某写字楼工程混凝土楼板裂缝案例分析与处理研究

张贤方

（浙江天工建设集团有限公司，浙江绍兴312000）

0 引 言

混凝土取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。混凝土是一种多相、非匀质的脆性人工材料，最主要的缺点是抗拉能力差、脆性大、容易开裂，在施工、自身变形和约束条件等系列问题影响下，极容易产生裂缝缺陷。混凝土的裂缝按成因可包括荷载引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、混凝土收缩引起的裂缝、地基基础变形引起的裂缝、施工工艺不合理引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝以及钢筋锈蚀、冻胀等因素引起的耐久性裂缝。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着工程技术人员。混凝土裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。针对具体工程而言，在分析裂缝成因时，需要结合实际工程具体情况具体分析，并针对性地采取预防控制措施，才能把裂缝控制在最小限度内。目前，对现浇钢筋混凝土楼板裂缝的防控是一个综合性的问题，需要经过设计、施工、监理、检测及使用等多方面的配合和质量管控［1］。本文结合浙江地区某商厦工程混凝土楼板出现的裂缝问题，进行裂缝原因分析，对裂缝采取了相应的修补处理措施，同时针对裂缝的成因采取相应的预防措施，避免后续工程中裂缝问题的发生。

1 工程概述

该写字楼为12层框架结构，建筑面积约13000m2，楼板混凝土设计强度等级为C30，混凝土浇筑时间为2015年7月。第2层楼板混凝土浇筑后，在浇水养护时，发现楼板发生渗漏水现象，从楼板底面观察发现，楼板底面分布多条渗水痕迹，并在部分部位形成水滴向下滴漏，楼板存在贯穿裂缝，具体如图1所示，当时并未引起足够重视。当第3层楼板混凝土浇筑后，浇水养护时仍然发现楼板有大量渗漏水痕迹，楼板仍存在着贯穿裂缝。为此，工程业主和监理单位组织施工单位、混凝土供应单位开展专题分析研究。

图1 混凝土楼板裂缝渗漏水痕迹

2 裂缝检测

通过对楼板的裂缝检查，裂缝形态主要分布如下：

1）楼板中大多数裂缝为不规则分布，少部分裂缝走向横平竖直，呈直线方向分布，裂缝沿纵横向钢筋分布；

2）有些裂缝最大宽度达到了2.0～3.0mm，对于贯穿楼板的裂缝，多上宽下窄；

3）检测板中钢筋位置，部分区域负弯矩板钢筋向下移位，保护层厚度达60mm；

4）从楼板表面情况看，楼板表面不平整，混凝土浮浆较多；

5）从楼板预留孔及楼板端面观察，混凝土楼板局部不密实，混凝土有离析、骨料沉降造成的质量缺陷。

3 裂缝原因分析

针对出现的混凝土裂缝问题，各方进行原因分析和排查如下。

1）原材料。

首先对混凝土所采用的原材料进行复验排查，根据复检结果，砂子的细度模数为2.0，含泥量为4.2%。砂子的细度模数偏小，砂子偏细，会导致混凝土收缩值偏大；根据现行行业标准JGJ52－2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》［2］中第3.1.3条规定，C30混凝土中天然砂的含泥量不应大于3.0%，本工程所使用的砂子含泥量超过了现行行业标准中的要求，砂子含泥量超标会大大增加混凝土的收缩值。因此本工程中使用细度较小、含泥量超标的砂子是导致楼板开裂风险增加的重要原因之一。

2）坍落度控制。

根据现场从楼板预留孔及楼板端面观测发现，混凝土有离析、骨料沉降造成的质量缺陷，通过对施工人员的调查及现场检测记录发现，混凝土的坍落度为220mm左右，按照现行国家标准GB50164－2011《混凝土质量控制标准》［3］中第3.1.3条规定，混凝土拌合物应在满足施工要求的前提下，尽可能采用较小的坍落度，泵送混凝土拌合物坍落度设计值不宜大于180mm。本工程施工时，施工人员为了方便泵送和施工，实际混凝土坍落度过大，超出了国家标准的规定，坍落度过大不仅容易导致混凝土离析泌水，而且大大增加了混凝土的干燥收缩和塑性收缩，混凝土容易开裂，因此本工程中混凝土坍落度过大，是导致混凝土楼板开裂风险增加的又一重要原因。

3）混凝土浇筑工艺控制。

根据现场观测，混凝土楼板表面不平整，表面浮浆较多，这表明混凝土浇筑后，凝结之前未能进行二次抹压，来消除混凝土早期塑性裂缝。根据现行国家标准GB50666－2011《混凝土结构工程施工规范》［4］中第8.3.7条规定，混凝土浇筑后，在混凝土初凝前和终凝前，宜分别对混凝土裸露表面进行抹面处理。为了避免混凝土浇筑后裸露表面产生塑性收缩裂缝，在初凝、终凝前进行抹面处理时非常关键的。因此本工程未能在楼板混凝土浇筑后及时进行二次抹压处理，是导致混凝土楼板开裂风险增加的另一重要原因。

4）施工荷载控制及模板支撑系统。

根据现场观测，少部分裂缝走向横平竖直，呈直线方向分布，裂缝沿纵横向钢筋分布；这样的裂缝形态一般是由于模板支撑系统不稳固，刚度不足，变形下沉，或者在混凝土未达到一定强度之前，施工荷载过大，过早过量堆放施工材料所致。通过对施工现场的调查回访，裂缝沿纵横钢筋分布的局部楼板，存在过早过量堆放钢筋的情况。因此过早过量堆放施工材料及模板支撑系统不稳固是导致混凝土楼板开裂风险增加的又一诱因。

5）养护。

现在的研究和工程实践表明，混凝土早期收缩很大，应该及时采取有效的覆盖保湿养护，否则极容易产生收缩裂缝。本工程楼板混凝土浇筑后，混凝土养护主要采取洒水养护，由于混凝土浇筑施工时，正值夏季，楼板表面洒水后，很容易被蒸发干燥，如果洒水间隔时间较长，很容易导致混凝土失水收缩开裂。因此未进行覆盖保湿养护也是导致混凝土楼板开裂风险增加的原因之一。

6）板面负弯矩筋。

根据施工现场检测发现，混凝土楼板中部分区域负弯矩板钢筋向下移位，保护层厚度达60mm。当施工荷载较大时，会造成负弯矩筋承载力降低，导致板面开裂。

4 裂缝预防措施

根据裂缝检测结果，通过对裂缝的成因分析，为预防类似裂缝的产生，从第4层楼板施工时，采取了如下针对性的措施。

1）严格控制砂子的含泥量和细度模数，由监理单位见证取样送检，严禁使用含泥量超过3.0%的砂子，含泥量超标的砂子，由混凝土搅拌站作退货处理。要求混凝土搅拌站使用中砂配制混凝土，砂子细度模数控制在2.7左右。

2）严格控制混凝土的坍落度，施工现场混凝土入泵坍落度控制在180～200mm范围内，同时要求混凝土搅拌站对混凝土配合比进行优化，在满足混凝土泵送的前提下，尽可能地降低单方混凝土的胶凝材料用量，控制混凝土的坍落度不宜过大，混凝土不离析。

3）混凝土浇筑后，及时对混凝土表面进行抹压，在混凝土初凝前和终凝前，分别对混凝土表面进行抹面处理，以避免和消除混凝土刚浇筑后产生塑性收缩裂缝。

4）模板安装后，对模板支撑系统进行严格检查，确保模板支撑系统的强度、刚度和稳定性。

5）混凝土表面经二次抹压后，及时覆盖毛毡，并及时洒水，做好混凝土的保湿养护工作。

6）钢筋绑扎时，重点检查负弯矩钢筋的尺寸偏差，满足标准规范要求，在混凝土浇筑摊铺时，做好现场监督管理，严禁踩踏负弯矩。

通过以上技术及管控措施，从第4层楼板开始，混凝土楼板基本上杜绝了可见裂缝的发生，混凝土观感质量大大提高。

5 裂缝修补处理

对第2层和第3层楼板裂缝采取了修补处理，在裂缝修补前先进行必要的清理及裂缝测量等准备工作，对于宽度大于0.30mm的较大裂缝采取灌浆封闭处理措施，对于宽度小于0.30mm的裂缝只进行表面处理，最后在楼板面涂抹20mm厚聚合物防水砂浆，具体处理措施如下。

5.1 裂缝修补前的准备工作

a）打扫积土和建筑垃圾，用清水将楼板冲洗干净，干燥后待处理；

b）在板面和板底标注裂缝走向并复核裂缝宽度。

5.2 宽度较大裂缝处理措施

宽度大于0.30mm的裂缝进行灌浆封闭，操作如下：a）钢丝刷沿裂缝刷毛，清洁处理，干燥，宽度较大的裂缝在表面凿V形槽；

b）骑缝用环氧胶泥粘贴灌浆盒或灌浆嘴（钻孔）；

c）用环氧树脂涂刷后用环氧树脂胶泥封缝；

d）沿缝刷肥皂水压入空气检查封闭性；

e）采用灌浆泵进行灌浆；

f）环氧胶泥封口，并对裂缝作表面处理。

5.3 宽度较小裂缝处理措施

宽度小于0.30mm的裂缝只进行表面处理，操作如下：

a）钢丝刷沿缝刷毛，清洁处理，干燥；

b）环氧胶泥嵌补表面裂缝和缺陷；

c）环氧树脂涂覆表面并用玻璃丝布沿缝覆盖、抹平。

5.4 楼板面处理

a）楼板面涂抹聚合物防水砂浆；

b）板底裂缝按前述5.3节的方法进行处理。

经过上述裂缝修补措施，最后通过浇水，未发现楼板渗漏现象，裂缝被修补完毕。

6 结 语

针对本工程中楼板出现的裂缝问题，对裂缝产生原因进行了针对性的系统分析研究，并提出相应的预防措施及裂缝处理措施。实践证明提出的裂缝措施是科学合理行之有效的，裂缝修补处理是成功的。混凝土裂缝成因虽然复杂，通过科学的分析研究，采用合理的技术和管理措施，可以大大降低混凝土的开裂风险，混凝土裂缝是可以控制的。