商业综合楼混凝土楼板裂缝分析

摘要:该文从工程实例，分析了现浇混凝土楼板裂缝产生的主要原因和影响因素，并结合工程实际情况提出裂缝处理的措施。

关键词:楼板；裂缝；分析

裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷。由于混凝土的匀质性较差，抗拉强度较低，又有膨胀、收缩等特性，因此在实际工程中，往往由于设计不周，施工粗糙，使用不当等原因，致使混凝土楼板出现不同程度的裂缝，给工程结构造成一定的损伤，影响建筑物的正常使用。本文通过分析工程实例中的裂缝成因，找出楼板裂缝解决方案。

1工程概况

某商业综合楼B楼建设项目，地下三层，地上十层，总建筑面积34083平方米，建筑总高度43.65米，现浇钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度7度。该工程地下室与地铁出入口站厅层结构交接(见图1)，交接部分(～轴×～轴)地下室顶板设计为800㎜厚的C35钢筋混凝土。混凝土采用泵送商品混凝土，板中配筋采用双层双向钢筋。

2裂缝调查

该商业综合楼B楼工程施工单位于2016年9月21日完成顶板混凝土施工，于9月30日完成模板拆除。拆模后发现板底出现不同程度的裂缝和渗漏现象。从现场检查结果看，裂缝主要集中在板跨中和格构柱孔洞周边，走向较为一致，裂缝总长度32米，裂缝最宽处为0.2㎜，少数贯穿性裂缝处有渗漏。板角位置还有少量斜向裂缝。现场对地下室顶板混凝土强度进行回弹检测，测试结果为混凝土强度推定值均达到设计要求强度C35以上，表明满足设计强度要求。

3原因分析

3．1施工方面原因

(1)模板过早拆除。该工程地下室顶板混凝土设计强度为C35，施工单位为了加快工期，将混凝土提高为C40。该项目地下室顶板于2016年9月21日浇捣混凝土，9月30日即拆除底模，施工单位提供的底模拆除时9天龄期同条件养护混凝土试块强度36.3Mpa。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》，当楼板跨度大于8米，混凝土强度应当达到设计强度100%方可拆除底模。规范此处所指的设计强度应当理解为实配的混凝土配合比设计强度，而不是施工图纸上混凝土设计强度。该地下室顶板跨度12米，混凝土实际按照C40强度设计，应当在混凝土强度达到40MP以上才能拆除楼板底模。施工单位为了赶工期，采取了不恰当的施工措施，混凝土强度未达到要求时就过早地拆除支撑底模板，使混凝土结构过早承受自身荷载及施工荷载，导致顶板混凝土产生过大的变形，在受拉区出现不能愈合的裂缝，不满足混凝土验收规范中模板拆除要求。(2)擅自提高混凝土设计强度。该工程地下室顶板混凝土设计强度为C35。施工单位为了提高早期强度混凝土，缩短工期，在未经设计单位同意的情况下，擅自将混凝土标号提高为C40。为了避免混凝土裂缝，根据福建省工程建设地方标准《建筑工程常见质量问题控制规程》，非预应力现浇楼板混凝土强度等级实际上应不宜大于C35。混凝土标号提高，水泥用量增大。通过混凝土配合比报告比较，可以看出C40混凝土比C35混凝土水泥用量增加了11.9%。根据已有的试验研究结果表明，混凝土的收缩主要来源于水泥石的收缩，水泥用量增大，水泥石收缩增大，则混凝土收缩变形也随之增大。(3)养护不满足要求。经了解，本工程地下室顶板混凝土浇筑之后，只是一天浇两三次水，未采取覆盖保湿养护，混凝土处于养护不足状态。混凝土浇筑后不及时养护，容易产生塑性收缩裂缝和早期干缩裂缝，特别是水泥用量大的高强度等级混凝土和高温条件下浇筑的平板结构混凝土，如不及时养护，极易出现早期收缩裂缝。同时由于该地下室混凝土体积大，还应采取保温养护，避免混凝土内外温差超过25度。养护措施不到位，加大了混凝土早期收缩及温差裂缝。

3．2材料方面原因

(1)水泥品种选用不当。该工程地下室顶板厚度为800㎜，楼板跨度12米。楼板厚度大，跨度大，是可能因胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的大体积混凝土，因此应避免使用水化热大的水泥。但是根据商品混凝土配合比设计报告，地下室顶板混凝土采用了标号为425的普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥的特点之一水化热较大，由于水化热积聚在混凝土内部不易发散，混凝土内部温度常上升到60－80℃以上，内外温度差所引起的应力将会产生温度裂缝，在大体积混凝土施工中是不宜采用的。(2)外加剂的影响。本工程地下室顶板混凝土采用了缓凝型高效减水剂，在保持混凝土和易性不变的情况下，混凝土强度可提高15－20%，特别是早期强度提高更为显著。但是在提高强度的同时，减水剂会加大混凝土收缩。通常认为，同等条件下高效减水剂将增大混凝土收缩10%。尤其对于高标号混凝土来说，其自收缩大且主要发生在早期。由于混凝土自生收缩、温度收缩增大，早期强度和弹性模量增长迅速，使早期由于变形受约束产生的弹性拉应力明显增大。因此在外界荷载和因环境条件产生的干缩、温度收缩叠加作用下就容易出现开裂。尽管出现本工程裂缝尚在0.2㎜内，但是这种认为对结构承载力无害的裂缝，从耐久性角度说，正是外界侵蚀性介质进入混凝土的通道，给结构的耐久性带来隐患。

3．3设计方面原因

现行设计规范侧重于满足结构强度，在楼板配筋方面较少考虑混凝土收缩特性和温差变形等因素，尤其是未考虑在平面变化处的应力集中。对开孔的楼板，特别是开孔比较大的双向板的设计，更多只是考虑楼板在竖向荷载作用下的洞口四周加强钢筋，往往忽略了如果周围的支承点是剪力墙或深梁时的板与梁的变形协调问题。如果墙或梁的刚度较大，板的孔边必然出现应力集中，开洞板出现翘曲现象。本工程与地铁接处地下室顶板周边梁截面尺寸为800㎜×2000㎜，对楼板的变形约束较大。楼板配筋采用双层双向钢筋，格构柱(尺寸为586㎜×586㎜)洞口两侧上排仅配置，下排设置加强钢筋，并不足以抵抗孔边的收缩应力及温度应力，因此裂缝主要集中在格构柱孔洞附近。同时板角混凝土由于受到周边较大约束也出现裂缝。

4裂缝处理方案

综合考虑采用以外防水为主、内防水为辅的防补漏处理措施。在混凝土达到规定龄期和整改修复完成前，顶板上方不得堆载和行车，在裂缝处顶板面(迎水面)50cm宽板带凿除开50mm深U型槽，用高压水枪冲洗干净，后采用环氧砂浆修补，上部设防水层进行施工，再加上100厚C30钢筋网细石混凝土保护层罩面;在裂缝处板底(背水面)采用环氧高压注浆，并在裂缝处设排水槽，地面布置排水暗沟。板底裂缝修补后进行闭水试验，未见渗漏(见图2)。

作者：刘宇 单位：福州市建设工程质量监督站