車庫工程混凝土裂縫原因淺析

殷學(xué)宇

（山東魯碧建材有限公司，山東 濟(jì)南 271100）

1 工程概況

某住宅小區(qū)工程一期項(xiàng)目始建于 2016 年 10 月，其配套的地下車庫結(jié)構(gòu)為框-剪單層結(jié)構(gòu)，車庫與主體地下室結(jié)構(gòu)連為一體，面積較大。項(xiàng)目配套的地下車庫工程在工程建設(shè)后期在頂板部位出現(xiàn)大量裂縫，經(jīng)過現(xiàn)場勘查，主要集中分布于主體建筑周邊區(qū)域，裂縫分布規(guī)律較為明顯，部分頂板裂縫為貫穿性裂縫，造成頂板滲漏。

2 裂紋情況分析

由現(xiàn)場裂紋圖（圖 1）中可以看出，車庫頂板裂縫分布包括以下幾種：

（1）主要的是二次拋物線形狀的柱間板裂紋。

（2）其余的還有一些比較少量的跨中或者板邊部位通常裂縫，不規(guī)則裂紋。

圖 1 裂紋現(xiàn)場圖片組圖

3 現(xiàn)場檢測

16 年 11 月 2 日施工 11# 樓車庫；16 年 11 月 17 日施工 8# 樓車庫；16 年 12 月 8 日施工 11# 樓車庫；16年 12 月 21 日施工 11# 樓車庫；17 年 4 月 20 日施工 9#樓車庫；17 年 4 月 24 日施工 9# 樓車庫；17 年 4 月 29日施工 S1 車庫。

8#/9#/10#/11# 樓車庫混凝土通過現(xiàn)場回彈檢測，均滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。

4 裂縫原因

該車庫工程，使用了“無梁樓蓋”結(jié)構(gòu)（圖 2），使用了“板、柱帽、柱”受力結(jié)構(gòu)。

圖 2 無梁樓蓋結(jié)構(gòu)

結(jié)合裂紋形態(tài)分布特征及現(xiàn)場查看結(jié)果，查閱了相關(guān)資料，并邀請行業(yè)專家進(jìn)行實(shí)地分析，對(duì)裂縫原因[1]進(jìn)行總結(jié)分析如下：

4.1 設(shè)計(jì)方面的原因

（1）板面鋼筋保護(hù)層偏厚。由于混凝土板面較厚（經(jīng)了解，板面厚度高達(dá) 40cm），致使鋼筋保護(hù)層偏厚，在鋼筋混凝土體系中，鋼筋遠(yuǎn)離受拉端，因此未能完全發(fā)揮作用，混凝土反而承受較多的拉應(yīng)力，致使混凝土在負(fù)彎矩作用下開裂，形成了二次拋物線形狀的柱間板裂紋。

（2）強(qiáng)約束作用。現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)，混凝土梁、柱和剪力墻對(duì)板產(chǎn)生約束作用，尤其是主體結(jié)構(gòu)部位剪力墻對(duì)車庫頂板約束作用更強(qiáng)，車庫部位混凝土頂板在溫度變化、自身材料硬化過程中產(chǎn)生收縮，與板相鄰構(gòu)件阻止板收縮，當(dāng)收縮應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，裂縫就出現(xiàn)了。

（3）沉降差異影響。本工程的主體結(jié)構(gòu)為高層剪力墻結(jié)構(gòu)，其相對(duì)于周邊地下車庫載荷變化較大，致使同一個(gè)車庫，在周邊部位和主體結(jié)構(gòu)部位出現(xiàn)不均勻沉降，造成車庫頂板開裂，裂縫主要分布在與主樓建筑外輪廓方向的少量切向裂縫。

4.2 施工方面的原因

（1）地面材料載荷影響。為保證地上主體結(jié)構(gòu)施工順利進(jìn)行，上部施工材料過早地堆放于車庫頂板上（圖 3），而此時(shí)頂板上的混凝土強(qiáng)度往往未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，這會(huì)導(dǎo)致較多受力裂縫出現(xiàn)，這些荷載作用會(huì)造成分布于板跨中、板側(cè)邊以及沿板角的 45° 的裂縫。

圖 3 車庫上部早期受荷載情況

（2）拆模時(shí)機(jī)對(duì)裂紋的影響。如果拆模時(shí)間較早，混凝土強(qiáng)度較低，在自重作用下會(huì)出現(xiàn)受力裂縫。

4.3 混凝土材料方面的原因

（1）溫度變化引起的裂縫。根據(jù)施工單位介紹，裂縫集中區(qū)域于 2017 年 4 月份澆筑，澆筑時(shí)溫度較低，隨著工程推進(jìn)，氣溫逐步升高，車庫頂板產(chǎn)生收縮，當(dāng)收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，裂縫隨之產(chǎn)生。

（2）材料收縮影響。混凝土在成型硬化過程中，其內(nèi)部會(huì)水化形成水化物，水化物在結(jié)晶過程中體積會(huì)大幅度變小，由此引起混凝土體積變小，在混凝土內(nèi)部形成裂縫；并且在硬化過程中，多余的水分蒸發(fā)，混凝土干燥收縮，使得混凝土表面形成裂縫。

對(duì)于上面兩個(gè)原因，咨詢專家得知都屬于不易控制因素。

（3）施工冷縫與混凝土凝結(jié)時(shí)間影響。在大方量混凝土頂板澆筑過程中，若混凝土供應(yīng)不及時(shí)，長時(shí)間沒有澆筑混凝土，或混凝土凝結(jié)時(shí)間較短，導(dǎo)致前后車次混凝土施工作業(yè)面結(jié)合不牢固，出現(xiàn)施工冷縫，造成混凝土裂縫。

5 裂縫處理

在裂紋處理之前，要請有資質(zhì)的工程質(zhì)量安全檢測中心進(jìn)行裂縫監(jiān)測和判定，以確保對(duì)結(jié)構(gòu)和使用性能無較大影響。

技術(shù)部門深入勘察施工現(xiàn)場，詳細(xì)詢問施工過程，就裂縫問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行了深入分析。與監(jiān)理、建設(shè)單位等單位溝通，結(jié)合現(xiàn)場情況經(jīng)分析并結(jié)合相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，制定裂縫修補(bǔ)處理方案[2]：

（1）局部裂縫采用環(huán)氧樹脂灌漿進(jìn)行封閉，具體部位根據(jù)現(xiàn)場確定。

（2）地下車庫頂板上表面采用涂刷三遍水泥滲透結(jié)晶，處理前應(yīng)除去基層雜物、灰塵，將基層清理干凈。充分濕潤后保證基層無積水后施工。

（3）主樓內(nèi)裂縫采用涂刷兩遍水泥滲透結(jié)晶，處理前應(yīng)除去基層雜物、灰塵，將基層清理干凈，充分濕潤后保證基層無積水后施工。

（4）大面積施工前應(yīng)先做樣板，根據(jù)樣板實(shí)驗(yàn)效果，進(jìn)一步調(diào)整方案。根據(jù)現(xiàn)場情況及實(shí)驗(yàn)施工情況，加強(qiáng)施工過程監(jiān)管，對(duì)現(xiàn)場裂縫按數(shù)量、部位、嚴(yán)重程度分別采取處理措施，處理方法要可行、可信、可靠，效果良好，避免后續(xù)影響。

6 結(jié)語

通過以上對(duì)車庫頂板裂縫產(chǎn)生原因的分析以及裂縫的修補(bǔ)處理，并經(jīng)過一定時(shí)間的后續(xù)跟蹤，該項(xiàng)目車庫頂板的裂縫得到了較有效的控制，鋼筋銹蝕、頂板滲漏的危害得以消除。

大面積車庫頂板產(chǎn)生裂縫是較為普遍的現(xiàn)象，裂縫的產(chǎn)生因素也是復(fù)雜多變的，處理的方法也是多種多樣的，只有認(rèn)真分析，正確找出產(chǎn)生裂縫的原因，采取較為科學(xué)的處理方法，使裂縫得到最有效的控制，才是最佳的防治裂縫的方法。