［現(xiàn)澆混凝土樓板板角斜裂縫成因與處理］現(xiàn)澆樓板裂縫在高層建筑中，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板以其整體性好，抗震性能等優(yōu)點(diǎn)而得到普遍應(yīng)用。但由于設(shè)計(jì)、施工及材料本身等方面引起的現(xiàn)澆板開(kāi)裂問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，裂縫是不可避免的，但通過(guò)良好的設(shè)計(jì)與施工則可以減少裂縫的發(fā)生。其中斜角裂縫在住宅工程裂縫問(wèn)題中占了較大比重，因此，合理對(duì)現(xiàn)澆板斜角裂縫進(jìn)行分析與防治成為眾多建筑技術(shù)人員不斷研究探討的重要課題現(xiàn)結(jié)合筆者多年施工技術(shù)管理實(shí)踐對(duì)此進(jìn)行分析探討。一、 工程概況某小區(qū)總建筑面積約35萬(wàn)m2,l期工程由7棟18層鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓組成，其中1?3#樓標(biāo)準(zhǔn)層平面圖如圖1所示，基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁基礎(chǔ)，持力層為中風(fēng)化花崗巖，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.0m,剪力墻墻厚200mm,現(xiàn)澆板板厚100mm,樓板配筋為①8@180，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，水灰比0.58。該1?3#樓于11月竣工驗(yàn)收時(shí)未發(fā)現(xiàn)樓板裂縫,次年4月底業(yè)主進(jìn)場(chǎng)裝修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分陽(yáng)角樓板出現(xiàn)斜裂縫，后經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)部門對(duì)已交付使用1?3#樓進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)1?3#樓部分樓層?xùn)|、西向陽(yáng)角樓板均不同程度的出現(xiàn)斜裂縫，裂縫走向與板角平分線相垂直，板角一側(cè)邊緣受L形剪力墻約束，裂縫長(zhǎng)度約0.8?2.3m,寬度0.02?0.46mm,大部分裂縫上下貫穿,未貫穿的裂縫均為面層裂縫，且頂部樓層裂縫寬度大于下部樓層。圖11?3#樓標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面示意圖二、 裂縫成因分析沉降觀測(cè)顯示，出現(xiàn)裂縫時(shí)1?3#樓各觀測(cè)點(diǎn)的最終降量約為15?23mm,每幢樓各自相臨觀測(cè)點(diǎn)的沉降差小于3mm,且出現(xiàn)裂縫時(shí)各觀測(cè)點(diǎn)的總沉降量同竣工交付時(shí)相比基本沒(méi)有變化?，F(xiàn)場(chǎng)檢查建筑物周邊地面未見(jiàn)沉陷開(kāi)裂,每幢樓1~4層樓板未發(fā)現(xiàn)裂縫，各層填充墻體均未出現(xiàn)斜裂縫，可排除因樁基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的樓板開(kāi)裂的可能。各層開(kāi)裂樓板基本分布在建筑物的陽(yáng)角，一側(cè)邊緣受L形剪力墻約束的板角處，其他部位樓板均未發(fā)現(xiàn)樓板開(kāi)裂現(xiàn)象。大多數(shù)出現(xiàn)樓板裂縫的房間處于尚未裝修入住狀態(tài)，目前均未承受墻載、裝修荷載及活荷載，可排除該類裂縫是樓板抗彎承載能力不足導(dǎo)致樓板出現(xiàn)受力裂縫的可能。本工程采用商品混凝土,由于泵送施工工藝對(duì)混凝土流動(dòng)性要求，商品混凝土的水泥用量較多、含沙率高、水灰比大、石子粒徑偏小、澆灌速度快，這些都決定了混凝土在硬化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的收縮變形。開(kāi)裂樓板一側(cè)豎向承重構(gòu)件為剪力墻墻體，側(cè)向剛度大，樓板混凝土的收縮會(huì)受到豎向剪力墻的約束，而在板內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。開(kāi)裂樓板集中分布在建筑物的西側(cè)及東側(cè)轉(zhuǎn)角處，這些部位受日照影響較大,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,當(dāng)室外氣溫為30C。時(shí)，門窗緊閉的房間外墻外表面與室內(nèi)樓板溫差為9?11C,門窗開(kāi)啟的房間外墻外表面與室內(nèi)樓板溫差為6?7C,且溫差值隨樓層增高相應(yīng)增大。由于混凝土材料本身具有熱脹冷縮的特性，當(dāng)外墻同樓板存在溫度差時(shí),該溫度差會(huì)引起墻體和樓板之間的變形差，當(dāng)有約束存在時(shí)，變形差則會(huì)在樓板和墻體中產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當(dāng)墻體溫度高于室內(nèi)樓板溫度時(shí)，外墻溫度高于樓板溫度，外墻自然要向外伸展，墻角點(diǎn)處的位移沿角平分線方向向外，墻體的位移被樓板約束在樓板的一定范圍內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，由于剪力墻構(gòu)件的側(cè)向剛度大,使得樓板中的應(yīng)力值相應(yīng)加大。故當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)時(shí)，樓板中的溫度應(yīng)力同樓板混凝土的收縮應(yīng)力疊加后超過(guò)混凝土的極限拉應(yīng)力時(shí)，裂縫將不可避免地產(chǎn)生。經(jīng)下面的有限元模擬計(jì)算可以看出，剪力墻住宅產(chǎn)生板角斜裂縫的主要原因是剪力墻和樓板的溫度變形差和收縮變形差，由溫差和收縮引發(fā)的應(yīng)力分別占80%及20%左右，溫差是主要矛盾，其中當(dāng)墻體溫度高于樓板10C。時(shí),僅溫度變形差就可以直接引起樓板裂縫。三、溫度應(yīng)力計(jì)算分析1、 混凝土的收縮作用下樓板應(yīng)變公式根據(jù)王鐵夢(mèng)教授的任意時(shí)間的混凝土干燥收縮應(yīng)變與時(shí)間計(jì)算公式：sy(t)=3.24x10-4(1-e-bt)M1M2M3-Mn.(1)其中sy(t) 任意時(shí)間的收縮(mm/mm);b—般取0.01；養(yǎng)護(hù)較差時(shí)取0.03；M1、M2、M3-Mn 各種非標(biāo)準(zhǔn)條件的修正系數(shù)。由于樓板的表體比遠(yuǎn)大于墻，在其它條件相同的情況下，樓板的最終收縮要比墻體大30%?40%。從上式可以算出，竣工驗(yàn)收時(shí)底部樓層混凝土收縮已完成95%以上，而頂部樓層混凝土收縮僅完成75%不到，房屋交付后頂部混凝土仍在繼續(xù)收縮。由于樓板和墻體存在收縮差,這種收縮將會(huì)在樓板中繼續(xù)產(chǎn)生拉應(yīng)力,但該收縮應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,同時(shí)考慮混凝土徐變的有利影響,墻體與樓板的收縮差不會(huì)直接導(dǎo)致樓板的開(kāi)裂。2、 混凝土的溫度收縮應(yīng)變公式鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)承受均勻的溫差時(shí)，產(chǎn)生任意時(shí)間的溫度收縮應(yīng)變計(jì)算公式為：￡=a(T1+T2+T3)(2)式中:T1一內(nèi)外水化熱溫差；T2—收縮當(dāng)量溫差；T3—降溫差本文采用有限元法對(duì)剪力墻住宅在內(nèi)外溫差作用下進(jìn)行計(jì)算。在存在內(nèi)外溫差的情況下，相互約束在樓板中產(chǎn)生的應(yīng)力主要體現(xiàn)在樓層平面方向，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)裂縫分布狀況，取3#樓開(kāi)裂樓板11B-(6-9)-(A-B)進(jìn)行溫差作用下的有限元法分析計(jì)算,計(jì)算模型及樓板溫度應(yīng)力云圖如下圖所示計(jì)算結(jié)果表明，在不考慮樓板混凝土自身的收縮應(yīng)力的前提下,剪力墻體與樓板的內(nèi)外溫差為10C。,板角處的主拉應(yīng)力為1.774?2.431MPa,超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，主拉應(yīng)力的方向近似與角平分線方向一致，板角控制應(yīng)力的分布區(qū)域與典型裂縫的走向基本吻合。故本工程1?3#樓部分陽(yáng)角樓板出現(xiàn)的斜為剪力墻受熱膨脹后在與其相連的樓板中產(chǎn)生面內(nèi)拉應(yīng)力與樓板自身的收縮應(yīng)力疊加超過(guò)樓板混凝土的抗拉強(qiáng)度而造成的溫度裂縫。該溫度裂縫屬于非受力裂縫，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的承載能力及安全不會(huì)造成影響，但會(huì)影響開(kāi)裂樓板的耐久性和正常使用功能。四、裂縫控制措施混凝土構(gòu)件裂縫控制是個(gè)系統(tǒng)工程，實(shí)踐過(guò)程應(yīng)從設(shè)計(jì)、材料和施工等幾個(gè)方面采取相應(yīng)的措施來(lái)控制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。由以上分析可知，高層剪力墻建筑墻體及樓板存在溫差及收縮差是樓板板角斜裂縫的一個(gè)主要原因。對(duì)于溫差，目前在實(shí)踐中還沒(méi)有經(jīng)濟(jì)的預(yù)防及控制方法，對(duì)于斜裂縫控制只能遵循“抗“的設(shè)計(jì)原則，采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工措施，具體方法筆者建議如下：在板角處增設(shè)45°放射筋，并且板面、板底雙面配置。板角的放射筋應(yīng)放置至對(duì)角線四分之一處，并且伸出支座長(zhǎng)度不小于2m加上錨固長(zhǎng)度。在保證不被踐踏的前提之下，放射筋應(yīng)采取細(xì)筋密布，以提高混凝土的極限拉伸。嚴(yán)格控制水灰比?，F(xiàn)澆板泵送混凝土的用水量應(yīng)控制在180kg/m3以下，混凝土的塌落度高層應(yīng)控制在18cm以下,中高層應(yīng)小于15cm。嚴(yán)禁為澆注方便，而在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)加水。改進(jìn)配合比，加強(qiáng)混凝土級(jí)配。采用摻入一定數(shù)量高效減水劑或膨脹劑，即可大幅度減水,降低水灰比,又能極大地提高極限拉伸強(qiáng)度、混凝土的彈性模量和極限拉伸應(yīng)變，提高了混凝土的抗裂性能。保證混凝土的澆注質(zhì)量.在混凝土澆筑的1?1.5h后，混凝土尚未凝結(jié)之前,對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗，表面要壓實(shí)抹光,提高混凝土密實(shí)度，以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。還應(yīng)加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作。在混凝土即將初凝時(shí),應(yīng)覆蓋麻袋等，水淋在覆蓋物上,能保證混凝土表面充分的濕潤(rùn),淋水養(yǎng)護(hù)需在7d以上。五、結(jié)語(yǔ)目