某高层建筑物的楼板裂缝调查及其预防措施

林泳城

【摘要】近年来，商品房现浇楼板普遍存在开裂的现象，本文以某一高层建筑物为研究对象，对其楼板的开裂部位进行普查，结合工程软件验算评价其安全性状况，对其楼板开裂原因进行分析，并提出预防措施。

【关键词】高层建筑物 楼板 裂缝 框架剪力墙

1.工程概况

某高层建筑物高度约92m，总建筑面积约17900m2，地下一层，地上二十九层。建筑主要结构形式为框架剪力墙结构，使用年限为50年。地处抗震设防烈度6度区（0.05g）。房屋于2010年开工，2012年完成主体结构验收，采用钢筋砼人工挖孔灌注桩基础。

2.现场检查内容

2.1 沉降观测

沉降观测共进场观测4次，两次时间间隔约1个月，整个观测时间约106天，房屋沉降观测同时进行倾斜观测。该建筑物的各测点的倾斜值均未超过《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）规定的倾斜值，各测点倾斜方向无明显一致性。从观测数据分析，观测期间所测各点的累积最大沉降量为2.42mm，其日均最大沉降量为0.02mm。

2.2 结构构件施工质量检测验证

抽取部分竖向受力构件框架柱、剪力墙和框架梁采用回弹法检测其砼现龄期强度，并结合钻芯法进行修正。所检柱的现龄期砼强度推定值为32.8MPa～>60MPa，所检梁的现龄期砼强度推定值为26.2MPa～>60MPa。构件现龄期砼强度推定值均达到设计强度等级要求。

2.3 受力构件主筋分布调查

抽取部分竖向受力构件框架柱、剪力墙和框架梁采用钢筋扫描仪扫描，结合凿开部分混凝土保护层用游标卡尺实测内径的方法，進行主筋分布检测。除少数框架柱构件的角筋规格大于设计要求外，其余所检构件检测部位主筋根数及角筋规格与设计基本相符。

2.4 房屋现状裂缝普查

对剪力墙、梁、柱、楼板及填充墙等构件工作状况进行检查，剪力墙、柱、梁、填充墙未发现明显开裂，部分楼板出现开裂。抽取典型开裂楼板，描绘其裂缝分布，并测读裂缝宽度。部分楼板裂缝分布情况详见图1、图2。由图可以看出，该房屋楼板裂缝大多出现于板角处。

图1 九层板裂缝分布示意图（单位：mm） 图2 二十二层板裂缝分布示意图（单位：mm）

2.5 结构承载力验算分析

根据现场检测结果并结合委托单位提供的设计图纸等资料依据房屋建造时设计规范，采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列软件“SATWE”，对柱、梁、板及剪力墙构件进行承载力复合验算、分析。经验算，考虑扭转耦联时结构扭转为主的第一自振周期T2与平动为主的第一自振周期T1分别为2.48（0.02）和3.13（1.00），T2/T1为0.79，未超过规范限值（0.90）；在地震力及风荷载作用下房屋层间X向、Y向最大位移角分别为：1/2172、1/1769和1/1216、1/1009均未超过规范限值1/800的要求。

3.结果分析

3.1 地基基础分析

该楼的倾斜、沉降观测数据表明，该楼的各测点的倾斜值均未超过《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）规定的倾斜值，各测点倾斜方向无明显一致性。观测期间所测各点的累积最大沉降量为2.42mm，其日均最大沉降量为0.02mm。根据《建筑变形测量规范》第5.5.5.4条规定：当最后100d的沉降速率小于0.01～0.04mm/d时可认为已进入稳定阶段。从目前的沉降观测数据分析，观测期间该建筑物的地基沉降基本处于稳定阶段。上部结构梁、柱、剪力墙构件未发现明显开裂痕迹，根据沉降、倾斜观测数据及上部结构反应情况，该楼地基基础目前现状工作状态正常。

3.2 上部结构安全性能

经验算，该楼上部承重结构柱、梁、墙、板构件承载能力基本满足规范要求，可满足设计载荷作用下安全使用的要求。

3.3 楼板裂缝分析

该楼楼板开裂主要由以下两个原因引起。第一是混凝土收缩。该楼砼采用粉煤灰为掺合料，采用的石子等骨料粒径较小，故混凝土体积收缩量较大。混凝土收缩导致楼板在角部、受预埋线管削弱的截面、平面薄弱部位等位置开裂。房屋角部处于混凝土收缩应力集中区，角部楼板受剪力墙、梁等构件约束不能自由变形，导致楼板内产生较大收缩拉应力。另由于建筑物内相对湿度过低，在正常的湿度环境中，混凝土收缩所产生的裂缝十分微小，而且这些裂缝随湿度变化处于产生、愈合的反复过程，因而裂缝不会进一步扩展。但当混凝土所处环境的相对湿度低于80%时，混凝土内部的自由水（非化学结合水）蒸发加速，从而加剧混凝土的收缩。若这一过程持续时间过长，微裂缝就会进一步扩展，进而形成通缝。第二是施工因素。楼板施工过程可能存在的养护不到位也可导致楼板收缩量大，房屋大角处放射筋设置不到位对楼板的抗裂不利，施工过程楼板可能存在局部超载或过早上荷载，也可能造成楼板开裂。

4.预防措施

针对由混凝土收缩引起的楼板裂缝，可采取一下几个措施：

1.在阳角部位的混凝土板中设置抗收缩的构造钢筋，宜采用双层、双向小直径钢筋；

2.采用收缩量小的混凝土。如采用水灰比较小的混凝土或微膨胀混凝土等；

3.不使用过细的砂和含泥多的砂；

4.采用蒸汽养护可以减少混凝土的收缩裂缝；

5.添加混凝土外加剂；

6.在一定的时间段（一般自混凝土浇筑完成后2年内）保持空置房间内的相对湿度与室外相对湿度基本一致并不宜低于85%。这一要求可采取经常开窗的方法得以实现，有条件的地方定期洒水增加湿度则效果更好。

5.结语

以某高层建筑物为调查对象，对导致其楼板裂缝的各种因素进行排查，分析其开裂的主要原因。楼板裂缝与因荷载引起的裂缝不同，它一般不影响结构承载力，但施工过程中仍有必要对其进行控制，使结构尽量不出现或减少裂缝，特别是避免有害裂缝的出现。加强施工过程中的质量控制管理，完善施工监管和验收手段，从原材料、配合比、混凝土的开盘鉴定、入模振捣、施工缝及后浇带的处理、养护等，每一个环节都会影响混凝土的质量。加强对施工工艺及措施的监督，以达到规范及验收标准的要求。

参考文献

[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002）.

[2]《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）.

[3]《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2002）.

[4]《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）.

[5]《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）.