某鋼框架結構高層住宅現(xiàn)澆板裂縫檢測鑒定及處理方案

程建明 （安徽省建筑科學研究設計院結構一所，安徽 合肥 230031）

0 前言

現(xiàn)澆板裂縫屬于住宅工程質量通病和現(xiàn)澆結構外觀質量缺陷的一種，住宅工程質量通病指住宅工程完工后易發(fā)生的，常見的，影響使用功能及外觀質量的缺陷。鋼框架結構因其結構體系特點，現(xiàn)澆板開裂的分布特征與其它混凝土結構有所不同，裂縫開展數量多，寬度大，引起業(yè)主對房屋質量和結構安全的擔憂。筆者以某產生現(xiàn)澆板裂縫的鋼框架結構高層住宅為案例，根據施工質量抽檢結果、裂縫分布及特征以及結構復核驗算結果，綜合分析開裂原因，并提出可靠處理方案。

1 設計概況

該工程設計為地下一層，地上十八層鋼框架結構，主要豎向承重構件為鋼柱、鋼梁，現(xiàn)澆板支承于鋼梁上方，現(xiàn)澆板底面與鋼梁上翼緣相交，梁、板之間連接處設置有栓釘。同一層現(xiàn)澆板均為同批澆筑，未設置后澆帶，整個樓層現(xiàn)澆板可視為一塊整板。該樓3～18層為標準層，東西向軸線尺寸為42.2m，南北向軸線尺寸為14.9m，基本呈矩形。標準層現(xiàn)澆板結構形式相同，除陽臺、廚衛(wèi)等位置外，其余現(xiàn)澆板設計厚度均為120㎜，混凝土強度設計等級均為C30。實際施工過程中現(xiàn)澆板鋼筋為雙層雙向，東、西兩端邊跨位置板鋼筋較中部位置有加密。

2 現(xiàn)澆板裂縫分布及特征

經普查：抽檢的四、七、十、十一層頂現(xiàn)澆板均有裂縫產生，且裂縫數量較多，分布區(qū)域較廣?，F(xiàn)澆板裂縫分布在現(xiàn)澆板跨中、近跨中、支座及建筑物陽角等部位，按裂縫分布位置及特征可分為以下4類。

第一類裂縫位于跨中或近跨中部位，經現(xiàn)場檢測及對照設計圖紙，基本沿預埋線管直向或斜向開展。該類裂縫長度較長，局部位置縫寬較大，基本上下對稱貫穿，測得板底面結構層最大縫寬約為0.80mm，板面結構層最大縫寬約為0.90mm。

第二類裂縫為無規(guī)則裂縫，在板底和板面的各個部位均有分布，多為順鋼筋方向直裂紋。該類裂縫長短不一，分布沒有規(guī)律，已基本貫穿，測得板底面結構層最大縫寬約為0.40㎜，板面結構層最大縫寬約為0.70㎜。

第三類裂縫位于建筑物陽角部位現(xiàn)澆板的拐角，與縱橫向梁軸線呈約45°斜向分布。裂縫上下對稱貫穿，測得板底面結構層最大縫寬約為0.26㎜，板面結構層最大縫寬約為0.30㎜。

第四類裂縫位于現(xiàn)澆板支座部位，與梁軸線邊緣平行呈直向開展。該類裂縫長度較長，寬度較大，已基本貫穿，測得板底面結構層最大縫寬約為0.80mm，板面結構層最大縫寬約為1.20mm。該類裂縫特征與常規(guī)的框架結構相同位置出現(xiàn)的裂縫有較大不同，為鋼框架結構所獨有。框架結構等常規(guī)結構現(xiàn)澆板支座部位裂縫一般僅在板面分布，不貫穿，主要與負筋位置下移有關。

3 現(xiàn)澆板施工質量抽檢

抽檢現(xiàn)澆板芯樣試件混凝土抗壓強度、板厚及正、負彎矩鋼筋間距基本符合規(guī)范要求，但部分板面鋼筋保護層厚度測點偏大，超出規(guī)范允許偏差要求。鉆芯檢測發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆板面浮漿較厚，混凝土粗骨料較少。

4 結構復核驗算

依據本工程設計圖紙結合現(xiàn)場實測結果經結構復核驗算，得出在不考慮現(xiàn)澆板裂縫情況下，抽檢的樓層現(xiàn)澆板承載力符合規(guī)范要求。

5 裂縫成因分析及影響評價

根據被測樓層現(xiàn)澆板裂縫分布特征、本工程設計圖紙以及現(xiàn)場檢測和結構驗算結果綜合分析如下。

第一類為板跨中或近跨中部位裂縫，主要由于混凝土收縮應力引起，預埋線管削弱板截面對裂縫開展起不利影響。

第二類為不規(guī)則裂縫，主要由于混凝土早期塑性沉縮引起，與混凝土水灰比較大、施工養(yǎng)護不到位等因素有關。

第三類為板角部斜裂縫，主要由于溫度應力作用引起。

第四類為支座部位裂縫，主要由于混凝土收縮和溫度應力共同作用引起，與兩種不同材料（鋼板和混凝土）變形不協(xié)調、施工養(yǎng)護不到位、部分負筋保護層偏大、板面粗骨料偏少、梁支座位置管線較多等因素有關。

由于上述現(xiàn)澆板部分裂縫開展寬度已超出GB 50292-2015標準允許限值，削弱了現(xiàn)澆板承載能力，且對結構耐久性和使用有較大影響，應進行可靠處理。

6 裂縫處理方案

原設計單位根據檢測鑒定結論經結構復算后提出以下裂縫處理意見。

①裂縫寬度不大于0.3mm的部位：對板面裂縫，將裂縫表面清理干凈后，采用封閉膠將裂縫封閉；對板底通長裂縫，將裂縫表面打磨清理干凈后，采用粘貼碳纖維布的方法處理。

②裂縫寬度大于0.3mm的部位：對板面裂縫，將裂縫表面清理干凈后，采用低壓注漿法充填封閉裂縫；對板底裂縫，將裂縫表面打磨清理干凈后，采用粘貼碳纖維布的方法處理。

③所有樓面板的板面清理干凈后，滿鋪C4@150鋼絲網，用C25細石混凝土做30mm厚面層，替換原設計30mm厚C20細石素混凝土面層。

④板支座處裂縫處理：裂縫寬度不大于0.3mm的部位，將板面裂縫表面清理干凈后，采用封閉膠將裂縫封閉。裂縫寬度大于0.3mm的部位，將板面裂縫表面清理干凈后，采用低壓注漿法充填封閉裂縫。

7 結語與展望

鋼框架結構現(xiàn)澆板因其與鋼梁鋼柱連接特點，兩種建筑材料（鋼板和混凝土）變形不協(xié)調，支座部位容易產生貫穿性裂縫，其他類裂縫雖然與普通混凝土現(xiàn)澆板裂縫類似，但裂縫的開展數量多、寬度大，部分裂縫開展寬度已超出GB 50292-2015標準允許限值，削弱了現(xiàn)澆板承載能力，且對結構耐久性和使用有較大影響，需進行灌漿和粘貼碳纖維布處理，另外考慮裂縫數量較多，板面澆筑C25細石混凝土層（內置鋼絲網片）代替原設計找平層。

建筑工程質量監(jiān)管中應著眼于貫徹預防為主的原則，完善設計節(jié)點構造措施及加強施工等方面的管理，使結構盡量不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫數量和寬度。隨著鋼框架結構的應用和推廣，今后準備從以下幾個方面做深入研究，提出控制裂縫的措施，給設計提供依據；改善并優(yōu)化當前梁-板、柱-板節(jié)點設計方案，預防施工質量通病，用以指導后續(xù)工程。具體方案如下：

①根據被測現(xiàn)澆板裂縫分布特征、該工程設計圖紙以及現(xiàn)場檢測和結構驗算、有限元分析結果綜合分析，對現(xiàn)澆板裂縫成因進行分析并評價其影響；

②根據現(xiàn)澆板裂縫成因分析及其對結構的安全性評價結果，針對已建主體結構出現(xiàn)開裂現(xiàn)象的現(xiàn)澆板構件，綜合考慮可靠性、經濟性、方便作業(yè)等，提出控制裂縫的措施，給設計提供依據；

③為保障后續(xù)待建主體結構的工程質量，控制、降低出現(xiàn)裂縫的風險，根據現(xiàn)澆板裂縫成因分析，及時調整當前梁-板、柱-板節(jié)點設計方案，優(yōu)化施工工藝，保障同類工程的順利完成；

④基于優(yōu)化后的梁-板、柱-板節(jié)點設計方案，形成相關施工工法和技術專利，推廣后用以指導后續(xù)工程。