某倉庫超平地坪裂縫檢測及原因分析

羅雄浩

廣州建設工程質量安全檢測中心有限公司 廣東 廣州 510440

超平地坪是目前世界上最高規格和最高標準的地坪施工工藝，它是為了提高地面的平整度、耐磨度及延長地面使用壽命而設計的，特別是在物流倉儲地面方面發揮出極大的優勢。它保證了高位叉車的正常使用（穩定而不偏移，減少叉車的維修率），大大地提高了工作效率。超平地坪對平整度和水平度的要求遠遠高于常規地坪。本文以某倉庫超平地坪裂縫檢測鑒定為案例，研究分析裂縫產生的原因以及裂縫對地面結構安全和使用產生的影響。

1 工程背景

某倉庫為單層鋼結構，平面形狀大致為長方形，首層地面采用金剛砂超平地面[1]，如圖1所示。目前該倉庫主體結構已完工并投入使用。該倉庫地面擺放高位貨架，貨架高度超過18m，日常使用貨架叉車搬運貨物。由于貨架叉車司機在8-18m的高度上操作設備，因此地面的平整度是保證高位叉車設備在高速運營中至關重要的因素。貨架叉車在未達標的地坪上長期使用將會造成輪胎早期磨損及設備的頻繁故障。根據建設單位反映，該倉庫在工程竣工交付使用之前首層地面就已經出現了不同程度的開裂現象，在使用過程中發現地面裂縫進一步發展，部分裂縫被叉車長期碾壓造成裂縫口崩裂，嚴重影響地面正常使用。

圖1 某倉庫地面板布置圖

2 檢測數據整理及分析

2.1 資料核查

通過資料核查和現場調查，為滿足超平地坪的使用標準，該建筑地面板采用跳倉式振動梁施工，貨架與自由區分開澆筑，并設置分倉縫和切割費，分倉縫和切割縫采用專用膠填縫。目前該建筑主體結構已完工并投入使用，在工程竣工交付使用之前首層地面板已出現了不同程度的開裂現象。該建筑平面荷載布置符合設計要求。該建筑的平面布置、軸線尺寸與設計相符。

2.2 地基基礎檢測

經過現場調查，未發現該建筑存在明顯的由于基礎不均勻沉降引起的建筑物傾斜、變形等異常情況。現場利用經緯儀測量建筑傾斜狀況，測量結果詳見表1。測量結果表明，該建筑柱頂水平位移（包括施工誤差和外裝修的影響）均小于《鋼結構設計標準》（GB50017-2017）第B.2.3條[2]規定的柱頂水平位移容許值，表明該建筑地基基礎目前工作狀態正常。

表1 建筑傾斜測量結果

表2 樓板承載力的驗算結果(mm2)

2.3 裂縫檢測

經過現場查勘，該建筑地面板板面存在明顯可見的裂縫，地面裂縫分布圖詳見圖2。根據裂縫的分布特點，選取典型裂縫進行詳細分析，具體情況如下：該建筑首層地面板板面存在多道裂縫，一部分為長條狀（如圖2a 所示），長條狀裂縫主要分布在1～7軸×C～L軸的貨架區域，而叉車通道的裂縫又明顯多于貨物存放區；一部分為龜裂狀裂縫（如圖2b 所示），龜裂狀裂縫主要分布在在1～7軸×A～C軸和1～7軸×L～P軸的貨物流轉區域，叉車在此區域來回行駛。裂縫寬度約為0.06mm～0.72mm，大部分裂縫寬度在0.1mm～0.5mm范圍內。從裂縫鉆取芯樣看，裂縫多數為上下貫通，部分較細小的裂縫亦發展至混凝土內部，從裂縫形態看，裂縫呈典型的上寬下窄的“楔子”型或中間寬兩頭窄的“棗核”形（如圖2c所示）。

圖2 地面裂縫分布圖

2.4 混凝土抗壓強度檢測

采用鉆芯法[3]對部分首層地面板的混凝土抗壓強度進行檢測，其中從存在較多裂縫的地面板中抽檢3組構件共9個芯樣，從存在較少裂縫的地面板中抽檢3組構件共9個芯樣，并抽檢3個膨脹加強帶構件共9個芯樣。檢測結果表明：抽檢構件的混凝土抗壓強度推定值均滿足設計強度等級要求。

2.5 鋼筋配置檢測

現場采用鋼筋探測儀并結合局部開鑿的方法對部分首層地面板構件的鋼筋配置進行檢測。檢測結果表明：抽檢的首層地面板鋼筋配置滿足規范[4]與設計要求。

2.6 地面平整度檢測

現場采用水準儀對首層地面板的平整度進行檢查，每隔1～4m選取一個測點，現場取得各觀測點的高程后，以所有觀測點的高程平均值為零標高，各個觀測點相對于高程平均值的差值即為該點的相對高程。根據現場檢測結果，垂直于字母軸方向每隔1.5m的最大相對高程差為0.85mm，滿足設計要求（1.05mm）；平行于字母軸方向每隔4m的最大相對高程差為1.82mm，滿足設計要求（5mm）。

3 計算復核

3.1 計算參數的選擇

(1)總體信息：采用北京盈建科軟件股份有限公司開發的盈建科建筑結構計算軟件進行分析。場地類別按Ⅱ類場地；建筑物按7度抗震設防，設計地震分組為第一組；框架抗震等級為三級[5]；地面粗糙度為B類。

(2)荷載：恒載：250mm厚樓板：6.25 kN/m2；活荷載：樓面：60.0 kN/m2；基本風壓：0.45 kN/m2[6]。

(3)混凝土強度取值：首層地面板：C30；膨脹加強帶：C35。

3.2 計算結果

根據設計圖紙，該建筑以粉砂層作為持力層，其地基承載力特征值為90kPa，滿足地基承載力要求。首層地面板的鋼筋配置滿足承載力的要求。

4 綜合分析

(1)該建筑首層地面板板面存在多道裂縫，一部分為長條狀，一部分為龜裂狀裂縫。大部分裂縫寬度在0.1mm～0.5mm范圍內。從裂縫鉆取芯樣看，裂縫多數為上下貫通，部分較細小的裂縫亦發展至混凝土內部，從裂縫形態看，裂縫呈典型的上寬下窄的“楔子”型或中間寬兩頭窄的“棗核”形。根據裂縫的走勢、形態及現場檢測結果分析可知：上述裂縫均呈現出典型的溫度裂縫、混凝土收縮的特征，該類裂縫屬于非結構性裂縫。混凝土在澆搗過程中要釋放出一定的熱量，使混凝土溫度升高，由于環境溫度較低，混凝土溫度開始下降，在降溫過程中混凝土發生收縮；同時在硬化過程中，由于外界溫度變化，混凝土熱脹冷縮，也容易產生裂縫。在約束條件下，當混凝土溫降收縮變形大于極限拉升變形時，容易發生開裂，在截面突變部位及孔洞角部也會產生熱應力集中裂縫。混凝土自身收縮、外界溫度變化以及施工單位在施工過程中控制不當和混凝土養護不良是造成該類裂縫的主要原因。

(2) 地面長條狀裂縫主要分布在貨架區域（1～7軸×C～L軸區域），而叉車通道的裂縫又明顯多于貨物存放區，這主要是由于貨架區域叉車沿固定車道行駛，裂縫有規律產生。而在貨物流轉區域（1～7軸×A～C軸和1～7軸×L～P軸），叉車頻繁經過，來回行駛，裂縫發展為龜狀裂縫。

(3)該建筑地面板大部分裂縫寬度在0.1mm～0.5mm范圍內，尚不顯著影響地面板的承載力和安全性，但對地面板的耐久性和正常使用會產生明顯影響。

5 處理建議

(1)鑒于裂縫的存在對地面板的耐久性和正常使用會產生明顯影響，應委托具有相應資質的單位對裂縫進行封閉或灌漿處理。

(2)地面板裂縫修復完成后，應委托具備相關資質的單位定時進行觀測，發現裂縫有繼續擴展趨勢須及時修復，直至裂縫穩定。

6 結語

超平地坪對施工工藝要求很高，而且連續澆筑的混凝土體量較大，施工控制不當易產生收縮裂縫。混凝土地坪的澆筑建議在室內封閉的環境下進行，即須在屋頂和周邊墻都做好的前提條件下才能施工，避免陽光直射、通風和雨水。在施工時應設置分格縫，盡量預防裂縫的產生。