某高層建筑樓板裂縫原因分析與處理

郭 軍

1 工程概況

某高層建筑地下2層，地上17層，框剪結(jié)構(gòu)，總建筑面積約20 000 m2。該工程于2008年10月動(dòng)工興建，年底施工至建筑三層封頂停工;次年3月重新動(dòng)工，至4月底建筑主體土建部分全部竣工。

主體竣工現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，建筑4層～15層樓板普遍出現(xiàn)不同程度的開裂狀況，為查明原因，進(jìn)行檢測鑒定。

2 相關(guān)資料調(diào)查

查閱設(shè)計(jì)資料可知:本次檢測涉及樓板采用冷軋帶肋鋼筋CRB550級，板內(nèi)縱橫向配筋及負(fù)彎筋間距均為150 mm。樓板短向跨度4．05 m，板厚110 mm，混凝土強(qiáng)度等級C30。建筑環(huán)境類別為一類——室內(nèi)正常環(huán)境，現(xiàn)澆板鋼筋保護(hù)層厚度20 mm。

施工資料調(diào)查:樓板使用商品混凝土，混凝土摻添早強(qiáng)等外加劑;澆筑時(shí)間在2009年3月初～4月中旬間，施工期間日夜溫差懸殊，且風(fēng)沙大(季節(jié)性大風(fēng))。由于工期緊張，施工進(jìn)程迅速，平均三四天建一層。

3 樓板裂縫情況調(diào)查

1)樓板上表面裂縫數(shù)量多，寬度較大，開裂較重;板底下表面裂縫數(shù)量少，寬度較窄，開裂較輕。

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，樓板上表面裂縫個(gè)別樓層樓板裂縫較寬(縫寬達(dá)1．5 mm～1．8 mm)外，其余樓層縫寬普遍小于1 mm。下表面裂縫縫寬普遍小于0．3 mm，個(gè)別縫寬達(dá)0．6 mm。

2)樓板裂縫分布普遍雜亂，部分裂縫位置分布相對規(guī)律。

現(xiàn)場檢查可見，樓板上下表面裂縫分布普遍雜亂，基本無規(guī)律可言;部分裂縫分布基本規(guī)律:樓板短向、上表面、端部與梁交接處普遍開裂，與其平行間隔約1．1 m位置多有開裂，兩道裂縫分布相對規(guī)則，走向大體豎直，且縫寬普遍明顯，多在1 mm左右;而樓板下表面上述裂縫對應(yīng)位置多未發(fā)現(xiàn)開裂，僅有個(gè)別板底第二種裂縫(距板端1．1 m位置)對應(yīng)位置有所顯現(xiàn)，但縫寬較窄，裂縫較輕。

另外，樓板底部部分裂縫走向相對豎直，經(jīng)鋼筋掃描檢測裂縫位置與板內(nèi)鋼筋位置基本吻合。

4 相關(guān)因素檢測

根據(jù)現(xiàn)場查勘狀況，經(jīng)建設(shè)各方協(xié)商確定現(xiàn)場檢測共抽選5塊裂縫樓板進(jìn)行測試，樓板位置由各方共同確定，具體樓層為5層、7層、9層、11層、12層。

4． 1 裂縫樓板強(qiáng)度檢測

根據(jù)現(xiàn)場條件，本次樓板強(qiáng)度檢測依據(jù)CECS 03∶2007鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程規(guī)定按單構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行檢測及評定可知，本次抽檢樓層樓板現(xiàn)齡期強(qiáng)度推定值見表1。

表1 抽檢樓層樓板現(xiàn)齡期強(qiáng)度推定值

4． 2 鋼筋位置及保護(hù)層厚度檢測

依據(jù)GB 50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，對裂縫樓板板底配筋及板上支座負(fù)彎筋均進(jìn)行鋼筋掃描，確定其鋼筋位置及保護(hù)層厚度，檢測揭示:

裂縫樓板配筋間距基本滿足設(shè)計(jì)要求;樓板底部配筋保護(hù)層厚度基本符合設(shè)計(jì)要求，而板支座負(fù)彎筋保護(hù)層厚度相對較大(普遍厚度在35 mm～45 mm左右)，部分超標(biāo)，特別是5層裂縫樓板負(fù)彎筋保護(hù)層厚度超標(biāo)嚴(yán)重。

4． 3 樓板撓度測試

現(xiàn)場對樓板撓度進(jìn)行測量，其短向跨中撓度實(shí)測數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 樓板跨中撓度測試結(jié)果表

5 現(xiàn)狀分析

5． 1 樓板裂縫原因分析

現(xiàn)場調(diào)查知，樓板裂縫分布范圍以4層～15層為主，其施工季節(jié)同屬年初3月～4月間，施工期間晝夜溫差懸殊，季節(jié)性大風(fēng)，不可避免的對結(jié)構(gòu)施工造成不利影響——加速混凝土表面收縮，導(dǎo)致開裂等狀況發(fā)生。

加之工期緊張，施工迅速，雖在商品混凝土中摻加早強(qiáng)等添加劑但仍難免出現(xiàn)強(qiáng)度增長與提前加載或過早拆模不協(xié)調(diào)的狀況發(fā)生，其直接導(dǎo)致樓板結(jié)構(gòu)受力下?lián)稀宥酥ё幧媳砻骈_裂;而樓板負(fù)彎筋的下?lián)弦嗍蛊涠瞬繉?yīng)位置表面開裂;樓板其余位置不規(guī)則開裂。

在樓板后期強(qiáng)度增長過程中，樓板內(nèi)細(xì)微裂縫已發(fā)生，而外界溫差和風(fēng)沙進(jìn)一步加強(qiáng)表面收縮趨勢，直接導(dǎo)致樓板上表面裂縫收縮加劇，裂縫增寬，最終形成現(xiàn)狀局面。

5． 2 現(xiàn)狀情況分析

1)由裂縫檢查可知，樓板上表面裂縫數(shù)量多、寬度較大，開裂較重;板底裂縫數(shù)量少、寬度較窄，開裂較輕。樓板上表面裂縫多屬非受力裂縫，但裂縫整體較寬，多有超過或接近GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)第4．2．6條規(guī)定的非受力裂縫的寬度限值的要求，已對結(jié)構(gòu)受力造成一定影響，建議對裂縫樓板采取一定的加固補(bǔ)強(qiáng)措施。

2)由現(xiàn)齡期樓板強(qiáng)度檢測可見，裂縫樓板整體強(qiáng)度基本達(dá)到30．0 MPa要求;但須注意，由于本次取樣位置多在樓板表觀較好處抽檢，而樓板已受到裂縫影響，結(jié)構(gòu)整體性及耐久性受到一定影響，建議采取必要措施進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)。

3)由樓板配筋掃描可見，樓板板底配筋基本滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，可保證正常使用要求。但其支座負(fù)彎筋保護(hù)層厚度普遍超標(biāo)，特別是5層樓板支座負(fù)彎筋保護(hù)層厚度嚴(yán)重超標(biāo)，需進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理。

4)樓板撓度測試揭示:現(xiàn)階段裂縫樓板跨中部位均已出現(xiàn)不同程度的下?lián)?，其撓度值尚在?biāo)準(zhǔn)許可范圍內(nèi)。由于部分樓板撓度值略大，考慮樓板后期裝修使用荷載增加，可能導(dǎo)致?lián)隙冗M(jìn)一步加大。因此，建議對撓度較明顯的樓板加強(qiáng)后期觀測，必要時(shí)可采取一定的補(bǔ)強(qiáng)措施。

6 樓板裂縫處理建議

1)鑒于抽檢樓板裂縫普遍較寬的狀況，建議針對性采取措施進(jìn)行處理;但對于裂縫嚴(yán)重的樓板，如5層、9層樓板裂縫應(yīng)進(jìn)行必要的加固補(bǔ)強(qiáng)處理。2)針對裂縫樓板負(fù)彎筋普遍超標(biāo)的狀況，建議采取一定的加固補(bǔ)強(qiáng)措施，特別是5層抽檢樓板。3)建議對撓度較明顯的樓板加強(qiáng)后期觀測，必要時(shí)可采取一定的補(bǔ)強(qiáng)措施。

［1］ GB 50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［2］ CECS 03∶2007，鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程［S］．

［3］ GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］．

［4］ 高小旺．建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固手冊［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003．