大型地下车库顶板裂缝的分析及处理方法

苗云森 张永乐 肖文凤

摘 要：本文通过对利用地下室顶板作为材料堆放场地和材料运输线路使用中产生混凝土的裂缝的成因与控制进行分析，找出混凝土质量、施工工艺和后期维护不周造成的混凝土裂缝，并总结出补救方案和预防措施。

关键词：地下车库顶板；混凝土裂缝；现场养护；面荷载

1 工程概况

某住宅小区由13层、26层两栋住宅及其配套设施组成，总建筑面积7.6万平米；其中地下室2层，面积2.4万平米。地下车库结构采用框架结构体系，柱子截面650mm×650mm，柱间距8400mm；顶板板厚300mm，混凝土等级为C35P6，标高-1.950m；车库顶板上设计为1500mm厚覆土种植花木及人行道路，临近主楼一侧为消防通道，楼面活荷载标准值为6.0kN/m2，消防通道为15.0kN/m2。

2 混凝土裂缝产生的原因分析

2.1 顶板混凝土产生裂缝的成因调查

裂缝情况说明：地下车库主体结构1月份施工完成，春节休假后3月初复工，现场为了满足材料倒运及堆放的要求，在地下室结构验收完成后对其周边肥槽进行了土方回填，将地下室顶板进行了场区规划，布置了材料堆放区、车辆运输线路。在经过5月份雨季时发现车库顶板出现局部渗水的现象。有几处为贯通性裂缝，板面下方裂缝呈横纵向分布，板面上表面裂缝不均匀的龟裂；贯通缝滴水明显，其他均为阴湿。

已采取的措施：在顶板上使用区域对应的地下两层结构设置了支撑回顶体系，搭设要求与结构施工时的模板支撑体系相同。堆载区中重量较大的材料有：钢筋加工及堆放区原材荷载23kN/m2、成品条材荷载15kN/m2；模板加工及堆放区面荷载2.5kN/m2；砌体堆放区面荷载8.8kN/m2；行驶车辆为材料运输车、混凝土罐车10～25T之间，单轮面荷载2.4kN/m2～6kN/m2。

2.2 顶板混凝土产生裂缝的原因分析

2.2.1 材料原因

（1）粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大，诱导裂缝的产生。

（2）混凝土减水剂、防水剂、掺合料（粉煤灰、矿粉）选择不当，掺量不当增加混凝土收缩。

（3）水泥中碱含量控制不严，某些活性矿物与碱溶液产生化学反应，其生成物体积增大从而导致混凝土结构发生破坏。

2.2.2 混凝土配合比原因

（1）冬季施工，加入防冻剂使初凝时间缩短，不利于养护和二次收面。

（2）冬季风大外部环境负责，试验配合比不能完全满足现实施工需要。

2.2.3 施工及现场养护原因

（1）运输到场的混凝土未及时卸车，等待时间过长导致混凝土塌落度损失，加入的减水剂剂量不当，混凝土仍不能满足施工需要。

（2）现场浇捣顶板混凝土均处于晚上，漏振、过振或平板振捣器物操作不当，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

（3）对大面积混凝土工程连续作业，采用振动棒驱摊堆积的混凝土，缺少随浇筑随抹面和两次抹面，产生表面收缩裂缝。

（4）冬季浇筑完混凝土养护措施不到位，混凝土早期受冻，水化热反应不足引起收缩裂缝和强度损失。抗渗混凝土有效养护时间不足14天。

2.2.4 使用原因（外界因素）

（1）提前使用顶板结构进行堆积材料，荷载超负。

（2）与设计楼面活荷载值相比钢筋原材堆放区荷载远远大于设计值。成品条材堆放区荷载也近设计值的2倍，原材堆放区近3倍。

3 结果处理的方案

该工程检测构件混凝土强度、底部受力钢筋间距均满足设计及规范要求。实测裂缝最大宽度超出相关规范要求（0.30mm），依据GB 50144—2008《工业建筑可靠性鉴定标准》第3.3.1條、6.2.5条至第6.2.7条，该工程所测构件评定安全性等级为B级；所测裂缝略低于国家现行标准规范的安全性要求，仍能满足结构安全性的下限水平要求，不影响安全。从浇筑完顶板混凝土到发现裂缝已有90多天，混凝土熟化反应基本完成，在去除荷载45天后裂缝没有持续增长。具体解决处理方案如下。

3.1 对于顶板裂缝宽度在0.2mm内的处理方法

混凝土裂缝表面修补法主要适用于细微裂缝的修补，针对不影响混凝土结构安全的细微裂缝的处理。主要施工方法首先是用高压水枪冲洗干净混凝土表面及细微裂缝内部的杂物，待混凝土表面干燥后，再采用环氧胶泥涂刷于混凝土裂缝表面，使其渗透进混凝土表面裂缝中，对于渗透裂缝中的填缝材料及时添加，确保施工的工程质量，使其恢复防水功能及混凝土的耐久性。

3.2 对于顶板裂缝在0.3mm以上处理方法

主要有压力注浆和内部填充两种方法。

压力注浆法： 将高强度、低粘度的如环氧树脂浆液在一定的压力下注入缝隙内部，适用于裂缝0.2mm以上独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状裂缝。

内部填充法： 主要适用于裂缝宽度在大于0.5mm的裂缝修补，方法是沿着裂缝走向凿出V 型槽，槽深、槽宽分别不小于20mm和15mm的V型槽，然后采用高标号1∶1水泥砂浆进行分层捣实，其次采用改性环氧树脂或弹性填缝材料进行填充。

4 经验教训

（1）严把混凝土原材料质量关，定期或不定期去搅拌站进行抽查材料的质量，要求搅拌站对原材料进行封闭储存，保证正式生产的配合比与适配混凝土材质相同。

（2）对混凝土中碱、碱活性物含量严格控制，搅拌站每次进场原材料均进行碱含量测试。优化混凝土的施工配合比设计，加入高效减水剂，矿粉替代量不宜过高并适当减小水灰比。

（3）进场的混凝土及时卸料，正确浇筑混凝土保证密实性和均匀性，同时控制钢筋的保护层厚度。

（4）重视冬季混凝土的养护，包括湿度和温度两个方面。提前确定好保温措施，要落实专人养护和看护。

（5）需要利用顶板堆放材料时，须经过设计院对结构荷载情况进行复核。对堆料场提前规划布置，将结构施工时的模架支撑体系按照后期使用荷载进行计算，并对此范围的支撑体系不拆除，直至使用完毕。

（6）顶板上设计有回填土时先进行回填土施工，回填后的区域可使楼板受力均匀，提高结构荷载值。

参考文献：

[1] 孙继承.中国商品混凝土行业企业专家委员会.从业提醒：预拌混凝土质量事故100例[S].北京：中国建材工业出版社，2012.