某高层库房楼板裂缝普查分析及处理方案

1.工程概况

某局部19层、主体18层的高层库房在改造过程中发现，其结构顶板为密肋板，板块中存在大量裂缝，裂缝几乎分布于整个楼盖之中，但未发现楼盖构件有明显下挠、裂断现象。

图1.1 楼板裂缝普查现场照片

本次调查涵盖了其中三个楼层（16层～18层）的裂缝情况，调查面积约2200m2，17层裂缝量大，裂缝宽度普遍较宽，分布面也较广，16层次之，18层裂缝情况稍好，裂缝较少。根据现场采样结果将裂缝的长度、宽度及裂缝的分布情况等绘于图纸上，并根据裂缝宽度将裂缝分为两类，一类为0.2～0.5mm裂缝，一类是0.5mm以上裂缝。

2.原因分析以及对结构的影响

经现场抽查发现，裂缝宽度从0.1mm～2mm不等。部分密肋板表面的水渍表明，部分裂缝已经穿过密肋板板面，形成通透缝。另外，裂缝分布区域极广，几乎覆盖整个楼盖，楼盖四周与墙接触部位较多，约占裂缝总量的1/3左右。裂缝在每个密肋板的分布于发展之势明显，有板中直缝，有交叉斜缝和板支座受剪裂缝，裂缝不仅存在于密肋板中，也有向其密肋发展之势。

2.1 裂缝性质及其形成原因分析

根据现场调查情况，裂缝主要分布在楼、屋盖的周边，即楼盖支座处，楼盖中部裂缝较少。与构造裂缝或者由于养护不当产生的裂缝不同，裂缝在每块密肋板中有发展形势明显，裂缝部位均为构件受力较大部位。另外，该仓库主要存放书籍，荷载较大（≥500kg/m2），为普通结构楼板的2倍以上，再者密肋板较薄，约为普通楼板的1/2，因此若密肋板受载不均匀也容易造成密肋板的开裂。

根据上述裂缝分布情况、裂缝在每块密肋板的发展情况以及房屋的功能用途，结合其他类似工程经验判断，该裂缝是由于楼板承载力不足造成，故可以判断为没有更大荷载出现的情况下，其裂缝不会进一步扩展延伸。因此在楼板荷载不会增加的情况下，该裂缝的性质为静止裂缝。

2.2 对结构的影响

根据现场调查结果，该密肋板裂除少数为通透缝外，大部分为非裂透缝，裂缝宽度最大约2mm左右，密肋板未发现有明显下挠、翘曲等较大变形，因此可以判断为该楼板结构暂时不会由于裂缝的存在造成刚度退化导致承载力下降，但由于大量裂缝的存在会影响混凝土构件的耐久性，届时楼板钢筋锈蚀，强度降低可能会导致楼板承载力下降问题。

3.裂缝处理方案

通过对结构构件表面裂缝的成因分析，鉴定为静止裂缝，需要对其进行处理，恢复其整体性和使用功能。根据《混凝土结构设计规范》，一类环境钢筋混凝土结构构件（三级）的允许裂缝宽度为0.3mm，但是考虑到本工程密肋板板身较薄，且裂缝多数已经穿透楼板，大量裂缝的存在会降低楼板的耐久性，根据本工程的特点，将裂缝处理范围扩大到0.2mm以上裂缝。

根据相关资料以及借鉴其他类似工程经验，对于较小裂缝可采用表面封闭法进行修补，即采用配置好的环氧胶泥将裂缝表面封闭即可；对于宽度较大且较深的裂缝，可采用注入化学浆液法进行修补。化学浆料主要有环氧树脂和甲基丙烯酸配置而成，在应用时浆液应进行试配，其可灌性和固化时间应满足设计、施工要求。

根据本工程的特点，按照经济性、适用性、可行性等三个原则，本工程对Ⅰ类裂缝（0.2～0.5mm裂缝）采用表面封闭法进行处理，对Ⅱ类裂缝（0.5mm以上裂缝）采用注浆法进行处理。

3.1 Ⅰ类裂缝处理

根据上述处理方案，Ⅰ类裂缝采用表面封闭法进行处理，即用配置好的环氧胶泥将裂缝直接封闭，环氧胶泥的物理性能要求如下：

项 目 单 位 指 标表观密度 Kg/cm3 1.9～2.3抗压强度 N/mm2 80～90抗拉强度 N/mm2 12～15与钢板的粘结强度 N/mm2 5～7砂浆之间的抗剪粘结强度 N/mm2 9.81(砂浆破坏)适用期 Min 16℃时 120 21℃时 40 32℃时 20

图3.1 Ⅰ类裂缝处理示意图

裂缝封闭施工应在干燥环境下，按照下述方法进行：

用钢丝刷等工具，清除裂缝表面的灰尘、浮渣、松散层等，然后用毛刷蘸丙酮或酒精，擦净裂缝20～30毫米范围内的地方并保持干燥。

在裂缝两侧（宽20～30毫米）涂一层环氧树脂基液，后抹一层厚1毫米左右的环氧树脂胶泥，抹胶泥时应防止产生小孔和气泡，要刮平整，保证可靠的封闭。

3.2 Ⅱ类裂缝处理

对于Ⅱ类裂缝采用注浆法进行处理，即将裂缝表面开凿、清理好后注入化学浆液，化学浆液的物理性能要求如下：

性能项目 单 位 指 标 测 试 方 法密度 g/cm3 1.075 化暂2027-57体积收缩率 % 6.6使用期（室温） h 6～8固化期（室温） 昼夜 7初始黏度 10-3Pa.s 200～800化暂2026 甲57固化前性能抗压屈服强度 N/mm2 ＞40抗拉强度 N/mm2 ＞15抗拉弹性模量 N/mm2 2380固化后性能粘补后混凝土抗渗强度 N/mm2 ＞1.5

裂缝注浆施工可按照：表面处理→埋设灌浆嘴→封缝→查漏→灌浆→养护等六个步骤进行，具体施工如下：

1.表面处理：沿裂缝用钢钎或电锤凿成“V”槽，槽宽与槽深可根据裂缝和有利于封缝来确定，凿成后用钢丝刷及手动鼓风机将混凝土碎屑粉尘清除干净；

2.埋设灌浆嘴：间距350～500毫米，埋设结构如下图：

3 封缝：用专用的勾缝胶将灌浆嘴以外的裂缝封堵密实。

4 压气试漏：等封缝胶达到一定强度后，沿裂缝涂一层肥皂水，从灌浆嘴压入空气进行试漏。

5 灌浆：确认裂缝不漏后，用手动压力器将灌缝胶压入裂缝内，灌浆从裂缝的一端开始，分段逐步进行，到另一端结束。

6 拆除灌浆嘴：待缝内灌浆料初凝不外流时，拆下灌浆嘴，用封缝胶将此处抹平，施工完毕。

图3.3 大于0.5mm裂缝处理示意图

4.工程质量及验收

裂缝处理施工前，应按设计规定检查施工准备是否符合要求；

灌浆及粘接材料的质量均应符合有关标准的要求；

用压缩空气或压力水检查裂缝封闭或灌浆是否密实。

5.结语

通过对本次裂缝产生原因的分析，表明了原有设计荷载不满足使用要求是裂缝产生的原因。建设单位在了解本原因后，明确了楼板应提高承载力以满足存放使用要求而需要对楼板进行加固处理，避免了长期超负荷使用造成安全隐患。裂缝的处理措施从工期和造价上来衡量，都是本工程可选的最佳方案。随着大批经典建筑使用时间的增长，裂缝处理及加固技术就会使用的愈加频繁和广泛，希望该技术在本工程上的应用及处理，能给其他老建筑产生裂缝的原因分析和处理提供一些有用的参考。