某高層住宅樓群地下室頂板開裂成因檢測(cè)與分析

陳 永 亮

(廣西壯族自治區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心,廣西 南寧 530005)

某高層建筑群在使用過程中，地下室結(jié)構(gòu)頂板出現(xiàn)了較多的開裂現(xiàn)象。為了評(píng)估裂縫的成因及其對(duì)結(jié)構(gòu)安全性的影響，采用常用的結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)對(duì)地下室頂板開展了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)[1-4]，分析開裂原因并提出相應(yīng)的處理措施。

1 工程病害特點(diǎn)

某小區(qū)C2棟～C7棟高層住宅樓均為地下1層、地上33層的框架剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑，地下室建筑面積約為10 000 m2，建成于2009年。在使用過程中發(fā)現(xiàn)該地下室頂板出現(xiàn)開裂滲漏水等現(xiàn)象。地下室頂板部分構(gòu)件出現(xiàn)的裂縫形態(tài)主要為板角區(qū)呈45°方向走向的斜裂縫，板跨中形成與樓板短邊或長(zhǎng)邊基本平行的裂縫。部分裂縫已有滲水的情況，實(shí)測(cè)裂縫寬度在0.02 mm～0.2 mm之間。板底斜裂縫和水平裂縫分別如圖1，圖2所示。

2 檢測(cè)方法與過程

采用“鉆芯法”對(duì)該住宅樓地下室頂板構(gòu)件進(jìn)行鉆芯取樣，共鉆取50個(gè)混凝土芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。鉆取的50個(gè)混凝土芯樣強(qiáng)度換算值介于26.2 MPa～59.2 MPa之間，混凝土抗壓強(qiáng)度值均滿足原設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25的抗壓強(qiáng)度值要求。

采用鋼筋定位儀掃描配合鑿開混凝土保護(hù)層的方法檢測(cè)該地下室頂板的鋼筋配筋情況，檢查內(nèi)容包括鋼筋直徑、根數(shù)、間距。所測(cè)50個(gè)構(gòu)件中，實(shí)測(cè)鋼筋直徑均符合設(shè)計(jì)要求；有47個(gè)構(gòu)件的間距在規(guī)范允許偏差范圍內(nèi)或符合設(shè)計(jì)要求，有3個(gè)構(gòu)件實(shí)測(cè)間距略大于設(shè)計(jì)要求，根據(jù)GB/T 50344—2004建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該50個(gè)構(gòu)件組成的檢測(cè)批，超出設(shè)計(jì)要求的點(diǎn)數(shù)為3個(gè)，小于樣本容量為50個(gè)時(shí)的不合格判定數(shù)為5個(gè)的要求，所以判定該50個(gè)構(gòu)件組成的檢測(cè)批鋼筋間距為合格。

對(duì)該住宅樓10塊地下室頂板各鉆取3個(gè)點(diǎn)，采用鉆機(jī)鉆穿地下室頂板進(jìn)行檢測(cè)，所鉆取10塊地下室頂板的厚度均滿足設(shè)計(jì)樓板厚度的要求。

3 病害分析

3.1 主要檢測(cè)結(jié)果

采用全站儀等工具對(duì)該住宅樓C2棟～C7棟建筑物四大角進(jìn)行垂直度測(cè)量，在外墻面已做裝修情況下，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況檢測(cè)該6棟建筑物四大角垂直度以及地下室頂板厚度，地下室頂板厚度滿足設(shè)計(jì)要求。地下室頂板樓板荷載試驗(yàn)實(shí)測(cè)撓度值滿足規(guī)范允許撓度值要求。主要檢測(cè)結(jié)果如表1,表2所示，地下室頂板及梁裂縫如圖3所示。

表1 地下室頂板厚度 mm

表2 建筑物四大角垂直度 mm

3.2 病害分析

根據(jù)本次對(duì)地下室頂板構(gòu)件主控項(xiàng)目中的配筋情況、樓板厚度及混凝土強(qiáng)度的抽查情況，檢查結(jié)果均符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，檢測(cè)項(xiàng)目均判定為合格；對(duì)地下室頂板抽取5塊板構(gòu)件進(jìn)行樓板載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明試驗(yàn)位置承載能力均滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)承載要求。結(jié)合上述情況，并根據(jù)地下室頂板構(gòu)件裂縫出現(xiàn)的位置及形態(tài)，地下室頂板構(gòu)件出現(xiàn)的裂縫排除因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不足而產(chǎn)生裂縫的情況。

在排除受力引起地下室頂板開裂這一原因后，主要考慮混凝土自收縮與溫度變化對(duì)混凝土頂板開裂的影響?；炷潦且环N非均勻的脆性材料，它由骨料、水泥、水及留在其中的氣體組成，在

溫度變化及硬化產(chǎn)生的體積變形下，由于各組分材料變形不一致，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生用顯微鏡才能看得見的微細(xì)裂縫，這種微細(xì)裂縫的分布是不規(guī)則的，且不連貫。在荷載作用或溫差和干縮作用下，這些裂縫均有可能增加或擴(kuò)展，并且逐漸互相貫通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見裂縫，縫寬在0.03 mm～0.05 mm，稱為宏觀裂縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫通常是由此種初始裂縫及缺陷擴(kuò)展引起的。此外，混凝土在空氣中凝結(jié)硬化過程體積縮小，混凝土拌合物內(nèi)部的水分一部分泌出流失，一部分被水泥水化所用，另外一部分被蒸發(fā)，當(dāng)其四周固結(jié)而不能自由收縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重的收縮裂縫可以貫穿樓板。

由于本建筑群地下室頂板面積較大，受穩(wěn)定影響較大。此外，地下室兼做大型停車庫，冬季地下室室內(nèi)溫度顯著高于室外溫度。結(jié)合該工程地下室頂板裂縫的位置和分布形態(tài)，地下室頂板開裂主要與溫度變化和混凝土自收縮有關(guān)。因此，建議根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，采用化學(xué)灌漿修補(bǔ)裂縫的方法對(duì)地下室頂板裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)需要進(jìn)行防水處理的區(qū)域修復(fù)防水層，并對(duì)影響美觀的滲水區(qū)域進(jìn)行重新粉刷，見圖4。

4 結(jié)語

1)該建筑群地下室頂板構(gòu)件所出現(xiàn)的裂縫屬于非受力裂縫，裂縫成因主要與混凝土自收縮及混凝土構(gòu)件所處環(huán)境溫度變化有關(guān)。

2)對(duì)地下室頂板上出現(xiàn)的裂縫建議采用化學(xué)灌漿修補(bǔ)裂縫的方法進(jìn)行修補(bǔ)處理，對(duì)需要進(jìn)行防水處理的區(qū)域修復(fù)防水層。

[1] 邱煥利.混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)技術(shù)[J].包鋼科技，2016，42(6)：84-87.

[2] 王有宗，范新杰，楊小萍.剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫實(shí)例與分析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2016，43(12)：44-45.

[3] 李勝利，石鴻帥，毋光明，等.聲發(fā)射技術(shù)在混凝土空心板橋裂縫檢測(cè)中的應(yīng)用[J].橋梁建設(shè)，2017，47(5)：83-88.

[4] GB/T 50344—2004,建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].