高层住宅现浇板切角裂缝原因分析及预防措施

2020-03-06李娜

工程建设与设计 2020年12期

李娜

（烟台市住房和城乡建设局房产经营与物业服务中心，山东烟台264001）

1 引言

现浇钢筋混凝土楼板具有很好的抗震整体性能，但是也存在着容易开裂的问题，这个问题是由多方面原因造成的，一般在施工过程中因为设计、工艺、材料等问题控制不当，就容易在后期产生裂缝。楼板在切角位置的裂缝是住宅工程中常见的质量问题，必须采取合理有效的控制措施，保证建筑的整体美观安全。本文结合实际工作经验，对高层住宅现浇板切角裂缝原因及预防措施进行分析。

2 钢筋混凝土楼板裂缝的机理和条件

根据成因，可以分为荷载裂缝和非荷载裂缝[1]。

1）荷载裂缝：楼板混凝土在荷载下产生的拉应力大于混凝土的极限抗拉强度，并可能发生裂缝。只要严格遵守设计和施工规范，就可以有效避免荷载裂缝。

2）非荷载裂缝：对于非荷载裂缝，当前的法规缺乏明确的规定，尤其是可以定量分析的理论。这样做的主要原因是，当板因无荷载变形而受到约束时，内部会产生拉应力。如果超过混凝土的承载能力，将导致楼板开裂。在许多类型的混凝土收缩中，干收缩和混凝土的温度应力尤其与裂缝的形成密切相关，但是目前楼板中的收缩率和温度应力并不容易精确计算。

为了防止或减少楼板的开裂，建议采取以下预防和控制措施：（1）严格遵守施工规范，在无约束力的情况下，尽量不与非强制性条文产生冲突；（2）在规划结构时，应将砖混结构的浇筑楼板计算为外墙侧面的固定连接；（3）不应使用低收缩混凝土，强度等级不应高于C30；（4）除外墙及其拐角处钢筋的原始强度和分布外，应添加附加率为0.1%的钢筋；（5）双面双向钢筋用于楼板和屋顶板，钢筋应薄而致密，并在阳角处添加45°的径向钢筋。

3 工程概况

烟台城发·泰颐新城B 地块25#楼、28#楼、31#楼、32#楼、33#楼、34#楼及地下车库工程。总建筑面积57 634.1m2，共6 栋单体；25#楼建筑面积7 835m2，层数18 层，高度53.472m；28#楼建筑面积7 835m2，层数18 层，高度53.472m；31#楼建筑面积7 105m2，层数18 层，高度53.449m；32#楼建筑面积7 105m2，层数18 层，高度53.449m；33#楼建筑面积7105m2，层数18 层，高度53.449m；34#楼建筑面积7105m2，层数18 层，高度53.449m；2#车库地下车库13 544.1m2，最大跨度8.1m。

当装饰特定社区中的几栋新高层建筑时，在现场浇筑的楼板中发现裂缝，这些楼板主要表现为在阴角部位的45°角贯穿裂缝，裂缝宽度一般小于1mm。一个房间通常只有1 条裂缝，有些房间也有2 条平行的裂缝。裂纹以45°的角度倾斜，个别业主向质量监督管理部门投诉。该住宅高层为矩形，竣工约1 年后进行装修时，在一些高层公寓楼中发现了同样的裂缝。混凝土强度和承重能力由有关部门现场检查，符合施工要求。在现场检查期间，大多数裂缝不会渗透到结构中，在该裂缝中，裂缝主要发生在房屋的周围角落，并且与墙壁表面的夹角为45°，切角裂纹主要在房间内以大约45°的角度发生。大多数裂缝会向上和向下渗透。裂纹的宽度通常小于1mm。裂纹通常在中间很宽，两端很细，长度通常约为1～2m。分析统计区域中现场浇筑楼板裂缝的位置，钢筋混凝土楼板切角裂缝的主要特征是：（1）楼板由商品混凝土制成，裂缝中心较宽，两端较细；（2）这种角裂纹通常不限于特定的区域；（3）裂纹通常发生在一个房间内，单个房间表现为2 条平行的倾斜裂纹，但是裂纹的宽度很小，通常小于1mm；（4）切角裂缝主要发生在市内高层住宅建成后的几个月甚至一年内；（5）切角裂纹通常出现在房间的各个角落，大部分是倾斜的。测试单位检查了钢筋混凝土和现浇混凝土楼板的强度，结果满足设计要求[2]。

4 裂缝产生的原因

首先，本工程裂缝经具有资质的检测单位进行楼板混凝土结构的检测后，结果符合设计要求，住宅为新建，无不良影响。因此，楼板上的切角裂缝产生的原因可以排除因为施工原因造成的承载能力不足等方面的质量问题。楼板结构一般厚度为140mm，这样的厚度可以有效抵抗因水化热应力引起的裂缝。居民发现切角裂缝大约是在一年左右时间发现的，可以排除钢筋腐蚀造成的质量问题。切角裂缝的主要发生在楼板处，可以排除温度引起的裂缝。通过对建筑不均匀沉降的检测，未发现有这样的情况发生，因此，该切角裂缝也不是因为不均匀沉降造成的。

楼板为全现浇混凝土结构。为了提高商品混凝土的流动性，坍落度较大，水灰比高，水含量高，并添加外加剂以形成楼板混凝土。这在一定程度上造成了楼板的收缩性较大，楼板的收缩大多数是因为水分的蒸发而产生的。如果收缩率受到限制，则混凝土的拉伸应力会降低。而房间角落处的浇筑楼板收缩受到不同方向的之约，并且剪力墙的结合力更加明显。当同时施加垂直和水平限制时，干收缩张力也会增加。当主拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，楼板会产生垂直于主拉应力的切角裂缝，并且该裂缝会贯穿楼板。从以上分析可以确定切角处出现裂缝的原因是混凝土收缩。

5 现浇混凝土楼板切角裂缝的预防措施

现浇混凝土楼板切角裂缝的预防措施包括：

1）通过增加钢筋可以增加高层建筑外墙拐角处的现场浇筑钢筋混凝土楼板的极限抗拉强度。可以采取以下技术措施：（1）加强楼板的钢筋；（2）采用“细筋密筋”配筋方式；（3）可以相应增加楼板的厚度。这几种方法的适用范围是不同的。同时，还可以将直径为6～12mm，长度大于500mm 的放射性负筋材料连接到外墙的拐角底板上。

2）严格控制混凝土材料的流动性，避免因过高的含水率出现的混凝土干缩问题。

3）在外加剂的选择上，可以应用不影响收缩的减水剂，同时膨胀剂也可以有效防止混凝土内部的孔隙率。

4）加强对混凝土浇筑过程的控制。混凝土浇筑后，应及时振捣，并应在第一次凝固之前进行第二次抹压，在早期施工阶段控制裂缝的形成。

6 结构评估和裂缝处理

结构评估和裂缝处理包括以下2 方面：（1）结构评估：聘请有资质的结构检测单位，在现场进行取样检测，结果证明施工现场的楼板钢筋、混凝土满足设计与规范的强度要求。在施工阶段没有发现裂缝的问题，因此，可以判断该切角裂缝不会对建筑结构的整体安全造成影响。（2）修复混凝土结构裂缝时，如果构件的耐久性和承载能力达到设计要求，则必须对构件中的裂缝进行相应的处理。可以采用表面处理法、填充法和压力灌浆法等方法进行裂缝修补。