建筑工程樓地面裂縫的預防措施和處理技術

王 亮 程 楊 鞏 志 王 迪 關圣錫

建筑工程樓地面施工工藝的選擇，是根據其所處的場景決定的。由于工業廠房地面使用頻繁、載荷形式多樣、平整度要求高，當前首選金剛砂地面工藝。

這種地面材料以耐磨性強、抗沖擊性好、使用壽命長著稱，但由于廠房面積較大、環境溫度存在差異、施工工藝較復雜，往往容易在施工養護階段、投入使用階段產生裂紋。這不僅會給業主單位造成較大的經濟損失，還阻礙了行業技術的發展。

為此，本文以金剛砂地面為研究對象，針對其裂紋等常見問題進行研究，優化其施工工藝技術，這對經濟的發展和技術的進步具有十分重大的意義。

1 項目及工藝

1.1 項目概況

蘇州時代新安能源一期工程項目，位于江蘇省蘇州市吳中經濟開發區郭巷街道吳淞二路以北、縱二路以西。項目總建筑面積約為164854 m2，規劃總用地面積為85047.8 m2，其中生產車間（車間1）5 層，建筑面積為83833 m2；研發車間（車間3）5 層，建筑面積為42738 m2；辦公樓7 層，建筑面積為37984 m2。

1.2 施工工藝

樓地面選用6 cm 厚的金剛砂拋光地面，以保證平整度、耐磨性和抗沖擊性，進而減少揚塵。金剛砂地面的內部結構從下至上依次為基礎層、找平層、耐磨層和養護層。其中：基礎層是混凝土結構體，是樓地面施工工藝實施前的狀態；找平層是為了解決基礎結構體表面坑洼、不平整的情況，避免后道工序出現應力不均勻的問題，其厚薄應根據基礎層的不平整度進行調整；耐磨層和養護層作為金剛砂混凝土地面的核心，需要采取多道工藝措施[1]。

1.3 工藝實施

車間地坪底層施工完畢并經過養護后，綜合考慮施工進度，采取分區分塊交叉作業的方式。地面清理打磨、雙層鋼筋網片布設并按雙鐵絲綁扎、管線槽盒預埋以及模板支設可并列進行，其中模板支設環節應用槽鋼、角鋼等設置后道工序中的澆筑厚度控制基準，分塊設置的模板之間要嚴密。

混凝土面層澆筑前，與商用混凝土拌合站做好材料配比、運送時間、運送量等方面的協商。現場澆筑分塊分區低段一次性澆筑完成，到達指定高度后立即使用平板搗振器進行搗振。搗振過程中使用水平儀控制平整度，并調整高差。

混凝土初凝階段，需要進行金剛砂的第1 次布設，按5 kg/m2均勻拋灑的方式進行。布設后使用圓盤磨光機抹平，使金剛砂與混凝土層充分混合，并多次收光。混凝土終凝前，進行金剛砂第2 次布設，并按照第1 次的方式處理表面。2 次金剛砂布設結束后，開始分區分塊進行處理，包括切縫、邊框齊整等。

混凝土養護階段，前7 d 每日灑水養護，并注意成品保護。養護結束后，開始研磨地面。研磨操作應連續均衡進行，力度一致，確保整體和局部的平整度。磨光片按照從50 至3000 的規格依次使用，并且研磨次數不少于2次。在研磨過程中及時進行地面清理，以便后續進行固化處理。地面清理后，均勻連續涂抹光亮劑，待干燥后，繼續用磨光機打磨平整，最終形成成品地面。

2 金剛砂地面裂紋成因分析

在施工過程中，通過不斷地監測控制質量，并對比不同車間、不同樓層的施工質量，發現車間1 的3 層和4 層地面在交工后出現開裂，處于養護期的車間3 各層均出現局部少量裂紋。裂紋形式和部位存在差異，包括重載路線裂紋、柱邊長條狀裂紋和切縫邊緣裂紋等。為此，需要認真分析施工工藝過程，找出技術因素，以便總結提高。

2.1 重載裂紋

對重載路線部位采取取芯檢查，發現其內部變形較為嚴重，存在空鼓現象，且分層接線不明顯，相互混合交叉。經分析認為，造成地面重載下裂紋的表面原因是地面承載力不足，深層原因則是底層面的處理不到位。一方面，樓板混凝土層未認真處理，平整度不足，使得墊層澆筑時存在局部不均勻的問題，導致后期出現空鼓或承載力不均勻現象，一旦地面有重載情況，則容易出現裂紋。另一方面，基層水處理時存在問題，一些基層混凝土浸泡時間不足，底層干燥，在后續澆筑過程中，水分吸收過快，混凝土失水，進而造成強度不足，重載下發生裂紋。

2.2 柱邊裂紋

經觀察，柱邊裂紋靠近墻角、柱邊等處，且呈長條形閉合狀，具有較為明顯的特征。結合裂紋出現部位，分析其產生的原因，采用排除法進行分析。

首先，裂紋的產生必然是內部或外部作用力導致。由于墻柱邊角部位很少受到外力作用，基本可以排除外力影響，考慮裂紋的產生是材料內力作用所致。

其次，分析各施工步驟的差異性。相比較其他位置的地面情況，該部位在地基處理、墊層、澆筑、搗振、金剛砂布設及養護環節均無差異，因此可以排除這些工藝環節的問題。

再次，考慮鋼筋網布設和表面磨光的差異。由于墻柱邊角處磨光機使用不夠便利，往往需要配合手工打磨，但手工打磨僅影響其光潔和平整程度，與裂紋的產生關系不大，因此排除了表面磨光這一因素，只剩下鋼筋網布設問題。

最后，經認真研究后發現，環形鋼筋網離墻柱邊角距離越遠，裂紋產生越多，距離越近則裂紋較少。這主要是由于在澆筑后期養護期間，邊角部位容易發生應力反饋作用，如果缺少鋼筋網的支撐作用，加上混凝土韌性不足，則容易發生裂紋[2]。

2.3 切縫裂紋

切割縫具有劃分不同區域、釋放溫度應力的作用，在本項目中出現的切縫裂紋，形狀為垂直于切縫的輕微上下形變裂紋和較長的裂紋。在分析分隔縫切割工藝、測量深度以及調查有關施工人員后，發現分隔縫切割時也存在裂紋傾向。對比在養護期間不同時間的切割，發現切割時間大于7 d或溫度較高情況下的切割發生了輕微裂紋，其原因是混凝土層硬化過快，在未及時開設分隔縫的情況下發生了溫度變形[3]。

而對于較長的裂紋，通過對比各分隔縫的形狀、面積等，發現不規則區域下的分隔縫及較大面積的分隔縫容易引發較長的裂紋。其發生機理是分隔縫區域過大，使得溫度形變應力得不到及時釋放而引發裂紋。

3 金剛砂地面裂紋的預防措施

3.1 基層處理工藝控制

基層處理工序中，首先要檢查基層混凝土結構板的平整度，不得出現裂紋、空鼓、鼓包及突出尖銳的石子等情況。其次對裂紋要用純水泥漿填補灌縫，空鼓缺陷則需敲破后灌漿處理，保證其承載力。對表面尖銳部分，需均勻鑿除。最后，使用混凝土銑刨機整體清理，去除表面附著物和浮漿。通過這套工序，在保證整體平整度的同時，形成最終的干燥粗糙表面。

基層濕水處理時，首先噴灑濕水，確保整體潤濕。其次，將水管置于地面，持續放水，讓水流漫開，逐步浸透。對于較大的面積要移動澆水，確保整體濕度。為防止后道工序混凝土面層出現空鼓，一般要浸泡24 h，以確保基層浸透。最后，由專人使用素水泥漿掃平地面，可用鋼絲刷掃勻，確保結構板表面混凝土相對松軟且平整，有利于下一道工序中混凝土粘結牢固，強度保持連續性。

3.2 鋼筋網布設工藝控制

混凝土墊層澆筑完畢，進入鋼筋網敷設階段。首先，劃分區域。區域的劃分雖然不直接決定后期的分隔縫，但同樣與切割縫密切相關，其分割區域的面積對一次性澆筑完成具有很大影響。其次，按照區域面積鋪設鋼筋網，鋼筋網的鋪設以邊長10 cm 的方格為宜，選用6 mm 鋼筋綁扎。上下層鋼筋網的縱橫向布置要有相對面，按照“橫—縱—橫—縱”的順序進行布置。邊緣部位鋼筋的處理極為重要，特別是邊角柱位置，應以垂直方向鋼筋抵靠邊緣部位、橫向鋼筋平行間距不大于5 cm 為宜。鋼筋網的布設應達到使墻柱邊緣與其他大面積部位承載堅韌度一致的效果，以減少墻柱邊緣部位后期的裂紋。最后，工人綁扎時要采用倒退綁扎法，腳踩時不易對鋼筋邊緣部位用力。不得出現塑性硬彎，綁扎時要先調校后綁扎，綁扎要一次完成，不可反復踩踏綁扎位置。

3.3 切縫工藝控制

金剛砂兩次布設完畢后，應在其終凝前對磨光面進行切縫處理。為防止切縫部位的裂紋，其工藝要求如下：第1，切縫時機的把握。在二次磨光結束后開始切縫，混凝土終凝前一次完成切縫，每道縫不論多長都要一次性完成。第2，切縫面積的控制。為防止大面積的溫度和膨脹應力變化導致裂紋，切縫間距應控制在6 m 以內。同時，為保證美觀，需要提前設計機器、走道等位置的劃分[4]。對于墻柱邊緣切縫，要考慮應力的集中特性，在距離墻柱邊1 m 以內的地方切縫，且對于柱邊應圍柱一周并形成閉合縫隙。第3，切縫處理。要使用環氧樹脂進行填充，填充應密實均勻，且一次填補完成。二次檢查要與一次填補連續進行，對外淤、凹坑部位應填補到位。

4 金剛砂地面裂紋的處理技術

對于該項目中已經出現的部分裂紋，項目技術組制定了修補處理措施，主要包括對重載裂紋、墻柱角裂紋和切縫裂紋的處理。

4.1 重載部位裂紋的處理

重載部位裂紋的成因，盡管與底層結構板的平整度和濕水情況有關，但考慮到修補的經濟性和實用性，需要根據裂紋下部各層的具體情況制定措施。對于形成空鼓、氣孔的情況，需要鑿除地面，深入空鼓層，以灌注水泥漿的方式進行填充。具體實施時，必須設計修補范圍，防止出現色差、切割縫不規則等問題，影響美觀性。一般要一側依靠就近的分隔縫，選取一定面積，使用水泥切割機切縫確定鑿除范圍，再用風鎬或水泥破碎機進行大面積處理。對于靠近邊緣的縫隙部位，建議人工輔助鑿除，避免影響其他成品板塊。鑿除層次無須形成平整面層，重點是露出范圍內的空鼓及蜂窩氣孔。鑿除面要清掃干凈，然后濕水浸泡，時間不少于12 h，最后掃漿形成軟接觸層[5]。在掃漿過程中，一些氣孔缺陷可即時處理，其他較大空鼓，則需填充水泥漿，形成平整面。處理結束后，需按照金剛砂地面工序重新撒金剛砂磨平、混合固化劑、加光亮劑和養護等工序，完成修補。

對于因表面強度不足形成的重載裂紋，要具體分析其原因，無論是設計強度不足，還是表面工藝處理不到位，均只能對面層進行薄層處理。一般可以通過少量鑿除面層的方式形成平整面，經清掃、濕水、澆筑、撒金剛砂，再經過磨平、養護等方式重新處理。在撒金剛砂時注意添加樹脂材料，以促進表面韌性。

4.2 墻柱角裂紋的處理

墻柱角裂紋發生的根源來自于切縫設計及鋼筋網的布置，但考慮其承受的外力不大，且在養護干燥后裂紋形成已經固定，因此其修補措施一般不再考慮內部情況，而以表面處理為宜。一方面，對墻柱角位置加設分隔縫。加密分隔縫后可在較長的使用周期內減少內部膨脹的發生，避免引發裂紋擴大，設計時需要考慮美觀性，并使用樹脂填充。另一方面，對表面裂紋進行修補。可考慮使用純金剛砂骨料灌注，使得裂紋部位與其他部位的色差不明顯，有效處理了少量邊角部位的裂紋。

4.3 切縫部位裂紋的處理

沿切縫垂直方向產生的較長裂紋，可能處于地坪的任意處，影響美觀且長度較大，需要重點修補。在處理過程中，一方面要考慮其產生原因可能與切縫面積有關，因此需要重新布置切縫位置。在后期使用期間出現的裂紋，則可以認為內部應力已得到釋放，不再重新切割分隔縫，僅對縫隙進行處理。

另一方面，對裂紋進行修補，可以采取3 種方式：第1，純金剛砂修補。這種方式具體使用純凈鋼砂填2 次縫并打磨，較好地解決了色差問題。但純金剛砂與混凝土接觸不牢靠，在較長時間內容易產生脫落、凹坑或粗糙問題。第2，采用金剛砂摻水泥進行修補。通過混合純水泥漿和金剛砂，能夠將金剛砂與原混凝土層很好地結合，耐久性更好。其缺點是顏色不飽滿，會與既有地面形成較大色差，觀感質量不佳。第3，采用金剛砂摻黃沙及樹脂的方式進行修補。該方式集合了上述2 種方法的優點，且色差大、耐久性差的缺陷不明顯。修補時同樣要分2 次進行灌注，灌注前要先清理、潤濕，灌注后要經過7 d 的養護再進行打磨和拋光。

在實際應用中，3 種方法各有優勢。對于有較大面積且裂紋位置明顯的地方，可采用純金剛砂或金剛砂摻黃沙及樹脂的修補方式，減少色差，保證美觀度；對于邊緣部位和不突出部位，可使用金剛砂摻水泥的方式，確保耐久性。

5 結語

以蘇州時代新安能源一期工程項目為例，對少量裂紋類型進行分析，總結了具有針對性的處理措施：

1）針對重載部位承載力不足造成的裂紋，需要從結構板基層的平整度和濕水方面采取預防措施，后期處理則需要進行灌漿填實、重新打磨處理，確保其承載力。

2）針對墻柱邊角部位應力分配不均造成的裂紋，在施工時針對鋼筋網的距離和排布采取措施，后期處理則以表面處理為主。

3）針對切縫部位發生的膨脹裂紋，則要根據具體部位，選擇填充純金剛砂、金剛砂混合水泥漿或金剛砂混合黃泥和樹脂的方式進行處理。