土裂缝防治措施日渐曾多,效果也越来越好,但与其事后弥补莫不如事前做好预防控制工作。通过实践,总结出几点预防混凝土裂缝的经验:①科学的控制措施必须得到贯彻落实落实才能有发挥作用,施工现场质量保证体系的健全是核心。②建立完善工程质量监管制度,对措施的落实具有推进作用。③混凝土结构裂缝的成因复杂,控制措施落实涉及混凝土施工各个工序,工作量多面大且要求详细,现有的环境下施工和管理还很难杜绝裂缝的产生,只有抓住产生裂缝的主导因素坚决落实相应措施才能起到基本控制可见裂缝出现的效用。

参考文献：

[1]建筑施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999（3）.

[2]何星华、高小旺.建筑工程防治裂缝指南.中国建筑工业出版社. 2005.

[4]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，1991.