某底部框架砖砌体房屋楼板裂缝原因分析及处理措施

2022-11-17赵定金

工程质量 2022年10期

赵定金

（楚雄州建设工程质量检测中心，云南楚雄 675000）

0 引言

混凝土结构工程施工，涉及到很多环节，任何一个环节把控不严格，均有可能导致混凝土施工质量出现问题。房屋建筑施工中，混凝土楼板开裂问题，一直是混凝土施工的质量通病。本文结合某底部框架砖砌体房屋楼板裂缝检测和调查实例，详细分析了该房屋楼板裂缝产生的主要原因，并介绍了后期的技术处理措施。

1 工程概况

某底部框架砖砌体房屋，房屋层数为 4 层（其中 1 层为框架结构，2～4 层为砖砌体结构），房屋高度 13.5m，基础型式为钢筋混凝土独立基础，基础持力层为粉质黏土层，地基承载力特征值fak=180 kPa，基础埋深：1.5～2.3 m；基础、地梁混凝土设计强度等级为 C30，2 层（4.2 m）及以下混凝土设计强度等级为 C30，其他混凝土构件混凝土设计强度等级均为C20；±0.000 以下墙体为 M10 水泥砂浆砌 MU10 机制青砖 370 mm 厚，±0.000～7.2m 墙体采用 M10 混合砂浆砌 MU10 机制红砖 240 mm 厚，7.2 m 以上墙体采用 M 7.5 混合砂浆砌 MU10 机制红砖 240 厚；2 层楼板厚度为120 mm 和 140 mm两种厚度类型，其余各层板厚均为100 mm。

2 楼板裂缝情况描述

该房屋在施工过程中，砌筑 3 层墙体时，发现 2 层（4.2 m）楼板沿板面周边产生已基本连通的环形裂缝，除个别楼板无裂缝外，大部分 2 层楼板均发现类似裂缝，其裂缝位置、形态、走向基本一致，最大裂缝宽度为 0.8 mm，单条裂缝最大长度为 3.4 m，大部分裂缝深度均已从板顶裂至板底，贯通楼板厚度；3 层（7.2 m）楼板未发现类似裂缝。

3 现场调查结果

通过对该房屋楼板裂缝进行检测，查阅工程设计施工图、施工技术相关资料，以及对现场房屋结构现状、环境条件，以及同一项目正在施工的其他房屋施工现状进行调查；同时提取现场剩余的原材料样本进行检测，并向参建各方有关人员进行了调查、核实和了解，得到以下结论。

1）施工现场原材料质量控制不严。

2）支撑楼板混凝土的模板支架拼缝不严密，搭设不稳固。

3）楼板结构所采用的混凝土施工配合比不科学。

4）楼板结构混凝土未严格按规范要求进行施工。

5）楼板结构混凝土实体质量差。

4 楼板裂缝主要原因分析

4.1 施工现场原材料质量控制不严

通过查阅工程技术资料和现场剩余原材料的抽样检测结果，发现实际施工过程中，对原材料质量控制存在以下问题。

1）所采用的冷轧扭钢筋均由施工现场唯一一台冷轧扭钢筋机械制作，经对剩余钢筋原材料抽样检验，结果为：钢材抗拉强度、伸长率、180°弯曲合格，截面控制尺寸和节距均为不合格。

2）所采用的 42.5 级 P.O 普通硅酸盐水泥，经查阅工程技术资料，无产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告等质量证明材料；经对剩余水泥原材料抽样检验，强度、安定性和凝结时间检验合格。

3）所采用的机碎石，经查阅工程技术资料，进场检验报告结论为碎石级配不合格，其他检验项目合格；经对剩余机碎石原材料抽样检验，检验结果同进场检验报告（碎石级配不合格，其他检验项目合格）。

4）所使用的砂，进场检验报告结论为细砂，松堆密度不合格，级配不合格，其他检验项目合格；经对剩余砂原材料抽样检验，含泥量为 8.8 %（规范限值为“≤3 %”），其他检验结果同进场检验报告。

4.2 混凝土结构所使用的施工配合比不科学

1）本工程结构混凝土为泵送混凝土，按 JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》要求：粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂，而本工程 2 层梁板混凝土结构采用的碎石级配不合格，砂为细砂；粗、细骨料选用不科学。

2）本工程 2 层梁、板混凝土强度设计等级为 C30，施工配合比为：水泥∶碎石∶砂∶水= 1∶2.37∶1.39∶0.48，用水量为：225 kg/m3，坍落度为：10～14 cm。按 JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》要求，合理用水量应为：165～200 kg/m3。很显然，本工程 2 层梁、板混凝土施工配合比用水量偏大。

4.3 混凝土结构未严格按规范要求进行施工

通过查阅工程施工技术资料、监理资料（工程监理日记和旁站监理记录表等），向参与工程建设相关人员进行调查了解，以及同一项目正在施工的其他房屋施工现状进行调查，结果如下。

1）该工程 2 层楼板混凝土模板支架的回填土地基压实质量差，地基承载力不足，地基土变形量较大，在模板支架自重荷载、钢筋混凝土自重荷载、施工荷载等共同作用下，模板支架立杆不均匀下沉而导致新浇筑的2 层楼板混凝土内部损伤。

图1 2 层楼板混凝土模板支架立面示意图

2）该工程 2 层楼板混凝土模板支架为扣件式钢管满堂支撑架，面板为 15 mm 厚木模板，次楞为 40 mm× 80 mm 木方，主楞、立杆、水平杆均为φ48 mm×3 mm 钢管，立杆间距 1.5 m，水平杆步距 1.8 m，立杆底部未设置底座或垫板，立杆下脚设水平扫地杆，水平扫地杆两端搭设在两侧已浇筑的钢筋混凝土地梁上口，水平扫地杆中部已发生明显的向下弯曲（见图 1）。

从图中可知，该工程 2 层楼板混凝土模板支撑架立杆底部未设置底座和垫板，架体外侧周边及内部纵、横向未设置竖向剪刀撑，架体顶部、扫地杆设置层等部位未设置水平剪刀撑，立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度超过 0.5 m，架体未设置连墙件等多项措施不符合 T/CECS 699-2020《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》的要求；架体整体性差，架体立杆差异沉降变形较大。

3）在混凝土浇筑前，木模板未按规范要求进行浇水湿润，从而造成木模板接缝不严密而漏浆。

4）混凝土浇筑后 3～5 d 开始上砖砌上层墙体，造成混凝土正常养护时间达不到规范要求（正常养护不少于 7 d），对混凝土质量造成不利影响。

5）混凝土模板支架拆除时间过早。由于本工程仅配备一套模板支架进行周转使用，待下层模板支架拆除后，方可用于上层模板支架安装，加之工期控制不合理，拆模时间又未严格按规范规定的实体混凝土强度要求进行底模拆除，从而导致混凝土模板支架拆除时间过早。

6）楼板施工荷载大。2 层梁、板混凝土浇筑后，砌筑 2 层墙体时，砖块、砂浆集中堆放在楼板上，砖堆高度约 1.5～2.0 m，超过楼板设计使用荷载。

4.4 混凝土结构实体质量未完全达到合格标准

通过对 2 层梁、板结构实体质量进行检测调查，结果如下。

1）混凝土强度。2 层梁板现龄期混凝土强度推定值为 37 MPa，达到设计强度要求。

2）楼板厚度。设计厚度为 140 mm 的板，经检测，最大厚度为 160 mm，最小厚度为 110 mm，平均厚度为 147 mm，合格率为 21 %；设计厚度为 120 mm 的板，经检测，最大厚度为 148 mm，最小厚度为 112 mm，平均厚度为 131 mm，合格率为 25 %；楼板厚度偏差较大，平均厚度达到设计厚度，合格率达不到规范要求。

3）板钢筋保护层。设计板厚为 140 mm 的板，经检测，板负筋保护层厚度，最大值为 95 mm，最小值为22 mm，平均值为 54 mm，合格率为 1.4 %，有 76.7 % 大于允许偏差的 1.5 倍；设计板厚为 120 mm 的板，经检测，板负筋保护层厚度，最大值为 76 mm，最小值为 35 mm，平均值为 52 mm，合格率：0，有 100 % 大于允许偏差的 1.5 倍。以上数据表明，板负筋保护层厚度普遍偏大，该项指标不合格。

5 楼板裂缝处理的技术措施

通过详细地调查研究，针对楼板裂缝产生的以上主要原因以及实际存在的主要问题，经过建设、设计、施工、监理单位共同协商后确定采用“裂缝修补和楼板构件加固补强”措施进行处理，并经楼板堆载实荷检验。具体采取的相应加固补强措施如下，并取得了很好的效果。

1）夯实底层地坪室内回填土，保证支承模板支架的地基土承载力满足要求，重新按规范标准要求搭设模板支架支撑于 2 层楼板板底，并保证模板支架具有足够的承载力、刚度和稳定性。

2）采用轻敲细凿的方式，凿除楼板上表面30～40 mm 厚混凝土面层。

3）凿除混凝土面层后，对板面进行彻底清洁、干燥，采用超细无收缩水泥注浆料对混凝土裂缝进行修补。

4）采用与原设计板负筋相同规格型号、相同直径的钢筋，按原设计间距，与楼板已配负筋间隔交错布置，采取植筋的方法按植筋锚固深度要求锚入梁内，钢筋伸入板内的长度按 1/4 板跨度，板面未配筋的部位仍采用相同规格型号、相同直径的钢筋，按纵横向 200 mm 间距布置构造筋，与植入的板负筋按受拉钢筋搭接长度要求进行搭接。做法如图 2 所示。