某高層住宅樓板裂縫的檢測鑒定與加固設計

李 晨 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

1 引言

隨著生活條件的提高，人民對居住品質的要求也隨之提高，更加追求住宅的舒適性及功能性。近年來住宅工程項目在安徽省內蓬勃建設與發(fā)展，各地市相關部門也對住宅質量工程通病的防治做出了規(guī)定，但裂縫相關問題卻依然屢見不鮮，裂縫問題的防治是提高住宅建筑工程質量中重要的一環(huán)。文章以某工程實際案例設計作分析，對裂縫成因及加固技術難點、要點進行分析并提出相應的解決措施。

2 工程概況

本工程是位于安徽省某市一高層住宅，結構形式為剪力墻結構，該建筑地下一層，地上二十八層，標準層層高為2.9m，結構總高度為81.2m。所在地區(qū)抗震設防烈度為6度（0.05g），設計使用年限為50年。現(xiàn)主體結構已經竣工，由于現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)部分現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫，故委托專業(yè)檢測機構對該樓十二層頂、十五層頂及二十一層頂出現(xiàn)裂縫板的裂縫成因進行檢測與鑒定。抽檢的現(xiàn)澆板板頂負筋保護層厚度實測值集中在43mm～64mm之間，為此需要對本工程現(xiàn)澆板裂縫進行加固處理。室內平面布置示意見圖1。

圖1 標準層平面圖（局部）

3 樓板裂縫的檢測鑒定

本工程所檢測板位置為：十二層頂板11-13/A～（1/C）軸、十五層頂板19～22/B～C軸、二十一層頂板11～13/A～（1/C）軸。被測十二層頂和二十一層現(xiàn)澆板開間為4m，進深8.4m，板厚設計值為120mm。十五層頂現(xiàn)澆板開間為4.2m，進深5.3m，板厚設計值為130mm。十二層頂及十五層頂現(xiàn)澆板混凝土設計強度為C30，二十一層頂現(xiàn)澆板混凝土設計強度為C25。

經檢測發(fā)現(xiàn)其中板的混凝土強度推定值與板厚均滿足設計要求，但是十二層頂板的負筋保護層厚度實測值在49mm～61mm之間；十五層頂板負筋保護層厚度實測值在20mm～54mm之間；二十一層頂板負筋保護層厚度實測值在43mm～64mm之間。

根據(jù)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》附錄F中E.0.4條，對板類構件鋼筋保護層允許偏差為（+8mm，-5mm）。故以上檢測的板中十二層頂板11-13/A～（1/C）軸、十五層頂板19～22/B～C軸、二十一層頂板11～13/A～（1/C）軸，板面負筋保護層厚度不能滿足國家規(guī)范要求。

本次檢測發(fā)現(xiàn)被測現(xiàn)澆板裂縫按分布位置及特征可分為兩類，第一類是支座處的直裂縫，僅在板面處存在，出現(xiàn)的最大縫寬約為0.3mm，結合抽檢施工質量結果及驗算，出現(xiàn)原因系板支座抗彎承載力不足；第二類是板底出現(xiàn)的細微裂縫及位于跨中的一道東西向斜裂縫，裂縫貫穿板截面，板面出現(xiàn)的最大縫寬約為0.26mm，板底最大裂縫寬度為0.08mm，主要由于混凝土收縮引起的。

4 樓板裂縫的加固設計

對于現(xiàn)澆板板中裂縫和由混凝土自身收縮產生的板底裂縫，我們主要需要做的就是使用壓力注漿，對混凝土中裂縫進行封閉處理。對于修復較小而細微的混凝土裂縫，注漿法在實踐中表現(xiàn)效果顯著。其工序如下：清理裂縫→布置注漿咀和封閉裂縫→試漏→調配注漿液→使用壓力注漿→二次注漿→表面清理。對于二次注漿，是在注漿后半小時左右，給每個注漿咀再次補給漿液，從而可以更好地去保證注漿的效果。

當裂縫為貫通裂縫時，基于保證混凝土結構的防水性、耐久性和整體性的原則，在板底需先采用環(huán)氧樹脂膠泥封縫后，再在板面采用低黏度環(huán)氧樹脂漿液，將貫通裂縫進行壓力灌滿漿液，或者直接對此區(qū)域樓板裂縫處用無收縮專用結構膠進行灌縫處理。然后鑿除裂縫處樓板表面粉刷層、找平層至結構層，并將結構層鑿毛；在板面裂縫處放置構造的雙向鋼筋網(wǎng)片（直徑6mm間距200mm即可），設置在裂縫兩側各1.0m范圍；再用細石混凝土內摻6%UEA膨脹劑對此處進行修補，厚度同原找平層且不小于30mm；在以上修補好后，最后在出現(xiàn)貫通裂縫的整塊樓板底部雙向通長粘貼碳纖維布，如圖2所示。完畢后按相關要求進行表面防護處理，考慮到板底需要進行粉刷防護，則需要在面涂層進行刷面膠拍砂處理，拍砂施工不能影響到已粘貼的碳纖維。

圖2 樓板貫穿裂縫加固

對于板支座抗彎承載能力不足引起的現(xiàn)澆板裂縫，從施工及實際操作性綜合考慮，對該部分的處理宜采用板面增設疊合層的方式。具體操作方法為：在加固鑿毛前（凹凸深度不小于4mm），板底應設置臨時支撐并可靠頂緊，有裂縫處應先進行結構膠灌縫處理。在支座處1/4板跨范圍內，采用混凝土打磨機將其板表面的浮漿及其他雜物清理干凈，表面鑿毛30mm厚，增補板面負筋并在四周原樓層梁或剪力墻內植筋，植筋規(guī)格大于原設計規(guī)格一級，間距200mm，其中要保證板頂新增受力負筋端部彎折點必須位于梁寬范圍內，注意不得出現(xiàn)在板內。板頂新增負筋沿短跨方向設置在上部，長跨方向設置在下部。為讓新老混凝土更好地協(xié)同工作，固定間距梅花形布置錨筋，錨筋植入樓板的深度不小于60mm。最后進行板面澆筑，在此之前需要在原結構混凝土的鑿毛面上刷一層界面劑，然后澆筑比原現(xiàn)澆板混凝土強度高一級的微膨脹細石混凝土，增補厚度為40mm，完畢后采取等比例的水泥細砂漿抹面即可，詳細操作示意參照圖3。

圖3 板支座處裂縫處理

在細石混凝土完成修補工序之后，需要開始做到連續(xù)關水養(yǎng)護7天，這么做的目的是保證新澆筑的混凝土可以更牢靠地與原有混凝土體結合，共同受力也有利于控制開裂。最后對十二層頂板與二十一層頂板、十五層頂板的板底滿貼單層雙向碳纖維布，寬度100mm且凈距200 mm。其中短向碳布在上，長向在下，起到整體補強的作用。板底加固施工順序如圖4所示，碳纖維布平面粘貼布置如圖5所示。

圖4 板底加固施工順序

圖5 板底滿跨粘貼碳纖維布示意

5 結語

本工程的樓板裂縫的產生主要歸于兩大原因：一是板支座抗彎承載力不足，此為施工過程中負筋保護層過大導致而成；二是混凝土收縮受約束而開裂，這也是目前最為常見的因素，主要受材料、環(huán)境及施工養(yǎng)護水平等影響。實際設計時混凝土可以適當降低水灰比和采用蒸汽養(yǎng)護的措施。經加固施工，本工程在后續(xù)使用過程中未出現(xiàn)問題并得到業(yè)主的好評，文中所述加固方案是安全可靠、經濟合理的。

總而言之住宅樓板出現(xiàn)裂縫的問題由來已久，我們應當深層次地去認識與了解裂縫產生的原因，這樣可以快速對癥解決。實際可以從控制設計、施工等重要環(huán)節(jié)出發(fā)，最大限度防止此通病的發(fā)生。