大型地下車庫頂板裂縫的分析及處理方法

苗云森 張永樂 肖文鳳

摘 要：本文通過對利用地下室頂板作為材料堆放場地和材料運輸線路使用中產生混凝土的裂縫的成因與控制進行分析，找出混凝土質量、施工工藝和后期維護不周造成的混凝土裂縫，并總結出補救方案和預防措施。

關鍵詞：地下車庫頂板；混凝土裂縫；現場養護；面荷載

1 工程概況

某住宅小區由13層、26層兩棟住宅及其配套設施組成，總建筑面積7.6萬平米；其中地下室2層，面積2.4萬平米。地下車庫結構采用框架結構體系，柱子截面650mm×650mm，柱間距8400mm；頂板板厚300mm，混凝土等級為C35P6，標高-1.950m；車庫頂板上設計為1500mm厚覆土種植花木及人行道路，臨近主樓一側為消防通道，樓面活荷載標準值為6.0kN/m2，消防通道為15.0kN/m2。

2 混凝土裂縫產生的原因分析

2.1 頂板混凝土產生裂縫的成因調查

裂縫情況說明：地下車庫主體結構1月份施工完成，春節休假后3月初復工，現場為了滿足材料倒運及堆放的要求，在地下室結構驗收完成后對其周邊肥槽進行了土方回填，將地下室頂板進行了場區規劃，布置了材料堆放區、車輛運輸線路。在經過5月份雨季時發現車庫頂板出現局部滲水的現象。有幾處為貫通性裂縫，板面下方裂縫呈橫縱向分布，板面上表面裂縫不均勻的龜裂；貫通縫滴水明顯，其他均為陰濕。

已采取的措施：在頂板上使用區域對應的地下兩層結構設置了支撐回頂體系，搭設要求與結構施工時的模板支撐體系相同。堆載區中重量較大的材料有：鋼筋加工及堆放區原材荷載23kN/m2、成品條材荷載15kN/m2；模板加工及堆放區面荷載2.5kN/m2；砌體堆放區面荷載8.8kN/m2；行駛車輛為材料運輸車、混凝土罐車10～25T之間，單輪面荷載2.4kN/m2～6kN/m2。

2.2 頂板混凝土產生裂縫的原因分析

2.2.1 材料原因

（1）粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大，誘導裂縫的產生。

（2）混凝土減水劑、防水劑、摻合料（粉煤灰、礦粉）選擇不當，摻量不當增加混凝土收縮。

（3）水泥中堿含量控制不嚴，某些活性礦物與堿溶液產生化學反應，其生成物體積增大從而導致混凝土結構發生破壞。

2.2.2 混凝土配合比原因

（1）冬季施工，加入防凍劑使初凝時間縮短，不利于養護和二次收面。

（2）冬季風大外部環境負責，試驗配合比不能完全滿足現實施工需要。

2.2.3 施工及現場養護原因

（1）運輸到場的混凝土未及時卸車，等待時間過長導致混凝土塌落度損失，加入的減水劑劑量不當，混凝土仍不能滿足施工需要。

（2）現場澆搗頂板混凝土均處于晚上，漏振、過振或平板振搗器物操作不當，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產生。

（3）對大面積混凝土工程連續作業，采用振動棒驅攤堆積的混凝土，缺少隨澆筑隨抹面和兩次抹面，產生表面收縮裂縫。

（4）冬季澆筑完混凝土養護措施不到位，混凝土早期受凍，水化熱反應不足引起收縮裂縫和強度損失。抗滲混凝土有效養護時間不足14天。

2.2.4 使用原因（外界因素）

（1）提前使用頂板結構進行堆積材料，荷載超負。

（2）與設計樓面活荷載值相比鋼筋原材堆放區荷載遠遠大于設計值。成品條材堆放區荷載也近設計值的2倍，原材堆放區近3倍。

3 結果處理的方案

該工程檢測構件混凝土強度、底部受力鋼筋間距均滿足設計及規范要求。實測裂縫最大寬度超出相關規范要求（0.30mm），依據GB 50144—2008《工業建筑可靠性鑒定標準》第3.3.1條、6.2.5條至第6.2.7條，該工程所測構件評定安全性等級為B級；所測裂縫略低于國家現行標準規范的安全性要求，仍能滿足結構安全性的下限水平要求，不影響安全。從澆筑完頂板混凝土到發現裂縫已有90多天，混凝土熟化反應基本完成，在去除荷載45天后裂縫沒有持續增長。具體解決處理方案如下。

3.1 對于頂板裂縫寬度在0.2mm內的處理方法

混凝土裂縫表面修補法主要適用于細微裂縫的修補，針對不影響混凝土結構安全的細微裂縫的處理。主要施工方法首先是用高壓水槍沖洗干凈混凝土表面及細微裂縫內部的雜物，待混凝土表面干燥后，再采用環氧膠泥涂刷于混凝土裂縫表面，使其滲透進混凝土表面裂縫中，對于滲透裂縫中的填縫材料及時添加，確保施工的工程質量，使其恢復防水功能及混凝土的耐久性。

3.2 對于頂板裂縫在0.3mm以上處理方法

主要有壓力注漿和內部填充兩種方法。

壓力注漿法： 將高強度、低粘度的如環氧樹脂漿液在一定的壓力下注入縫隙內部，適用于裂縫0.2mm以上獨立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀裂縫。

內部填充法： 主要適用于裂縫寬度在大于0.5mm的裂縫修補，方法是沿著裂縫走向鑿出V 型槽，槽深、槽寬分別不小于20mm和15mm的V型槽，然后采用高標號1∶1水泥砂漿進行分層搗實，其次采用改性環氧樹脂或彈性填縫材料進行填充。

4 經驗教訓

（1）嚴把混凝土原材料質量關，定期或不定期去攪拌站進行抽查材料的質量，要求攪拌站對原材料進行封閉儲存，保證正式生產的配合比與適配混凝土材質相同。

（2）對混凝土中堿、堿活性物含量嚴格控制，攪拌站每次進場原材料均進行堿含量測試。優化混凝土的施工配合比設計，加入高效減水劑，礦粉替代量不宜過高并適當減小水灰比。

（3）進場的混凝土及時卸料，正確澆筑混凝土保證密實性和均勻性，同時控制鋼筋的保護層厚度。

（4）重視冬季混凝土的養護，包括濕度和溫度兩個方面。提前確定好保溫措施，要落實專人養護和看護。

（5）需要利用頂板堆放材料時，須經過設計院對結構荷載情況進行復核。對堆料場提前規劃布置，將結構施工時的模架支撐體系按照后期使用荷載進行計算，并對此范圍的支撐體系不拆除，直至使用完畢。

（6）頂板上設計有回填土時先進行回填土施工，回填后的區域可使樓板受力均勻，提高結構荷載值。

參考文獻：

[1] 孫繼承.中國商品混凝土行業企業專家委員會.從業提醒：預拌混凝土質量事故100例[S].北京：中國建材工業出版社，2012.