某高层建筑楼板裂缝原因分析与处理

2011-07-25郭军

山西建筑 2011年32期

关键词：保护层楼板挠度

郭军

1 工程概况

某高层建筑地下2层，地上17层，框剪结构，总建筑面积约20 000 m2。该工程于2008年10月动工兴建，年底施工至建筑三层封顶停工;次年3月重新动工，至4月底建筑主体土建部分全部竣工。

主体竣工现场检查发现，建筑4层～15层楼板普遍出现不同程度的开裂状况，为查明原因，进行检测鉴定。

2 相关资料调查

查阅设计资料可知:本次检测涉及楼板采用冷轧带肋钢筋CRB550级，板内纵横向配筋及负弯筋间距均为150 mm。楼板短向跨度4．05 m，板厚110 mm，混凝土强度等级C30。建筑环境类别为一类——室内正常环境，现浇板钢筋保护层厚度20 mm。

施工资料调查:楼板使用商品混凝土，混凝土掺添早强等外加剂;浇筑时间在2009年3月初～4月中旬间，施工期间日夜温差悬殊，且风沙大(季节性大风)。由于工期紧张，施工进程迅速，平均三四天建一层。

3 楼板裂缝情况调查

1)楼板上表面裂缝数量多，宽度较大，开裂较重;板底下表面裂缝数量少，宽度较窄，开裂较轻。

现场检查发现，楼板上表面裂缝个别楼层楼板裂缝较宽(缝宽达1．5 mm～1．8 mm)外，其余楼层缝宽普遍小于1 mm。下表面裂缝缝宽普遍小于0．3 mm，个别缝宽达0．6 mm。

2)楼板裂缝分布普遍杂乱，部分裂缝位置分布相对规律。

现场检查可见，楼板上下表面裂缝分布普遍杂乱，基本无规律可言;部分裂缝分布基本规律:楼板短向、上表面、端部与梁交接处普遍开裂，与其平行间隔约1．1 m位置多有开裂，两道裂缝分布相对规则，走向大体竖直，且缝宽普遍明显，多在1 mm左右;而楼板下表面上述裂缝对应位置多未发现开裂，仅有个别板底第二种裂缝(距板端1．1 m位置)对应位置有所显现，但缝宽较窄，裂缝较轻。

另外，楼板底部部分裂缝走向相对竖直，经钢筋扫描检测裂缝位置与板内钢筋位置基本吻合。

4 相关因素检测

根据现场查勘状况，经建设各方协商确定现场检测共抽选5块裂缝楼板进行测试，楼板位置由各方共同确定，具体楼层为5层、7层、9层、11层、12层。

4． 1 裂缝楼板强度检测

根据现场条件，本次楼板强度检测依据CECS 03∶2007钻芯法检测混凝土强度技术规程规定按单构件强度进行检测及评定可知，本次抽检楼层楼板现龄期强度推定值见表1。

表1 抽检楼层楼板现龄期强度推定值

4． 2 钢筋位置及保护层厚度检测

依据GB 50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范规定，对裂缝楼板板底配筋及板上支座负弯筋均进行钢筋扫描，确定其钢筋位置及保护层厚度，检测揭示:

裂缝楼板配筋间距基本满足设计要求;楼板底部配筋保护层厚度基本符合设计要求，而板支座负弯筋保护层厚度相对较大(普遍厚度在35 mm～45 mm左右)，部分超标，特别是5层裂缝楼板负弯筋保护层厚度超标严重。

4． 3 楼板挠度测试

现场对楼板挠度进行测量，其短向跨中挠度实测数据如表2所示。

表2 楼板跨中挠度测试结果表

5 现状分析

5． 1 楼板裂缝原因分析

现场调查知，楼板裂缝分布范围以4层～15层为主，其施工季节同属年初3月～4月间，施工期间昼夜温差悬殊，季节性大风，不可避免的对结构施工造成不利影响——加速混凝土表面收缩，导致开裂等状况发生。

加之工期紧张，施工迅速，虽在商品混凝土中掺加早强等添加剂但仍难免出现强度增长与提前加载或过早拆模不协调的状况发生，其直接导致楼板结构受力下挠——板端支座处上表面开裂;而楼板负弯筋的下挠亦使其端部对应位置表面开裂;楼板其余位置不规则开裂。

在楼板后期强度增长过程中，楼板内细微裂缝已发生，而外界温差和风沙进一步加强表面收缩趋势，直接导致楼板上表面裂缝收缩加剧，裂缝增宽，最终形成现状局面。

5． 2 现状情况分析

1)由裂缝检查可知，楼板上表面裂缝数量多、宽度较大，开裂较重;板底裂缝数量少、宽度较窄，开裂较轻。楼板上表面裂缝多属非受力裂缝，但裂缝整体较宽，多有超过或接近GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第4．2．6条规定的非受力裂缝的宽度限值的要求，已对结构受力造成一定影响，建议对裂缝楼板采取一定的加固补强措施。

2)由现龄期楼板强度检测可见，裂缝楼板整体强度基本达到30．0 MPa要求;但须注意，由于本次取样位置多在楼板表观较好处抽检，而楼板已受到裂缝影响，结构整体性及耐久性受到一定影响，建议采取必要措施进行结构加强。

3)由楼板配筋扫描可见，楼板板底配筋基本满足标准要求，可保证正常使用要求。但其支座负弯筋保护层厚度普遍超标，特别是5层楼板支座负弯筋保护层厚度严重超标，需进行结构补强处理。

4)楼板挠度测试揭示:现阶段裂缝楼板跨中部位均已出现不同程度的下挠，其挠度值尚在标准许可范围内。由于部分楼板挠度值略大，考虑楼板后期装修使用荷载增加，可能导致挠度进一步加大。因此，建议对挠度较明显的楼板加强后期观测，必要时可采取一定的补强措施。