钢筋工程设计施工对楼板裂缝影响分析.doc

钢筋工程设计施工对楼板裂缝影响分析 摘要住宅楼现浇混凝土楼板裂缝问题与渗漏问题是目前居民住宅质量投诉的重点，楼板裂缝的产生无论从受力角度来分析，还是从通过一定施工措施降低变形作用引起的楼板裂缝方面来看，都反映出与钢筋工程有着相当的关联度。就钢筋工程施工与楼板开裂的关系展开分析，提出导致楼板裂缝的原因，并提出相应的对策，以期为未来的工程施工提供借鉴。 关键词楼板 裂缝 钢筋工程 一、混凝土楼板钢筋网有效高度保护存在的问题  （一）混凝土楼板钢筋网有效高度保护的要求 钢筋在混凝土楼板的抗拉受力，起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用，而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。 （二）混凝土楼板钢筋网有效高度保护施工偏差的原因 工程施工中的实际情况却与上述保护要求相反，混凝土楼板上层钢筋网的有效保护一直是施工中的一个老大难问题，如果不能从设计、施工技术措施上采取有效的控制措施，单纯依靠施工中的交底和保护、甚至检查过程中去整改只能是治标不治本。其原因有如下几点: 1楼板的上层钢筋一般较细较软，基本配到 8 14，楼板厚度在913cm左右，受到人员踩踏后就容易立即弯曲、变形、下坠，尤其是设置分离式配筋的楼板，如采用 12 14双层双向钢筋则相对较好； 2钢筋离楼板底模的高度较大，无法受到模板的依托保护，其高度定位完全依赖于钢筋马凳或撑筋； 3上层钢筋网的钢筋马凳设置间距过大，甚至不设（仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑）； 4各工种交叉作业，造成施工人员众多、行走十分频繁，无处落脚后难免被大量踩踏； 5管线预埋会造成钢筋有效高度出现偏差，尤其是目前智能化标准的提高，大量弱电管需要在楼板混凝土中预埋，二层管重叠甚至三层管重叠； 6支座处负筋下沉产生裂缝。在施工过程中由于施工工艺不当，致使支座处负筋下陷，保护层过大，固定支座变成塑性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂缝。 （三）混凝土楼板钢筋网有效高度保护问题的解决措施 在上述六个原因中，前二条是客观存在，不可能也难于提出措施加以改进（否则楼面负筋用钢量将大大增加，造成浪费）。 但后三个原因却在施工中必须大大加以改进，对于第3条原因，根据大量的施工实践，建议楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩短筋）必须设置钢筋马凳，其纵横向间距不应大于1000mm（即每平方米不得少于2只），特别是对于 8一类细小钢筋，马凳的间距应控制在600毫米以内（即每平方米不得少于3只），才能取得较良好的效果。 对于第4、5、6条原因，可采取下列综合措施加以解决: 1尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在楼板下排钢筋绑扎后，线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。 2在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设（或铺设）临时的简易通道，以供必要的施工人员通行。 3采取有效的措施保证各部位钢筋位置正确，保护层厚度符合要求，并且架设专门施工马道，严禁踩踏钢筋，避免因钢筋位置不正确导致混凝土出现裂缝。 4加强教育和管理，使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置，必须行走时，应自觉沿钢筋小马撑支撑点或踩在梁上通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。 5在严格控制板面负筋的保护层厚度方面，现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面，与梁筋应绑扎在一起。 6安排足够数量的钢筋工（一般应不少于34人或以上）在混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修，特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处（四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处）应重点整修。 7混凝土工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。  二、钢筋工程与混凝土楼板板角裂缝的关系  从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析，最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处（含平面形状突变的凹口房屋阳角处）的房间在离开阳角1米左右，即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝，而有些情况下原本是为了有效抑制裂缝产生而增加的角部放射筋的末端仍然会产生板角裂缝，此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在，尤其以砖混结构的现浇钢筋混凝土楼板居多。 （一）原因分析 目前主要认为是混凝土的收缩特性和温差双重作用所引起的，并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看，现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横两个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束，限制了楼面板混凝土的自由变形，因此在温差和混凝土收缩变化时，板面在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋的末端结束处）首先开裂，产生45度左右的斜角裂缝。 （二）从设计角度出发的解决措施 目前设计单位主要采取二个方面的措施来解决上述问题: 1一是对四周的阳角处楼面板配筋进行加强，负筋不采用分离式切断，改为沿房间（每个阳角仅限一个房间）全长配置，并且适当加密加粗（即按控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则一的第6条中的前半条文采用）。 2二是在板角增加辐射筋。现浇板的四周针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象，在板角四周增设辐射筋，使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致，能有效地抑制裂缝，此外配筋较多时，相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展，根据裂缝距板角的距离，辐射筋长度为1.2-1.5米左右。 （三）实际钢筋工程施工中的效果对比 在实际工程施工中，当采用了双层双向钢筋加密加强后，纵、横两个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移，能明显减少发生45度斜角裂缝的概率，已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾，效果显著。 对于外墙转角处的放射形钢筋，根据多个项目的情况来看，个人认为作用较小。其原因是放射形钢筋的长度一般不大（约1.2米左右），当阳角处的房间在不按双层双向钢筋加密加强而仍按分离式设置构造负弯矩短筋时，45度的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的末端或外侧。而放射形钢筋往往只有上部一层，在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方，导致钢筋交叉重叠，将板面的负弯矩钢筋下压，减少了板面负弯矩钢筋的有效高度，同时浇筑时钢筋弯头（即拐脚）容易翘起造成混凝土收光困难。所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。  参考文献： 1樊小卿，温度作用与结构设计.建筑结构学报.1999年.第4期. 2赵志绪，赵帆编著.高层建筑施工.北京:中国建筑工业出版社.1996年. 3郑宏宇，结构刚度对混合结构现浇楼板非荷载裂缝影响的试验研究. 2001年. 6