住宅工程楼板及阳台悬挑板裂缝鉴定与处理

王治理

1 工程概况

左权县七里河住宅小区1号～7号住宅楼及亲水湾住宅小区9号，11号，13号住宅楼工程分别位于县城东、西段，场地土为Ⅰ级非自重湿陷性黄土，建筑场地类别Ⅱ类，建筑设计等级为三级，抗震设防丙类，设防烈度6度;建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级丙级，混凝土构件裂缝控制等级三级，建筑耐火等级二级，屋面防水等级三级，设计使用年限50年;建筑物均为砖混结构，地下一层、地上六层带屋顶阁楼层，总高度20.85 m，室内外高差1.20 m，建筑面积分别是33992 m2，15719 m2。两项工程均于2010年10月开工建设，地基处理采用整片换填3∶7灰土至地基持力层，工程主体施工至2010年12月20日，三层全部混凝土现浇封顶，现浇全部使用商品混凝土，因天气变化降温，全面停止现场施工。于2011年4月份组织复工，在拆除二层以下现浇顶板时发现该工程的现浇楼板、阳台挑板不同程度出现质量裂缝情况。据此我们组织技术人员进行查勘、拍摄、调查了解并进行实体检测。经核查复算图纸设计、勘察报告及施工资料并根据有关技术标准和现场检测结果分析，提出如下技术鉴定。

2 现场查勘情况与检测结果

1)现场实地查勘、实测这两项工程质量，砌体及混凝土外观质量较好，施工操作工艺较规范，设计单位为保证使用安全，地基处理采用将湿陷性土层全部挖除后换填砂石垫层及3∶7灰土垫层至地基持力层，已消除了全部湿陷且地基承载力特征值均在200kPa以上。

2)现场主体二层以下部分裂缝主要分布位置为:a.大部分悬挑阳台板多处出现较规则的竖向裂缝，裂缝多已贯通阳台全宽。b.部分架空层顶板及一、二层楼板裂缝多为建筑物东端房间、靠南边房间发生裂缝严重，北向房间裂缝轻(少)，裂缝开展方向具有不规则性，少数裂缝已贯通整个楼板厚度。向阴面(北向)客厅面积较大的现浇板却很少出现裂缝。另外，部分卫生间现浇板面积小裂缝却较多，且纵横交错明显。

3)实体检测情况:a.现场采用裂缝数显观测仪进行裂缝检测，裂缝表皮宽度达0.1mm～0.42mm，多数裂缝宽小于0.3mm，阳台个别点裂缝宽度达0.7mm。裂缝周边混凝土表面光洁无疏松现象，有裂缝的楼板经量测未发现有板底下挠变形情况。b.现场采用混凝土数显回弹仪对七里河住宅小区3号，5号，6号住宅楼及亲水湾住宅小区11号，13号住宅楼抽查检测阳台板及房间楼板混凝土强度，平均达到39.48 MPa，绝大部分测值超过40 MPa，远远大于C20(C25)级设计要求。c.现场采用数显钢筋保护层测定仪同时对上述楼号的楼板钢筋保护层厚度(设计要求楼板钢筋保护层厚度为20mm，验收规范规定允许偏差为8mm～5mm)检测，基本符合验收要求;悬挑阳台上表面保护层厚度都在30mm～42mm之间，平均厚度达33mm，均超过允许偏差值。d.现场采用数显楼板测厚仪对房间现浇板整体厚度分别进行检测，平均值符合设计要求标准;悬挑阳台根部厚度平均达到175mm(设计要求标准是130mm)。

3 设计文件与施工资料核查情况

3.1 图纸结构复核结果

对已审查合格的施工图纸涉及裂缝部位进行重点复核，阳台板设计配筋为 φ10@100，悬挑阳台根部厚度130mm，端部为80mm，混凝土强度等级C25，钢筋保护层厚度20mm;楼板受力配筋为φ8@150～200，楼板结构厚度100mm～120mm，混凝土强度等级C20，钢筋保护层厚度20mm。经复核该设计承载力、抗倾覆计算、挠曲变形控制、构造要求等均满足规范要求，符合GB 50010-2002混凝土结构设计规范的相关规定。

3.2 施工质量控制资料核查情况

1)所有钢材、水泥、红砖以及施工试件混凝土试块、砂浆试块、钢筋焊件以及砂石垫层、灰土垫层等均经见证取样试验合格，其中混凝土标养试块抗压强度接近或超过C35级，个别高达48.75 MPa。

2)地基验槽、地基处理、基础验收资料基本齐全并经责任方主体共同验收合格，钢筋隐蔽验收记录齐全，经监理验收合格。

3)混凝土施工记录详细。混凝土浇筑记录显示:进场混凝土坍落度抽查大部分在220mm～250mm之间，与配合比规定值180mm±20mm相差甚远。

4 悬挑阳台及楼板裂缝原因分析

1)商品混凝土进场坍落度偏大即可满足泵送混凝土和易性要求。根据相关试验资料表明，当坍落度每增加20mm，其立方用水量即增加5 kg～20 kg;在同一水泥用量条件下，混凝土干燥收缩与用水量成正比，混凝土的干燥收缩随用水量增加急剧增大，因而导致混凝土开裂的几率大大增加。

2)经核查混凝土试块试验结果与现场实体检测结果互相印证:混凝土抗压强度均达C30级以上，分析原因是水泥用量过大所致。

从设计角度上讲并非构件混凝土抗压强度越大结构越安全。出现裂缝的原因就是水泥用量越多，混凝土强度越大，表面积越大失水越快的薄板类构件越容易出现干燥收缩裂缝。

3)混凝土构件允许出现裂缝及其限值规定。a.在施工过程中，由于混凝土温度应力及收缩变形影响，楼板混凝土被刚度较大的墙身混凝土圈梁约束产生的拉应变超过混凝土楼板极限抗拉强度，引起楼板开裂，进而由于温度差及收缩作用使楼板裂缝进一步扩展。加之由于目前水泥细度增加(达400目以上)，强度增加，同时也增加了混凝土早期收缩量，使得越来越多的混凝土构件特别是掺入大量矿物合料及外加剂的泵送混凝土板类结构裂缝增多。b.作为混凝土构件其收缩值为(4～8)×10－4，混凝土抗拉强度值约为2 MPa～3 MPa，其弹性模量为(2～4)×10－4MPa，则ε=σ/E(ε为应变;σ为混凝土抗拉强度;E为弹性模量)，混凝土允许变形为1/10000，而实际收缩变形为4/10000，为此混凝土收缩变形裂缝不可避免产生，但裂缝应控制在GB 50010-2002混凝土结构设计规范第3.3.4条规定的范围之内，混凝土裂缝控制等级及限值规定如表1所示。

表1 混凝土裂缝控制等级及限值规定

4)悬挑阳台板、阳面房间楼板、卫生间裂缝较多的原因。检查发现阳台板裂缝较普遍且明显，裂缝宽度约0.2mm～0.4mm左右，裂缝均在构件短方向出现;端部房间与南向房间的楼板裂缝明显多于北向房间;卫生间楼板裂缝多于其他部位。分析其原因:阳台与端部房间楼板直接受到环境影响(温度变化、风吹影响等)产生干燥收缩，且因阳台板受到混凝土自生收缩变形的影响而产生竖向裂缝。南向房间楼板也因受到阳光照射失水较快而较北向房间楼板裂缝明显增多，卫生间地面标高低于其他房间，大量混凝土表明多余水分积聚，致使卫生间楼板混凝土初凝阶段的含水率大大增加而产生了大量塑性收缩裂缝。

5 技术鉴定结果与施工管理建议

1)根据上面的现象分析表明:裂缝具有塑性收缩裂缝、干燥收缩裂缝及自生性收缩裂缝的表征及基本成因，属于非结构性裂缝类型。该部位结构设计及施工质量均满足规范规定，未违反强制性标准，结构安全可靠。但为保证结构使用的耐久性要求，防止地面渗漏，对宽度超0.2mm的裂缝应采取封闭处理措施。

2)严格控制进场泵送混凝土坍落度大小;调整水泥用量，控制水灰比大小;根据施工季节环境因素状况，合理采取相应的操作措施，加强混凝土后期的养护管理。

6 裂缝补强处理方法与施工工艺

1)对裂缝的补强处理方法:根据裂缝宽度的大小，大于0.2mm的采用有机硅酸酮灌缝，外粘100mm宽200 g碳纤维布;0.1mm～0.2mm的采用有机硅酸酮封缝，外粘100mm宽200 g碳纤维布;0.1mm以下的裂缝采用有机硅酸酮胶封闭，外粘100mm宽封缝带。

2)施工工艺:a.预埋注胶管，沿裂缝走向按一定间距设置注胶管;b.封缝，用封缝胶对裂缝上下表面进行密封;c.检测密封情况，待封闭胶固化后即进行气压检查，从注胶嘴压入与注胶同压力的压缩空气，观察是否漏气;d.注胶，采用注胶机进行注胶，在注胶压力下，上部注胶嘴有胶液流出，即可确认裂缝腔内已注满胶液;e.混凝土表面处理;f.粘结剂配置;g.外粘碳纤维布。

7 结语

虽然商品混凝土在工程施工中经常出现裂缝问题是技术难题，该工程出现质量裂缝问题，已得到了相应的鉴定与加固处理，但同时也暴露了现场施工管理存在诸多不足，应加强商品混凝土配料、运送、泵送、现场浇灌等工艺操作培训与管理，完善相应的施工技术交底，采取有效预防混凝土裂缝的措施，相信裂缝问题会克服的。同时希望上述鉴定与补强处理案例从方法上、内容上为工程技术同仁提供借鉴。

［1］ GB 50003-2001，砌体结构设计规范［S］.

［2］ GB 50010-2002，混凝土结构设计规范［S］.

［3］ GB 50025-2004，湿陷性黄土地区建筑规范［S］.

［4］ GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］.

［5］ GB 50204-2002，混凝土工程施工质量验收规范［S］.

［6］ GB 50203-2002，砌体工程施工质量验收规范［S］.

［7］ JGJ 55-2000，普通混凝土配合比设计规程［S］.

［8］ GB/T 14902-2003，预拌混凝土［S］.

［9］ DBJ 13-42-2007，预拌混凝土生产施工技术规程［S］.

［10］ GB 50119-2003，混凝土外加剂应用技术规程［S］.

［11］ DB 05/5030-2004，机制砂混合砂应用技术规程［S］.

［12］ GB 50367-2006，混凝土结构加固设计规范［S］.

［13］ GB 50550-2010，建筑结构加固工程施工质量验收规范［S］.