高層住宅樓樓面裂縫原因分析與處理

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建筑物鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的普遍應用,伴隨著商品混凝土的推廣,建筑樓面出現(xiàn)裂縫的機率在增加,日益受到社會人士關(guān)注;專家認為控制裂縫是個系統(tǒng)工程。樓面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因復雜,有材料、溫度變化等原因,也有設(shè)計、施工、使用等方面問題;而樓面沿板內(nèi)預埋管線出現(xiàn)的裂縫尚未引起工程人員足夠重視,尋找其成因,利于有目的進行裂縫控制。
    1.住宅樓面裂縫發(fā)生狀況
    某工程為高層住宅樓,地下一層,地上22層,面積3.2萬m2,其中裙樓三層,上部為四個單元住宅,均為每單元2戶,標準層層高2.9m,工程采用剪力墻全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),房屋總長85m,設(shè)計及施工中留設(shè)后澆帶、加強帶。工程采用混凝土強度等級為:C40(八層以下)、C35(八—十八層)、C30(十八層以上)砼采用商品混凝土,級配見下表:
    C40 水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y:粉煤灰=456:200:618:1052:8.8:48:50
    C35 水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y:粉煤灰=375:205:665:1040:7.0:44:60
    C30 水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y:粉煤灰=394:205:658:1051:6.3:--:50
    住宅標準層樓板厚以110mm為主,廚房、陽臺板厚為100mm,局部為120mm,部分層次(4、8、14、18)為150mm(φr12@150雙層雙向配筋)。典型樓板配筋:4.2m*5.1m房間板厚120mm,板底采用φr8@150*200,板面負筋為φr8@130長1150,分布筋為φr8@200;3.7m*4.5m房間板厚110mm,板底采用φr8@150*200,板面負筋為φr8@150長1050,分布筋為φr8@200。
    該工程±0.00以上主體結(jié)構(gòu)施工期為2002年9月25日至2003年6月28日,共276天;樓地面C20細石混凝土(厚30mm),面層施工期為2003年8月至11月初。工程于2003年12月26日通過了竣工驗收,工程質(zhì)量受到好評,擬申報市級優(yōu)質(zhì)工程。在主體施工時檢查發(fā)現(xiàn),樓板結(jié)構(gòu)施工后約2個月出現(xiàn)0.1-0.2mm的裂縫,經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、施工方綜合分析后認為樓板的裂縫為非結(jié)構(gòu)裂縫,對結(jié)構(gòu)安全不會造成影響,按各方認同的方案修補施工:在樓面面層施工前鑿“V”形槽用環(huán)氧樹脂修補裂縫,并做養(yǎng)水試驗,保證了裂縫被全部封閉。樓面面層施工后4個月,市級優(yōu)質(zhì)工程驗收前的幾次例行檢查發(fā)現(xiàn)少量原裂縫的重新出現(xiàn),至2004年5月份,樓板的裂縫數(shù)量激增并趨于穩(wěn)定,經(jīng)逐戶統(tǒng)計,總數(shù)達287條,縫寬多在0.1-0.2mm,0.2-0.3mm寬裂縫共57條,大部分裂縫出現(xiàn)在樓面,約35%的裂縫上下貫穿,68.3%裂縫為原有裂縫處重新出現(xiàn)。
     裂縫發(fā)生形式:裂縫多垂直于房屋長邊呈直線形狀,沿預埋管線表面發(fā)生;個別裂縫出現(xiàn)在外墻轉(zhuǎn)角處,呈45°分布。
    裂縫發(fā)生規(guī)律:板面積越大,裂縫出現(xiàn)幾率越大;南面房間樓面裂縫比北面房間樓面裂縫多;9層以上裂縫較7層以下多,4、8、14、18層未發(fā)現(xiàn)裂縫。在住宅的客廳和餐廳出現(xiàn)裂縫的部位幾乎相同(板長邊中部的管線表面)。
    2.成因分析
    裂縫的形成有外荷載、結(jié)構(gòu)計算模型差異、材料的收縮(主要為的混凝土收縮、溫度變形)等原因造成。從技術(shù)角度來分析,有設(shè)計、施工、材料等方面問題,主要反映如下:
    2.1從設(shè)計方面看
    ⑴樓板剛度不足 :廳4.2*5.1m,板厚為120mm,餐廳3.7*4.5m,板厚為110mm,設(shè)計按多跨連續(xù)板進行配筋計算,側(cè)重于滿足結(jié)構(gòu)安全,較少考慮混凝土收縮特性和溫度變形等多種因素,樓板高跨比僅為L/33.6-L/35,其剛度較小對裂縫控制很不利。
    ⑵ 樓板構(gòu)造配筋設(shè)計不周:設(shè)計在支座處按常規(guī)配設(shè)負筋,在中部板面不配鋼筋,當板面出現(xiàn)溫度變形和混凝土收縮,因無構(gòu)造鋼筋約束,板面即出現(xiàn)裂縫。
    ⑶ 樓板內(nèi)布線欠合理 :由于水電施工圖由各專業(yè)設(shè)計,實際施工中出現(xiàn)水電管交叉疊放,或由于設(shè)計考慮管內(nèi)容線面積,部分預埋管徑≥D25;且設(shè)計管線位置在樓板跨中,即在單層雙向配筋處,樓板有效截面受到很大程度(15%-40%)削弱,成為樓板最易開裂的部位;當樓板收縮應力大于混凝土極限抗拉強度時,即出現(xiàn)沿管線表面呈直線狀的裂縫。