某鋼框架結(jié)構(gòu)高層住宅現(xiàn)澆板裂縫檢測(cè)鑒定及處理方案

程建明 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)一所，安徽 合肥 230031）

0 前言

現(xiàn)澆板裂縫屬于住宅工程質(zhì)量通病和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量缺陷的一種，住宅工程質(zhì)量通病指住宅工程完工后易發(fā)生的，常見的，影響使用功能及外觀質(zhì)量的缺陷。鋼框架結(jié)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)，現(xiàn)澆板開裂的分布特征與其它混凝土結(jié)構(gòu)有所不同，裂縫開展數(shù)量多，寬度大，引起業(yè)主對(duì)房屋質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全的擔(dān)憂。筆者以某產(chǎn)生現(xiàn)澆板裂縫的鋼框架結(jié)構(gòu)高層住宅為案例，根據(jù)施工質(zhì)量抽檢結(jié)果、裂縫分布及特征以及結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果，綜合分析開裂原因，并提出可靠處理方案。

1 設(shè)計(jì)概況

該工程設(shè)計(jì)為地下一層，地上十八層鋼框架結(jié)構(gòu)，主要豎向承重構(gòu)件為鋼柱、鋼梁，現(xiàn)澆板支承于鋼梁上方，現(xiàn)澆板底面與鋼梁上翼緣相交，梁、板之間連接處設(shè)置有栓釘。同一層現(xiàn)澆板均為同批澆筑，未設(shè)置后澆帶，整個(gè)樓層現(xiàn)澆板可視為一塊整板。該樓3～18層為標(biāo)準(zhǔn)層，東西向軸線尺寸為42.2m，南北向軸線尺寸為14.9m，基本呈矩形。標(biāo)準(zhǔn)層現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)形式相同，除陽臺(tái)、廚衛(wèi)等位置外，其余現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)厚度均為120㎜，混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)均為C30。實(shí)際施工過程中現(xiàn)澆板鋼筋為雙層雙向，東、西兩端邊跨位置板鋼筋較中部位置有加密。

2 現(xiàn)澆板裂縫分布及特征

經(jīng)普查：抽檢的四、七、十、十一層頂現(xiàn)澆板均有裂縫產(chǎn)生，且裂縫數(shù)量較多，分布區(qū)域較廣。現(xiàn)澆板裂縫分布在現(xiàn)澆板跨中、近跨中、支座及建筑物陽角等部位，按裂縫分布位置及特征可分為以下4類。

第一類裂縫位于跨中或近跨中部位，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙，基本沿預(yù)埋線管直向或斜向開展。該類裂縫長(zhǎng)度較長(zhǎng)，局部位置縫寬較大，基本上下對(duì)稱貫穿，測(cè)得板底面結(jié)構(gòu)層最大縫寬約為0.80mm，板面結(jié)構(gòu)層最大縫寬約為0.90mm。

第二類裂縫為無規(guī)則裂縫，在板底和板面的各個(gè)部位均有分布，多為順鋼筋方向直裂紋。該類裂縫長(zhǎng)短不一，分布沒有規(guī)律，已基本貫穿，測(cè)得板底面結(jié)構(gòu)層最大縫寬約為0.40㎜，板面結(jié)構(gòu)層最大縫寬約為0.70㎜。

第三類裂縫位于建筑物陽角部位現(xiàn)澆板的拐角，與縱橫向梁軸線呈約45°斜向分布。裂縫上下對(duì)稱貫穿，測(cè)得板底面結(jié)構(gòu)層最大縫寬約為0.26㎜，板面結(jié)構(gòu)層最大縫寬約為0.30㎜。

第四類裂縫位于現(xiàn)澆板支座部位，與梁軸線邊緣平行呈直向開展。該類裂縫長(zhǎng)度較長(zhǎng)，寬度較大，已基本貫穿，測(cè)得板底面結(jié)構(gòu)層最大縫寬約為0.80mm，板面結(jié)構(gòu)層最大縫寬約為1.20mm。該類裂縫特征與常規(guī)的框架結(jié)構(gòu)相同位置出現(xiàn)的裂縫有較大不同，為鋼框架結(jié)構(gòu)所獨(dú)有。框架結(jié)構(gòu)等常規(guī)結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆板支座部位裂縫一般僅在板面分布，不貫穿，主要與負(fù)筋位置下移有關(guān)。

3 現(xiàn)澆板施工質(zhì)量抽檢

抽檢現(xiàn)澆板芯樣試件混凝土抗壓強(qiáng)度、板厚及正、負(fù)彎矩鋼筋間距基本符合規(guī)范要求，但部分板面鋼筋保護(hù)層厚度測(cè)點(diǎn)偏大，超出規(guī)范允許偏差要求。鉆芯檢測(cè)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆板面浮漿較厚，混凝土粗骨料較少。

4 結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算

依據(jù)本工程設(shè)計(jì)圖紙結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果經(jīng)結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算，得出在不考慮現(xiàn)澆板裂縫情況下，抽檢的樓層現(xiàn)澆板承載力符合規(guī)范要求。

5 裂縫成因分析及影響評(píng)價(jià)

根據(jù)被測(cè)樓層現(xiàn)澆板裂縫分布特征、本工程設(shè)計(jì)圖紙以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果綜合分析如下。

第一類為板跨中或近跨中部位裂縫，主要由于混凝土收縮應(yīng)力引起，預(yù)埋線管削弱板截面對(duì)裂縫開展起不利影響。

第二類為不規(guī)則裂縫，主要由于混凝土早期塑性沉縮引起，與混凝土水灰比較大、施工養(yǎng)護(hù)不到位等因素有關(guān)。

第三類為板角部斜裂縫，主要由于溫度應(yīng)力作用引起。

第四類為支座部位裂縫，主要由于混凝土收縮和溫度應(yīng)力共同作用引起，與兩種不同材料（鋼板和混凝土）變形不協(xié)調(diào)、施工養(yǎng)護(hù)不到位、部分負(fù)筋保護(hù)層偏大、板面粗骨料偏少、梁支座位置管線較多等因素有關(guān)。

由于上述現(xiàn)澆板部分裂縫開展寬度已超出GB 50292-2015標(biāo)準(zhǔn)允許限值，削弱了現(xiàn)澆板承載能力，且對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性和使用有較大影響，應(yīng)進(jìn)行可靠處理。

6 裂縫處理方案

原設(shè)計(jì)單位根據(jù)檢測(cè)鑒定結(jié)論經(jīng)結(jié)構(gòu)復(fù)算后提出以下裂縫處理意見。

①裂縫寬度不大于0.3mm的部位：對(duì)板面裂縫，將裂縫表面清理干凈后，采用封閉膠將裂縫封閉；對(duì)板底通長(zhǎng)裂縫，將裂縫表面打磨清理干凈后，采用粘貼碳纖維布的方法處理。

②裂縫寬度大于0.3mm的部位：對(duì)板面裂縫，將裂縫表面清理干凈后，采用低壓注漿法充填封閉裂縫；對(duì)板底裂縫，將裂縫表面打磨清理干凈后，采用粘貼碳纖維布的方法處理。

③所有樓面板的板面清理干凈后，滿鋪C4@150鋼絲網(wǎng)，用C25細(xì)石混凝土做30mm厚面層，替換原設(shè)計(jì)30mm厚C20細(xì)石素混凝土面層。

④板支座處裂縫處理：裂縫寬度不大于0.3mm的部位，將板面裂縫表面清理干凈后，采用封閉膠將裂縫封閉。裂縫寬度大于0.3mm的部位，將板面裂縫表面清理干凈后，采用低壓注漿法充填封閉裂縫。

7 結(jié)語與展望

鋼框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆板因其與鋼梁鋼柱連接特點(diǎn)，兩種建筑材料（鋼板和混凝土）變形不協(xié)調(diào)，支座部位容易產(chǎn)生貫穿性裂縫，其他類裂縫雖然與普通混凝土現(xiàn)澆板裂縫類似，但裂縫的開展數(shù)量多、寬度大，部分裂縫開展寬度已超出GB 50292-2015標(biāo)準(zhǔn)允許限值，削弱了現(xiàn)澆板承載能力，且對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性和使用有較大影響，需進(jìn)行灌漿和粘貼碳纖維布處理，另外考慮裂縫數(shù)量較多，板面澆筑C25細(xì)石混凝土層（內(nèi)置鋼絲網(wǎng)片）代替原設(shè)計(jì)找平層。

建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中應(yīng)著眼于貫徹預(yù)防為主的原則，完善設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施及加強(qiáng)施工等方面的管理，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫數(shù)量和寬度。隨著鋼框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和推廣，今后準(zhǔn)備從以下幾個(gè)方面做深入研究，提出控制裂縫的措施，給設(shè)計(jì)提供依據(jù)；改善并優(yōu)化當(dāng)前梁-板、柱-板節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，預(yù)防施工質(zhì)量通病，用以指導(dǎo)后續(xù)工程。具體方案如下：

①根據(jù)被測(cè)現(xiàn)澆板裂縫分布特征、該工程設(shè)計(jì)圖紙以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算、有限元分析結(jié)果綜合分析，對(duì)現(xiàn)澆板裂縫成因進(jìn)行分析并評(píng)價(jià)其影響；

②根據(jù)現(xiàn)澆板裂縫成因分析及其對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)結(jié)果，針對(duì)已建主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象的現(xiàn)澆板構(gòu)件，綜合考慮可靠性、經(jīng)濟(jì)性、方便作業(yè)等，提出控制裂縫的措施，給設(shè)計(jì)提供依據(jù)；

③為保障后續(xù)待建主體結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，控制、降低出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)現(xiàn)澆板裂縫成因分析，及時(shí)調(diào)整當(dāng)前梁-板、柱-板節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化施工工藝，保障同類工程的順利完成；

④基于優(yōu)化后的梁-板、柱-板節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，形成相關(guān)施工工法和技術(shù)專利，推廣后用以指導(dǎo)后續(xù)工程。