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(yīng)用,伴隨著商品混凝土的推廣,建筑樓面出現(xiàn)裂縫的機(jī)率在增加,日益受到社會(huì)人士關(guān)注;專(zhuān)家認(rèn)為控制裂縫是個(gè)系統(tǒng)工程。樓面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因復(fù)雜,有材料、溫度變化等原因,也有設(shè)計(jì)、施工、使用等方面問(wèn)題;而樓面沿板內(nèi)預(yù)埋管線(xiàn)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(jìn)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(wàn)m2,其中裙樓三層,上部為四個(gè)單元住宅,均為每單元2戶(hù),標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9m,工程采用剪力墻全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),房屋總長(zhǎng)85m,設(shè)計(jì)及施工中留設(shè)后澆帶、加強(qiáng)帶。工程采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(jí)配見(jiàn)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(biāo)準(zhǔn)層樓板厚以110mm為主,廚房、陽(yáng)臺(tái)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(fù)筋為φr8@130長(zhǎng)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(fù)筋為φr8@150長(zhǎng)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(xì)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(guò)了竣工驗(yàn)收,工程質(zhì)量受到好評(píng),擬申報(bào)市級(jí)優(yōu)質(zhì)工程。在主體施工時(shí)檢查發(fā)現(xiàn),樓板結(jié)構(gòu)施工后約2個(gè)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(rèn)為樓板的裂縫為非結(jié)構(gòu)裂縫,對(duì)結(jié)構(gòu)安全不會(huì)造成影響,按各方認(rèn)同的方案修補(bǔ)施工:在樓面面層施工前鑿“V”形槽用環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)裂縫,并做養(yǎng)水試驗(yàn),保證了裂縫被全部封閉。樓面面層施工后4個(gè)月,市級(jí)優(yōu)質(zhì)工程驗(yàn)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(hù)統(tǒng)計(jì),總數(shù)達(dá)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(zhǎng)邊呈直線(xiàn)形狀,沿預(yù)埋管線(xiàn)表面發(fā)生;個(gè)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(zhǎng)邊中部的管線(xiàn)表面)。
    2.成因分析
    裂縫的形成有外荷載、結(jié)構(gòu)計(jì)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(lái)分析,有設(shè)計(jì)、施工、材料等方面問(wèn)題,主要反映如下:
    2.1從設(shè)計(jì)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(jì)按多跨連續(xù)板進(jìn)行配筋計(jì)算,側(cè)重于滿(mǎn)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(zhǎng)/33.6-L/35,其剛度較小對(duì)裂縫控制很不利。
    ⑵ 樓板構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)不周:設(shè)計(jì)在支座處按常規(guī)配設(shè)負(fù)筋,在中部板面不配鋼筋,當(dāng)板面出現(xiàn)溫度變形和混凝土收縮,因無(wú)構(gòu)造鋼筋約束,板面即出現(xiàn)裂縫。
    ⑶ 樓板內(nèi)布線(xiàn)欠合理 :由于水電施工圖由各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì),實(shí)際施工中出現(xiàn)水電管交叉疊放,或由于設(shè)計(jì)考慮管內(nèi)容線(xiàn)面積,部分預(yù)埋管徑≥D25;且設(shè)計(jì)管線(xiàn)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(kāi)裂的部位;當(dāng)樓板收縮應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí),即出現(xiàn)沿管線(xiàn)表面呈直線(xiàn)狀的裂縫。