某工程地下室顶板裂缝问题分析

李俊贤，钱文举，李永成

（广东省佛山市顺德区兆建商品混凝土有限公司，广东 佛山 528300）

1 引言

建筑工程中地下室底板和顶板经常因裂缝的产生而出现渗漏，会严重影响结构的使用功能和结构耐久性。地下室顶板裂缝的产生，除与混凝土材料本身收缩大小有关外，还与施工安排和结构设计是否合理密切相关。现就佛山市顺德区伦教镇某商住小区地下室中庭部分顶板出现的多条贯穿性裂缝原因进行分析。

2 工程概况

该地下室为人防地下室，结构长度为 101m，宽度为87m，楼板设计厚度 300mm，混凝土强度等级为 C35，采用泵送施工。顶板在长度方向设置两条 800mm 宽的后浇带，宽度方向设置一条宽 800mm 的后浇带，分为六分块长宽和浇筑时间如表1，后浇带于 2011年9月17日、9月21日及 10月14日浇筑。

表1 某商住小区地下室顶板分块长宽和浇筑时间

3 裂缝情况

裂缝于 2011年8、9月份开始出现，主要分布在(D-A)～(D-L) 轴没有上盖结构的范围，且集中在人防墙附近位置及施工预留洞口位置，而在 E 区及 F 区中有上盖结构的位置（图1 中阴影部分）基本未发现裂缝。裂缝在平面上绝大部分呈 45°方向排列，中间 (D-B)～(D-D)×(D-8)～(D-14) 轴中有小部分呈垂直于 (D-B) 轴排列，(D-A)～(D-B)×(D-16)～(D-19) 轴中有小部分呈平行于 (D-B) 轴排列，在五个预留洞口的每个角几乎都有呈 45°方向排列裂缝。裂缝的长度比较长，由一米至十五、六米不等，很多裂缝是跨梁面、跨柱头式的长裂缝，但裂缝仅限于顶板，对应位置下的梁、柱没有发现裂缝。后浇带状况基本正常，暂未发现跨后浇带的裂缝。

4 裂缝原因分析

此顶板裂缝产生的主要原因是结构设计严重超长超规范，而没有采取足够有效的措施减少混凝土收缩；该顶板设计施工分块长度太大，没有考虑施工期间的温度应力对混凝土的影响。顶板混凝土在自身收缩及温度收缩共同作用下产生很大收缩变形，而下部粗大的墙、柱及大梁约束了板的变形，使楼板在约束较大的位置和截面突变应力集中的位置产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度，导致楼板开裂。

图1 某商住小区地下室中庭部分顶板裂缝分布图

GB50010—2002《混凝土结构设计规范 》第 9.1 伸缩缝的构造规定中规定：现浇框架结构伸缩缝最大间距，露天的不大于 35m、室内的不大于55m，对有位于夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或室内结构因施工外露时间较长等不利影响的伸缩缝宜适当减少，当采用后浇带分段施工、预应力或能减少混凝土温度变化或收缩的可靠措施后，伸缩缝的最大间距可适当增大，当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。

该工程的 101m×87m 远远超过了规范的基本要求。该工程设计中虽然设置了后浇带，但设置后浇带后的分块长度仍然达到 40 多米。40 多米的分块长度如果是室内结构应该不存在问题，从 E 区和 F 区中有上盖结构遮挡部分未发现裂缝也可以得到验证，由此也说明混凝土本身的收缩值是不大的，不是造成本工程产生裂缝的主要原因。从设计图纸规划上看，D 区虽然完工后有园林绿化等作为保温隔热措施，但设计人员没有考虑到施工期间的几个月内，该区顶板一直是处于露天状态的，必须按露天结构来考虑。加之地处南方的顺德夏季炎热多雨，温差变化剧烈，因此在未浇筑后浇带时，楼板也在约束力较大的人防墙附近和应力集中的预留洞口处产生了裂缝。

由于地下室顶板的工作环境比底板恶劣，结构超长太大，顶板结构应该掺加膨胀剂来补偿混凝土收缩，以减少裂缝出现的几率。但该工程顶板结构长度达 110m，设计仅采取了后浇带一项措施，这存在了非常大的风险。因为后浇带的作用是减少混凝土自收缩对整体结构的影响，所以设置了后浇带从理论上说可以适当增大伸缩缝间距（如室外由35m 增大到 55m，室内由 55m 增大到 75m），但绝不可能呈数倍的增大。后浇带浇筑填补后，整块楼板形成整体，并不能改变混凝土热胀冷缩的特性。该地下室顶板室内部分虽然暂时未发现裂缝，但由于较大的施工分块可能会使结构处于临近开裂的状态，如遇强冷空气南下急剧降温，同样不能排除出现裂缝的可能性。

5 混凝土收缩裂缝预防措施

要避免或减少混凝土收缩裂缝的出现，不仅混凝土本身质量需要把好关，而且与施工和设计息息相关。

混凝土材料本身从原材料到配合比设计到生产各项都要进行严格控制，尽可能降低混凝土自身收缩值。

设计方面要根据不同的结构情况采取不同的措施，降低结构内部所产生的拉应力，减少裂缝出现的几率。例如：结构长度室外 55m 或室内 75m 以内的可仅设后浇带；室外 75m或室内 100m 以内的需要采用后浇带与补偿收缩混凝土结合的措施；室外大于 75m 或室内大于 100m 的必须采用后浇带与微膨胀混凝土结合的措施。此外，室内结构必须做好效果良好的保温隔热措施，以减少因结构热胀冷缩而引起的温度应力。

施工方面要合理组织施工，做好养护工作，使混凝土达到应有的设计性能。尽可能结合本地气候情况，合理掌握后浇带的浇筑时机。当室内结构因故需要长时间露天或露天结构较长时间未能做好保温隔热垫层时，应做好有效的临时遮盖措施，以防开裂。