0· 引　言
    随着我国工业厂房、商品住宅建设和土木工程施工技术的迅猛发展，标准厂房、高层住宅普遍采用钢筋混凝土框架及钢筋混凝土现浇楼板结构，传统上使用的预应力空心板楼板已让位于现浇钢筋混凝土楼板。虽然现浇钢筋混凝土楼板解决了预应力空心板拼缝纵向的质量裂缝，加强了结构的抗震性能。但现浇楼板出现裂缝的情况较多，已成为工程质量投诉的常见问题，也是长期困扰建设与使用者的一个难题。裂缝的存在不仅会给使用者在观感上和心理上造成不良影响，也降低了建筑物的整体性、耐久性和抗震性能。另外，工业厂房的钢筋混凝土现浇楼板在设备安装和装置改造过程中经常出现裂缝，直接影响到装置的生产和使用安全。笔者根据多年来的工程质量管理经验，从设计、材料、施工及使用等方面来剖析现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因，探讨设计、施工中具体的防控措施。   1·楼板裂缝的表现形式
    现浇楼板出现裂缝以办公楼、住宅楼、工业厂房较为多见，板缝多分布在房屋外墙转角所在房间的楼板上，裂缝一般呈45°方向，有时一个转角同时出现两条裂缝，有些沿楼板四周产生角裂缝，还有部分板缝垂直于板跨方向或呈不规则状分布，有些裂缝产生在板内水、电线管埋设等位置；裂缝大多贯穿楼板，部分为表面裂缝，宽度一般在1.0 mm以内肉眼可见，灌水可渗漏至下层；多在结构封顶半年后陆续出现，而有些却在结构施工时发生。
    2 ·裂缝形成的原因
    产生现浇混凝土楼板裂缝的原因很多，要很好地解决现浇混凝土楼板的裂缝问题，要从现浇混凝土楼板裂缝的形成原因进行深入分析，才能有效控制和减少现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝。
    2.1 裂缝产生的机理
    现浇钢筋混凝土楼板开裂主要由混凝土的温度变形和收缩变形引起。
    处在同一个大气环境中的钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件，当环境温度和湿度变化时，构件的混凝土会相应产生温度变形和收缩变形。由于板的体积与表面积的比值小，且混凝土收缩变形大，一般，水平方向上楼板的收缩变形超前于梁、柱、墙，板内出现拉应力，梁内则呈压应力；另外，外纵墙与山墙受外界气温高低变化的影响，混凝土受热胀和冷缩的反复作用，其温差合力对房间沿外墙角部楼板产生主拉应力。以上两个作用力叠加，板受力呈最不利状态，当板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度，并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸时，楼板将会产生裂缝。
    裂缝的位置取决于两个因素：约束、抗拉能力。对楼板来说，其约束最大的位置在4个转角处，这是由于转角处梁和墙的刚度最大，对楼板形成的约束也最大；同时，沿外墙转角处因受外界气温影响，楼板属收缩变形最大的部位。一般来说，板内配筋按平行于板的两条相邻边设置，因转角处夹角平分线方向的抗拉能力最薄弱，故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处，且呈45°斜向放射状。
    2.2 裂缝形成的原因
    2.2.1 设计方面[1]
    1）由于构造钢筋设计配置过少或过粗等导致构件出现裂缝。
    2）由于设计对混凝土构件出现收缩变形未进行充分考虑。
    3）因结构设计中截面突然发生变化产生应力集中，导致构件出现裂缝。
    4）因设计中对房屋伸缩缝设置考虑不周，导致构件出现裂缝。
    5）由于对混凝土构件施加预应力设计考虑不合理，造成混凝土构件出现裂缝，如：偏心、应力过大等。
    6）由于设计使用了过高等级的混凝土，造成混凝土用灰量过大，容易出现收缩裂缝。
    2.2.2 材料方面
    1）由于使用水泥的品种不同导致混凝土的收缩量增大，如使用快硬水泥、矿渣硅酸盐水泥就会比使用普通硅酸盐水泥、粉煤灰和矾土水泥的混凝土收缩量大些，从而导致混凝土出现收缩裂缝。
    2）因使用高标号的水泥和高强度的混凝土导致出现的裂缝。若混凝土使用高标号的水泥，其细度比低标号的水泥细，就会导致混凝土早期强度高，从而容易引起混凝土开裂；若使用高强度的混凝土，其脆性比一般的混凝土大，这样也越容易导致混凝土出现开裂的情况。
    3）由于砂石粒径越细，其中的粉尘含量越多，造成混凝土每立方的用灰和用水量加大，从而导致混凝土的收缩量变大。
    4）因砂石骨料含泥量太大，导致混凝土的收缩量加大。砂石颗粒级配不好或采取不合适的砂石级配，会加大混凝土收缩量，导致出现裂缝。
    5）由于混凝土的掺和料和外加剂未选择好，或者其添加量选择不好，就会导致混凝土出现收缩裂缝。
    2.2.3 施工工艺方面
    1）钢筋绑扎不规范。最常见的是负弯矩筋未设置足够的马凳筋，常常被操作人员踩踏下沉，又没有得到及时纠正；或者负筋绑扎不牢，钢筋间距不均匀，不满足构造要求，导致楼板承载力降低，抗裂能力减弱。
    2）模板支撑系统强度、刚度、稳定性不够，造成局部变形过大，容易产生平行于板边的跨中裂缝。
    3）未按设计和规范要求进行后浇带施工引起楼板开裂[2]。规范为了消除现浇混凝土的收缩变形和温度应力带来的不利影响，对一些厚大、超长或造型复杂的部位往往采用设置后浇带的形式进行混凝土浇筑。但在实际施工时，往往就没有严格按设计与标准的要求进行施工，如：在后浇带浇筑时为了省事未支模板导致出现斜坡面、不按要求设置企口缝、后浇带表面不密实的混凝土在浇筑之前没有清除干净等等都会导致混凝土楼板裂缝的产生。
    4）楼板内埋设电线套管，特别是近些年来普遍推广使用PVC管代替金属管，使板内有效截面受到不同程度的削弱；另外由于该管与混凝土的线胀系数不一致，黏结效果差，甚至有的施工人员不注意将PVC管直接放在板的负筋上，有的水、电埋管相互交叉、重叠，造成沿管线走向因应力集中而出现裂缝。
    5）因混凝土保护层厚度不够或混凝土密实度、强度不够，导致混凝土抗碳化能力减弱，引起钢筋混凝土楼板中钢筋锈蚀，楼板表面开裂出现顺筋裂缝，严重时造成混凝土崩裂脱落。
    2.2.4 混凝土配合比设计方面[3]
    1）每立方混凝土的水泥用量大，用水量就高，从而导致水泥浆体积大，坍落度也变大，从而导致混凝土收缩增加。
    2）设计时没有充分考虑楼板开裂的影响，选择合适标号的水泥及品种。
    3）混凝土配合比设计的水灰比（水胶比）较大，导致混凝土的抗拉强度降低，从而使混凝土因塑性收缩而产生裂缝。
    4）混凝土膨胀剂的添加量在混凝土配合比设计中不准确，导致混凝土出现开裂。
    5）砂率和水灰比的配合比设计不合适，导致混凝土的和易性较差，从而引起混凝土的保水性差、泌水与离析，导致混凝土出现开裂。
    2.2.5 施工及现场养护方面[4]
    1）在高处浇筑混凝土时，由于风速比较大、加上太阳晒温度高，引起混凝土楼板表面的游离水分蒸发过快，水泥缺乏必要的水化水，从而产生急剧的体积收缩，此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种应力而产生开裂。
    2）因混凝土浇筑时不按要求操作，振捣与插抽不规范，出现过振、漏振或振捣棒抽得较快等情况，导致混凝土出现不均匀和不密实的现象，从而导致出现裂缝。
    3）当浇筑大体积混凝土时，因没有充分考虑混凝土水化的不利影响，或者由于对浇筑完的混凝土未采取保温和降温的处理措施，导致混凝土出现内外温差较大或内部温度偏高的情况，从而导致出现温度裂缝。
    4）过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，由于水泥浆中的Ca（OH）2与空气中CO2作用生成CaCO3，引起混凝土表面碳水化收缩，导致混凝土楼板表面出现龟裂。另外，若浇筑完的混凝土未按要求及时进行两次抹面处理，也会导致在混凝土表面出现裂缝。
    5）若混凝土养护不好，会导致混凝土在初期出现脱水现象，从而导致混凝土出现收缩裂缝。
    6）若混凝土在拆模时，特别是底模拆除过早或拆模不当，这些因素可直接造成混凝土楼板发生变形，致使混凝土在早期强度偏低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致混凝土楼板开裂。
    2.2.6 使用方面及外界因素[5]
    1）在使用过程中楼板所承受的荷载超过了设计值，导致楼板开裂。
    2）因建筑物地基与基础出现不均匀的下沉，使楼板出现开裂。
    3）由于有的建筑物处在酸、碱、盐的使用环境中，对混凝土会有侵蚀的作用，从而引起楼板的开裂。
    4）一些随意、野蛮的安装与装修行为，如随意凿洞或拆除承重墙等，使楼板出现开裂。
    5）在安装时大型设备与建筑物发生碰撞或发生轻度地震、火灾等一些意外情况，使楼板出现开裂。
    3· 混凝土楼板开裂的防控措施
    3.1 设　计
    1）在建筑结构设计中应正确处理好混凝土楼板“约束”和“无约束”间的关系，有“约束”是指为防止混凝土楼板产生裂缝，使混凝土楼板在约束状态下没有足够的变形所采取的控制措施；而“无约束”是指混凝土楼板在无约束的状态下能自由变形不产生裂缝所采取的措施。建筑设计上需灵活运用“约束—无约束”的措施，或采用“约束”为主、或采用“无约束”为主的设计原则，来选择采用哪种混凝土楼板的设计方案和使用哪种材料。
    2）在平面布局的设计上应尽量规整，避免结构截面突然发生变化所带来的应力集中。应严格按设计规范要求设置伸缩缝，对结构不对称或截面突变的部位，可考虑增设伸缩缝，以增强结构整体抵抗温度应变的能力，减小楼板开裂的可能性。
    3）优化设计是提高混凝土楼板抗裂能力的关键，在工程设计上应进一步优化设计，提高混凝土楼板的强度和刚度，特别是处于外墙转角处房间内的现浇钢筋混凝土楼板，适当增大其配筋，提高钢筋混凝土楼板极限抗拉伸能力，从而增强钢筋混凝土楼板的抗裂性能。同时，还要注意做好构造钢筋的配置，特别需针对楼板这样的一些薄壁构件，更要考虑好其构造钢筋直径和数量的配置，如针对厚度大于200 mm的大跨度现浇板，单向板的分布钢筋直径可适当加大，间距加密；双向板可增设跨中上部钢筋，并将支座上1/3的钢筋拉通。
    4）为防止混凝土楼板产生裂缝，设计上需尽可能应用混凝土补偿收缩技术。在经常见到的混凝土楼板裂缝中，多数是由于混凝土产生收缩而引起的。要控制住混凝土收缩防止混凝土楼板开裂，需掺用一些微量的膨胀剂对混凝土的收缩进行补偿，从而达到防止混凝土楼板产生裂缝的目的。
    5）针对一些厚大的混凝土现浇楼板，可以借鉴一些成功的做法，如在设计时可以60天龄期的混凝土强度值作为设计值，达到减少混凝土每立方用灰量的目的[6]。同时，还可考虑添加使用一些混凝土的掺合料，达到提高混凝土强度、增强和易性、降低水化热等作用。
    6）针对屋面设计时应采用隔热保温等措施进行处理。
    7）设计上还应考虑采取必要的一些防控措施，以减少酸、碱、盐、火灾等外界因素对混凝土的侵蚀和损害。
    综上所述，钢筋混凝土楼板设计中可采取如下主要技术措施：
    适当增加板厚；提高板的配筋率，采用细筋密布的配筋方法；角部设置放射筋，预留洞口等薄弱部位增设加强筋；在管径较大的套管上下部加铺宽度不小于200 mm的钢丝网片补强；对于结构厚大、超长或造型复杂的部位采用特殊的构造措施，如增设伸缩缝，以释放温度应力等。
    3.2 材料选择和混凝土配合比设计[7]
    1）根据混凝土楼板的设计强度等级，应选择合理的混凝土设计配合比以及合适的水泥标号和品种，尽可能地使用早期强度不太高的水泥。
    2）尽量考虑使用混凝土的外加剂和掺合料，合理使用混凝土的外加剂和掺合料可以有效提高混凝土的强度、工作性能并节约成本，达到降低混凝土的水化热和降低水泥用量等多重效果。
    3）原材料选用级配优良、含泥量较小的砂石骨料，提高混凝土的保水性，防止混凝土产生泌水与离析。
    4）混凝土配合比的设计应根据施工浇捣的工艺、施工人员的操作水平和楼板截面的型式等实际情况，选择合理的混凝土坍落度。同时，还应根据施工时砂石骨料的级配、含泥量、含水量等情况及时对混凝土的设计配合比进行调整。
    5）合理使用混凝土的补偿收缩技术，在使用膨胀剂之前需充分考虑不同掺量和品种的膨胀剂会出现不同膨胀效果的情况，只有经过试验才能明确最佳的膨胀剂使用量。
    3.3 施工操作
    1）在施工过程中，应做到规范操作，严禁操作人员在钢筋上随意行走；对上层钢筋应做有效的固定；浇捣中还应经常检查，发现问题及时处理；楼板负筋按规范设置足够的马凳筋支撑，托起负弯矩筋，使其有足够的有效高度和保护层，负筋要绑扎牢靠、分布均匀、构造正确；浇捣时必须铺设操作平台，防止施工操作人员直接踩踏负筋。
    2）严格施工操作程序，不盲目赶工。杜绝过早拆模、上荷载和安装设备；模板支撑系统要有足够的强度、刚度和稳定性；浇捣混凝土时应留置同条件的拆模试块，在试块强度满足设计要求和施工规范要求时方可拆模；早拆体系应有独立的稳定系统，不得先拆后撑，后浇带部位的支撑不得提前拆除，防止改变梁板的受力状态。
    3）需加强各专业图纸会审和技术交底，协调好各工种的施工；尽量避免水、电埋管走向的重叠和交叉。
    4）混凝土配比要计量准确、稳定，严格控制用水量，搅拌要均匀。
    5）混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程中振捣捧要快插慢拔，同时根据混凝土的坍落度掌握合适的振捣时间，保证做到既振捣充分又避免漏振和过度振捣。另外，可使用二次抹面和二次振捣等措施，防止混凝土产生泌水以及达到排除混凝土内部的气泡与水分的作用。
    6）加强混凝土的养护，特别是要做好早期混凝土的养护工作，减少和控制早期混凝土的收缩。其中关键之一是做好混凝土的湿润养护，针对厚大体积的混凝土，还可使用流水和蓄水养护的方法[8]，保证混凝土有14～28天的充足养护时间。
    7）提前做好混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土的浇筑，在施工之前需详细考虑水化热的影响，提前采取埋设散热孔和通水排热等措施对混凝土进行降温，防止混凝土内部出现温度过高的情况，降低内外温差。特别在夏季浇筑混凝土时要随时关注温度的变化，可运用混凝土低温入模和低温养护的方法，必要时还可使用冰块降温等措施，以降低混凝土的温度；在冬季要采用在混凝土表面覆盖薄膜和麻袋等一些保温措施进行混凝土养护，防止混凝土出现温度裂缝。
    8）施工时需控制好混凝土的保护层厚度，以确保混凝土的密实和强度，减少露筋、蜂窝、麻面等削弱混凝土抗碳化能力的影响因素，减缓混凝土保护层的碳化，减少顺筋裂缝的产生，保证钢筋混凝土楼板的耐久性。另外，在工业厂房，特别是有直流电的厂房中，应防止电流泄漏到钢筋混凝土构件中去，造成钢筋锈蚀而产生顺筋裂缝。
    9）对于建筑物基础和混凝土地下结构，应尽早回填土并夯实，防止基础出现不均匀沉降导致的混凝土楼板开裂。
    10）施工后浇带时应认真领会设计意图，制定详细的施工方案，杜绝在后浇处出现混凝土振捣不密实、不按要求留置企口缝以及在施工中踩弯钢筋等现象的发生。同时更要杜绝混凝土在达到设计强度前就将底模及其支撑拆除而导致梁板形成悬臂的情况出现，防止出现变形裂缝。
    3.4 使用环境与外界因素
    1）消除不均匀沉降对楼板开裂的影响。基础基槽开挖后，重视隐蔽验收，加强对地基土质的检测，保证地基达到设计要求的持力层，减少不均匀沉降。另外，通过在大梁两侧楼板面层内配置通长的钢筋网片，承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。
    2）加强装饰装修阶段的管理。建筑主体完工后，施工人员要严格按设计图纸进行施工，禁止在装饰装修时随意破坏原有结构，杜绝在楼板上开槽、打洞、钻孔等野蛮施工，严禁集中堆载，防止野蛮施工产生的楼板裂缝。
    3）厂房在设备安装、装置改造时，严禁随意改变使用情况，增加楼面荷载；在设备、电仪工程安装过程中，严禁随意在楼板上打洞、凿孔，降低结构承载力，引起楼板开裂。
    4 ·楼板裂缝的处理方法及实例分析
    4.1 一般规定
    1）对于一般混凝土楼板表面的龟裂（缝宽小于0.2 mm，满足使用功能），当缝浅而细时用环氧浆液进行表面封闭；当缝细而深时用低黏度环氧浆液灌注。
    2）对于一般裂缝宽度大于或等于0.2 mm的处理，用环氧浆液灌注。其施工工序为：先用细钢丝刷与丙酮或酒精等有机溶剂进行表面清理，再用环氧胶泥或水泥砂浆封板底缝，然后埋设灌浆嘴和灌浆管灌浆，最后用环氧浆液处理灌浆孔。
    3）当裂缝较长时，应沿裂缝凿V型槽，开槽时避免伤到钢筋，然后用细钢丝刷或压缩空气将碎屑粉尘清除，用环氧砂浆灌缝抹平，也可采用高强微膨胀灌浆料灌缝或环氧胶泥嵌补。
    4）对于有钢筋锈蚀的裂缝（包括顺筋裂缝），先要凿除与钢筋衔接部分的混凝土，清除混凝土的深度至少超过钢筋20 mm，然后进行钢筋除锈；再用掺入适量微膨胀剂的C30细石混凝土浇筑或环氧砂浆进行修补，并加强养护。
    5）当楼板出现较大面积裂缝时，应对楼板进行静载试验，检验其结构安全性；必要时可在楼板上增做一层钢筋网片，抹30 mm厚M30的复合抗裂砂浆进行处理，以提高楼板的整体抗裂能力。
    6）对于裂缝宽度大于0.8 mm通长、贯通的结构裂缝，先在板底采用结构胶粘扁钢或碳纤维等方法进行加固补强；再沿板面裂缝凿成V型槽，冲洗干净后，采用高强微膨胀灌浆料灌缝或环氧胶泥嵌补。
    4.2 实例分析
    某工业厂房长45 m，宽18 m，4层框架结构（无围护墙），基础为桩基C20混凝土，梁板厚100 mm，混凝土为C25，无伸缩缝。该厂房于2012年6月完工，竣工验收时，未发现明显裂缝，在次年4月，使用单位反映楼板有裂缝出现，且以第四层楼板及屋面板较严重。经实地查看，裂缝位置绝大多数处在楼板四角，裂缝宽度0.2～1.0 mm，深浅不一，部分裂缝已贯穿楼板。对厂房沉降量和倾斜度进行检测并结合图纸审查情况均符合设计和规范要求，在排除了上述影响因素后，经对楼板进行结构试验和详细分析论证，最后一致认为引起钢筋混凝土现浇楼板产生裂缝的原因如下。
    1）引起现浇板裂缝的主要原因是由于混凝土的收缩。因混凝土在自然硬化过程中，水分不断蒸发，体积渐渐收缩，但板的四周受支座约束，不能自由伸缩；当混凝土的收缩超过现浇板的约束力时，引起现浇板的开裂，而且裂缝多发生在应力集中的部位——楼板四角。
    2）现浇板上过早施工、加荷也是引起混凝土板裂缝的原因之一。经业主、承建单位介绍：该工程因工期太紧，为了尽快交安和装置投产，特别是在4层楼板及屋面浇筑混凝土后，其强度还未达到1.2 N/mm2前就在现浇楼板上进行施工作业，这样过早加荷，人为造成现浇楼板的开裂。
    3）现浇板的负筋位置下沉和板四角未考虑抗裂构造措施是引起裂缝的另一原因。在板缝处理过程中发现，有些板角负筋下沉较严重，达20～40 mm；再加上设计上没有考虑对板角抗裂增加配筋。因此，减少了混凝土楼板的抗裂能力，加速了混凝土楼板的开裂。
    4）楼板混凝土强度和密实度局部较差也是开裂的原因之一。在楼板裂缝处理中发现板角混凝土局部孔隙多，混凝土含砂率大。这说明在浇筑楼板混凝土时，存在施工质量控制不好的情况，如混凝土配比不稳定、水灰比超大、振捣不密实等。从而导致了楼板混凝土的密实度和强度等级偏低，降低了楼板的抗裂能力。
    根据上述混凝土现浇楼板裂缝开展的特征和裂缝危害程度的判断，经过认真分析讨论，采取了如下的处理措施：首先，对于一般混凝土楼板表面的龟裂，先将裂缝用细钢丝刷和酒精清洗干净，待干燥后再用环氧浆液[环氧浆液配比（质量比）：环氧树脂∶乙二胺︰丙酮︰邻苯二甲酸二丁脂︰水泥＝100︰10︰5︰25︰150]进行表面封闭。其次，对较长裂缝，沿裂缝凿V型凹槽，用钢丝刷和压力水清洗基层，然后用高强微膨胀灌浆料（HSGM－380型）进行压力灌浆和抹面。第三，对楼板负筋下沉、出现较大面积裂缝的部位，先对板表面进行凿毛，再植φ8@150 mmг型梅花状的短筋锚于板上，然后铺设φ5@80 mm的带肋钢筋网片，最后抹30 mm厚M30的复合抗裂砂浆进行处理。第四，对楼板混凝土的密实度和强度等级偏低的裂缝（缝宽大于0.8 mm），先在板底采用结构胶粘扁钢的方法进行加固补强，再在板面用高强微膨胀灌浆料进行压力灌浆和抹面。通过采用上述方法进行处理，既施工简便，又不影响生产，且节省费用，达到了最佳的加固补强效果。后经两次复查，没有发现新的裂缝。
    5· 结　语
    目前，对于现浇钢筋混凝土楼板裂缝的防控仍是一个综合性的问题，需要经过建设、设计、施工、监理、监督、检测及使用等多方面的配合和质量管控。只有在设计上考虑充分，施工中严格预防和控制，使用上科学合理，才能将这一工程质量通病减少到最低程度。另外，随着当今对材料、混凝土性能研究和施工技术水平的不断提高和发展，相信现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题在不久的将来会得到彻底的根治和圆满的解决。