某高層庫(kù)房樓板裂縫普查分析及處理方案

1.工程概況

某局部19層、主體18層的高層庫(kù)房在改造過程中發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)頂板為密肋板，板塊中存在大量裂縫，裂縫幾乎分布于整個(gè)樓蓋之中，但未發(fā)現(xiàn)樓蓋構(gòu)件有明顯下?lián)稀⒘褦喱F(xiàn)象。

圖1.1 樓板裂縫普查現(xiàn)場(chǎng)照片

本次調(diào)查涵蓋了其中三個(gè)樓層（16層～18層）的裂縫情況，調(diào)查面積約2200m2，17層裂縫量大，裂縫寬度普遍較寬，分布面也較廣，16層次之，18層裂縫情況稍好，裂縫較少。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采樣結(jié)果將裂縫的長(zhǎng)度、寬度及裂縫的分布情況等繪于圖紙上，并根據(jù)裂縫寬度將裂縫分為兩類，一類為0.2～0.5mm裂縫，一類是0.5mm以上裂縫。

2.原因分析以及對(duì)結(jié)構(gòu)的影響

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)抽查發(fā)現(xiàn)，裂縫寬度從0.1mm～2mm不等。部分密肋板表面的水漬表明，部分裂縫已經(jīng)穿過密肋板板面，形成通透縫。另外，裂縫分布區(qū)域極廣，幾乎覆蓋整個(gè)樓蓋，樓蓋四周與墻接觸部位較多，約占裂縫總量的1/3左右。裂縫在每個(gè)密肋板的分布于發(fā)展之勢(shì)明顯，有板中直縫，有交叉斜縫和板支座受剪裂縫，裂縫不僅存在于密肋板中，也有向其密肋發(fā)展之勢(shì)。

2.1 裂縫性質(zhì)及其形成原因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，裂縫主要分布在樓、屋蓋的周邊，即樓蓋支座處，樓蓋中部裂縫較少。與構(gòu)造裂縫或者由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫不同，裂縫在每塊密肋板中有發(fā)展形勢(shì)明顯，裂縫部位均為構(gòu)件受力較大部位。另外，該倉(cāng)庫(kù)主要存放書籍，荷載較大（≥500kg/m2），為普通結(jié)構(gòu)樓板的2倍以上，再者密肋板較薄，約為普通樓板的1/2，因此若密肋板受載不均勻也容易造成密肋板的開裂。

根據(jù)上述裂縫分布情況、裂縫在每塊密肋板的發(fā)展情況以及房屋的功能用途，結(jié)合其他類似工程經(jīng)驗(yàn)判斷，該裂縫是由于樓板承載力不足造成，故可以判斷為沒有更大荷載出現(xiàn)的情況下，其裂縫不會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展延伸。因此在樓板荷載不會(huì)增加的情況下，該裂縫的性質(zhì)為靜止裂縫。

2.2 對(duì)結(jié)構(gòu)的影響

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，該密肋板裂除少數(shù)為通透縫外，大部分為非裂透縫，裂縫寬度最大約2mm左右，密肋板未發(fā)現(xiàn)有明顯下?lián)?、翹曲等較大變形，因此可以判斷為該樓板結(jié)構(gòu)暫時(shí)不會(huì)由于裂縫的存在造成剛度退化導(dǎo)致承載力下降，但由于大量裂縫的存在會(huì)影響混凝土構(gòu)件的耐久性，屆時(shí)樓板鋼筋銹蝕，強(qiáng)度降低可能會(huì)導(dǎo)致樓板承載力下降問題。

3.裂縫處理方案

通過對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面裂縫的成因分析，鑒定為靜止裂縫，需要對(duì)其進(jìn)行處理，恢復(fù)其整體性和使用功能。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，一類環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件（三級(jí)）的允許裂縫寬度為0.3mm，但是考慮到本工程密肋板板身較薄，且裂縫多數(shù)已經(jīng)穿透樓板，大量裂縫的存在會(huì)降低樓板的耐久性，根據(jù)本工程的特點(diǎn)，將裂縫處理范圍擴(kuò)大到0.2mm以上裂縫。

根據(jù)相關(guān)資料以及借鑒其他類似工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于較小裂縫可采用表面封閉法進(jìn)行修補(bǔ)，即采用配置好的環(huán)氧膠泥將裂縫表面封閉即可；對(duì)于寬度較大且較深的裂縫，可采用注入化學(xué)漿液法進(jìn)行修補(bǔ)?；瘜W(xué)漿料主要有環(huán)氧樹脂和甲基丙烯酸配置而成，在應(yīng)用時(shí)漿液應(yīng)進(jìn)行試配，其可灌性和固化時(shí)間應(yīng)滿足設(shè)計(jì)、施工要求。

根據(jù)本工程的特點(diǎn)，按照經(jīng)濟(jì)性、適用性、可行性等三個(gè)原則，本工程對(duì)Ⅰ類裂縫（0.2～0.5mm裂縫）采用表面封閉法進(jìn)行處理，對(duì)Ⅱ類裂縫（0.5mm以上裂縫）采用注漿法進(jìn)行處理。

3.1 Ⅰ類裂縫處理

根據(jù)上述處理方案，Ⅰ類裂縫采用表面封閉法進(jìn)行處理，即用配置好的環(huán)氧膠泥將裂縫直接封閉，環(huán)氧膠泥的物理性能要求如下：

項(xiàng) 目 單 位 指 標(biāo)表觀密度 Kg/cm3 1.9～2.3抗壓強(qiáng)度 N/mm2 80～90抗拉強(qiáng)度 N/mm2 12～15與鋼板的粘結(jié)強(qiáng)度 N/mm2 5～7砂漿之間的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度 N/mm2 9.81(砂漿破壞)適用期 Min 16℃時(shí) 120 21℃時(shí) 40 32℃時(shí) 20

圖3.1 Ⅰ類裂縫處理示意圖

裂縫封閉施工應(yīng)在干燥環(huán)境下，按照下述方法進(jìn)行：

用鋼絲刷等工具，清除裂縫表面的灰塵、浮渣、松散層等，然后用毛刷蘸丙酮或酒精，擦凈裂縫20～30毫米范圍內(nèi)的地方并保持干燥。

在裂縫兩側(cè)（寬20～30毫米）涂一層環(huán)氧樹脂基液，后抹一層厚1毫米左右的環(huán)氧樹脂膠泥，抹膠泥時(shí)應(yīng)防止產(chǎn)生小孔和氣泡，要刮平整，保證可靠的封閉。

3.2 Ⅱ類裂縫處理

對(duì)于Ⅱ類裂縫采用注漿法進(jìn)行處理，即將裂縫表面開鑿、清理好后注入化學(xué)漿液，化學(xué)漿液的物理性能要求如下：

性能項(xiàng)目 單 位 指 標(biāo) 測(cè) 試 方 法密度 g/cm3 1.075 化暫2027-57體積收縮率 % 6.6使用期（室溫） h 6～8固化期（室溫） 晝夜 7初始黏度 10-3Pa.s 200～800化暫2026 甲57固化前性能抗壓屈服強(qiáng)度 N/mm2 ＞40抗拉強(qiáng)度 N/mm2 ＞15抗拉彈性模量 N/mm2 2380固化后性能粘補(bǔ)后混凝土抗?jié)B強(qiáng)度 N/mm2 ＞1.5

裂縫注漿施工可按照：表面處理→埋設(shè)灌漿嘴→封縫→查漏→灌漿→養(yǎng)護(hù)等六個(gè)步驟進(jìn)行，具體施工如下：

1.表面處理：沿裂縫用鋼釬或電錘鑿成“V”槽，槽寬與槽深可根據(jù)裂縫和有利于封縫來確定，鑿成后用鋼絲刷及手動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)將混凝土碎屑粉塵清除干凈；

2.埋設(shè)灌漿嘴：間距350～500毫米，埋設(shè)結(jié)構(gòu)如下圖：

3 封縫：用專用的勾縫膠將灌漿嘴以外的裂縫封堵密實(shí)。

4 壓氣試漏：等封縫膠達(dá)到一定強(qiáng)度后，沿裂縫涂一層肥皂水，從灌漿嘴壓入空氣進(jìn)行試漏。

5 灌漿：確認(rèn)裂縫不漏后，用手動(dòng)壓力器將灌縫膠壓入裂縫內(nèi)，灌漿從裂縫的一端開始，分段逐步進(jìn)行，到另一端結(jié)束。

6 拆除灌漿嘴：待縫內(nèi)灌漿料初凝不外流時(shí)，拆下灌漿嘴，用封縫膠將此處抹平，施工完畢。

圖3.3 大于0.5mm裂縫處理示意圖

4.工程質(zhì)量及驗(yàn)收

裂縫處理施工前，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定檢查施工準(zhǔn)備是否符合要求；

灌漿及粘接材料的質(zhì)量均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；

用壓縮空氣或壓力水檢查裂縫封閉或灌漿是否密實(shí)。

5.結(jié)語

通過對(duì)本次裂縫產(chǎn)生原因的分析，表明了原有設(shè)計(jì)荷載不滿足使用要求是裂縫產(chǎn)生的原因。建設(shè)單位在了解本原因后，明確了樓板應(yīng)提高承載力以滿足存放使用要求而需要對(duì)樓板進(jìn)行加固處理，避免了長(zhǎng)期超負(fù)荷使用造成安全隱患。裂縫的處理措施從工期和造價(jià)上來衡量，都是本工程可選的最佳方案。隨著大批經(jīng)典建筑使用時(shí)間的增長(zhǎng)，裂縫處理及加固技術(shù)就會(huì)使用的愈加頻繁和廣泛，希望該技術(shù)在本工程上的應(yīng)用及處理，能給其他老建筑產(chǎn)生裂縫的原因分析和處理提供一些有用的參考。