某工程混凝土板大面积裂缝产生原因及修复措施

GXF360 2017-05-27

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某工程混凝土板大面积裂缝产生原因及修复措施

闫　标，　杜　勇

(合肥工大建设监理有限责任公司，安徽合肥　230009)

摘　要：文章通过工程实例，阐述某工程现浇商品混凝土楼板裂缝产生的原因与修复措施，结合施工经验与相关文献，提出相应的措施以减少钢筋混凝土楼板裂缝的产生,为类似工程问题提供参考依据。

关键词：混凝土板；裂缝；渗水；原因分析；治理措施

0　引　　言

随着建筑工程机械技术与利用率的提高、集成化与协作化的发展，泵送商品混凝土已被绝大多数工程采用。为满足混凝土垂直与水平运输以及工业活性废料的再利用，掺加的外加剂与活性材料改善了混凝土的施工性能，但加大了混凝土的收缩，加之施工技术水平、质量意识不一，致使钢筋混凝土楼板产生裂缝渗水问题频发，对结构的安全性、耐久性与使用功能埋下隐患。因此，本文重点研究某工程钢筋混凝土板产生大面积裂缝的原因与治理措施，为类似工程问题提供参考依据。

1　工程概况

某工程为在建科教楼，建筑面积约为8.6万 m2,其中地上约为7.4万 m2,地下约为1.2万 m2,建筑基底面积为7 570 m2。地上东西两侧建筑对称，北侧东西主楼各19层，南侧东西附楼各6层；地下1层,建筑高度为76.10 m。1层高度约为6 m，2～7层各层高为4.2 m，8～19层各层高为3.8 m，每层建筑面积约为1 300 m2，梁板混凝土为C30。

1.1　工程特点

本工程属于高层建筑，为园内的标志性建筑，故甲方对工程质量、进度要求较高。建筑为框架剪力墙结构，较为对称、规则，标准层X方向5跨，每跨为8.1 m；Y向5跨，除2个走道跨度为3 m，其余约为9 m。图1所示为标准层结构1跨的板配筋图(板中注明的正筋、负筋均为HRB400,8 mm@150 mm,未注明的为8 mm@200 mm，未标出的分布筋均为HPB300,6 mm@200 mm。

图1　标准层楼层板配筋图

1.2　钢筋混凝土板裂缝情况

工程主体于2014年11月下旬封顶，在雨后例行巡查中发现，部分楼层板体出现大面积渗水现象，以主楼10～17层最为严重，其他各层与屋面板渗水现象相对较轻，如图2所示。

图2　大面积渗水楼层板

板体裂缝的质量问题引起了各方高度关注，由设计单位检测部门对混凝土板进行检测，结论如下：楼板裂缝宽度大多在0.1～0.3 mm,长度大多在0.2～1.5 m，由渗水可判断为贯通性裂缝;板筋间距符合要求;负筋保护层过大，局部达到40～60 mm;底筋保护层厚度不足;商品混凝土强度、钢筋强度型号满足要求。

2　钢筋混凝土板裂缝成因分析

主楼8～17层主体在9月～11月期间完成施工，结合现场施工、检测报告以及专家论证，混凝土板大面积裂缝产生的原因如下：

(1) 板混凝土浇筑大约24 h后即开始上钢管，搭设模板支撑架。致使混凝土养护时间较短，尤其10月份过后，天气转凉，混凝土强度增长较慢。因此,混凝土强度度较低且未形成整体时，承受较大的荷载，产生拉应力大于混凝土自身强度，致使板体产生开裂[1]。

(2) 由于采用商品泵送混凝土，其混凝土的塌落度、水灰比相对大些，但后期混凝土洒水养护不到位，加之温度较高，致使混凝土孔隙水流失过快，表面收缩增大及凝结加快，表面受到内部混凝土的约束，产生较大的拉应力，而混凝土早期强度又较低，因此产生裂缝。加之后期胶凝体失水和水分蒸发后导致干缩量加大，使裂缝继续发展[2-3]。

(3) 由于梁钢筋保护层垫块强度不足，梁钢筋放入模板后垫块受压粉碎，虽又补加一部分，但因施工操作难度较大，未能整改到位。而板负筋设在梁钢筋骨架上，加之板负筋在施工时工人踩踏以及局部马镫垫设不足，使板负筋保护层较大，底筋保护层不足。板负筋保护层过大使板抵抗负弯矩的承载能力低于设计值，而且板正负受力钢筋有效高度不足对板面混凝土收缩、徐变产生裂缝限制的作用将大大降低[4-5]。

(4) 工人在夜间施工，而且未采用平板振动器，可能使部分混凝土振捣不到位及板截面有效高度降低，而且混凝土的强度增长达不到设计要求[6]。

3　板裂缝修复措施

对通缝的处理方案，建议采用结构补强压密注浆，注浆材料可采用环氧树脂或油溶性聚氨脂等固结体强度高的材料[7]。

如图3所示，对现场裂缝较为严重的板，底部采用压密注浆，注浆材料采用环氧树脂，面层涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料；裂缝较轻的板底部采用压密注浆，注浆材料采用环氧树脂，通过反复注浆，板体修复效果基本合格。

(a)

(b)

图3　楼层板裂缝注浆

4　混凝土板裂缝防治措施

结合该工程钢筋混凝土板裂缝产生的原因及文献[2,5-11]，对混凝土板裂缝采取如下防治措施：

(1) 采购质量强度较高的垫块，确保梁板钢筋的保护层厚度；保证马镫的高度和支设密度，确保板负筋的保护层厚度和有效高度；在板筋上方合理设置马道，避免工人对负筋过分踩踏。

(2) 建立严格的施工作业纪律，采用质量信誉高且距离适当的混凝土泵站，商品混凝土按照设置好的配合比比例投料，运输过程中要均匀搅拌混凝土。现场人员禁止往混凝土中添加骨料和水，混凝土进场后，建立人员监督制度，随时抽查混凝土塌落度，满足要求才允许使用。

(3) 合理适量选用减水率高、分散性能好并对混凝土收缩影响较小的外加剂。在普通混凝土中加入一定量的膨胀剂，膨胀性结晶水化物产生的压应力挤压水泥水化物钙矾石等形成微膨胀混凝土，使凝固时产生的膨胀力密实膨胀混凝土，提高密实性和抗渗能力，实现混凝土的结构自防水；在上部结构混凝土中掺加缓凝高效减水剂，能提高泵送混凝土的和易性，并有效地预防楼板裂缝的产生。

(4) 模板质量和支撑严格按照审批通过的方案进行，在浇筑混凝土前，对模板进行浇水湿润，防止模板吸收混凝土表面中的水分。

(5) 后浇带设置在受力较小、不影响结构强度的地方，在后浇带未浇筑前，其两侧适当范围内的模板支撑不可拆除。对于后浇筑混凝土，选用无收缩或收缩小的混凝土。

(6) 混凝土浇筑时，要了解混凝土楼板浇筑时间差与顺序。采用短方向开展先后浇筑，防止混凝土浇筑面过长，新旧混凝土间形成冷缝而降低混凝土强度，影响结构整体性。

(7) 混凝土浇筑时，安排施工员监督工人施工以及专人看护钢筋和模板，对于踩踏变形的板筋及时进行纠正。

(8) 混凝土浇筑完成后，在混凝土终凝前开展二次收浆。采用抹板压实、减少表面浮浆，填补混凝土表面缝隙，并安排专人定时浇水养护楼板。

(9) 在混凝土终凝后，且强度达到1.2 MPa时，才能上人操作，需要吊装材料时，将材料分散堆放。

(10) 对楼层板拆模实行严格的报检制度，在混凝土强度达到规范要求时，才允许拆模。