地下室車庫頂板裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

地下室車庫頂板裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

摘要：目前新建高層小區(qū)均設(shè)有全地下室和半地下室車庫，車庫結(jié)構(gòu)頂板裂縫普遍存在。結(jié)合新灃和園施工二標(biāo)段項目實際施工情況，分析裂縫產(chǎn)生的原因，并提出防治結(jié)構(gòu)裂縫的措施，為地下車庫的施工提供參考。關(guān)鍵字：車庫頂板；裂縫；防治措施一、工程概況灃西新城新灃和園項目施工二標(biāo)段位于陜西省西咸新區(qū)灃西新城高橋街道西馬坊村,信息五路以東、絲創(chuàng)二路以南、絲創(chuàng)一路以北，興咸路以西。項目新建住宅樓12棟，其中28層住宅樓2棟、30層住宅樓4棟、32層住宅樓6棟及地下車庫，建筑高度最高96.3m。住宅樓均為剪力墻結(jié)構(gòu)，整體車庫為框架結(jié)構(gòu)，建筑總面積約為353472m2。地下車庫平面尺寸349.2m×227.3m，車庫最大柱網(wǎng)尺寸8.1m×8.1m。車庫基礎(chǔ)為坡形獨立基礎(chǔ)，車庫底板厚度250cm，車庫頂板采用結(jié)構(gòu)找坡，厚度300cm。車庫頂板和擋土墻混凝土采用C35P6，其余部位均采用C30普通混凝土。二、車庫頂板裂縫的基本情況新灃和園二標(biāo)段車庫施工按設(shè)計后澆帶分區(qū)段施工，頂板澆筑完成養(yǎng)護(hù)14天后模板拆除，拆除前同條件試塊送檢、梁板柱構(gòu)件現(xiàn)場回彈檢測，均滿足拆模要求。模板拆除后發(fā)現(xiàn)車庫頂板頂部出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，但數(shù)量較少，在隨后的時間內(nèi)裂縫寬度變大且在不斷延長，甚至出現(xiàn)部分裂縫最后衍變貫通裂縫。現(xiàn)場統(tǒng)計裂縫共56條。專業(yè)人員現(xiàn)場測量裂縫的寬度、深度和長度，觀察裂縫位置和分布特征、方向與形狀，經(jīng)統(tǒng)計分析得出部分頂板轉(zhuǎn)角處的斜裂縫、不規(guī)則裂縫屬于輕微裂縫和一般裂縫，對結(jié)構(gòu)性能無影響，但對使用功能和外觀質(zhì)量有一定影響；部分貫穿裂縫屬于嚴(yán)重缺陷裂縫，對結(jié)構(gòu)性能和使用功能有決定性影響；具體統(tǒng)計數(shù)量見表1。表1

裂縫統(tǒng)計名稱數(shù)量占比發(fā)生部位發(fā)生形式裂縫寬度mm輕微裂縫2730.4％板角、板跨中斜裂縫、不規(guī)則裂縫p＜0.2一般裂縫2544.6％板跨中斜裂縫、不規(guī)則裂縫0.5＞p≥0.2嚴(yán)重缺陷裂縫425.0％板跨中、墻板交接處斜裂縫、貫通的垂直裂縫p≥0.5三、車庫頂板裂縫產(chǎn)生的原因（一）施工設(shè)計不合理施工設(shè)計時，整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案均會影響裂縫的發(fā)生概率。(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，結(jié)構(gòu)概念的設(shè)計假定與實際情況不符時會致使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重時會出現(xiàn)破壞性裂縫。例如，結(jié)構(gòu)支座假定只承受豎向力，實際的支座節(jié)點加強(qiáng)了連接，支座提供了水平約束，而基礎(chǔ)未考慮承受水平力，僅采用了構(gòu)造措施，將會產(chǎn)生較大裂縫。(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中未對構(gòu)件厚度進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，如果各類構(gòu)件的厚度過小，在實際運行中，這類構(gòu)件將無法有效抵抗存在的應(yīng)力，造成構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的概率較高。(3)當(dāng)建筑工程的體量較大、體型復(fù)雜時，未按相關(guān)要求設(shè)置后澆帶，將其劃分為若干相對獨立的結(jié)構(gòu)單元，造成結(jié)構(gòu)中積累過大的約束應(yīng)力而引起間接裂縫。（二）施工方法不得當(dāng)1.混凝土振搗不當(dāng)混凝土振搗采用振搗棒進(jìn)行振搗，振搗過程中可能出現(xiàn)過度振搗，造成粗骨料下沉，混凝土粗骨料分部不均，會使混凝土表面或頂部出現(xiàn)砂漿層。在混凝土自身干縮過程中，表面砂漿層必將產(chǎn)生干縮裂縫。同時混凝土振搗過程中出現(xiàn)漏振，未振搗的部位易出現(xiàn)成塊狀開裂，從而產(chǎn)生干縮裂縫。2.混凝土澆筑不連續(xù)車庫墻柱梯板同時澆筑，混凝土方量較大，澆筑過程中由于商品混凝土供應(yīng)不穩(wěn)定，導(dǎo)致澆筑過程偶發(fā)斷料現(xiàn)象，導(dǎo)致頂板混凝土澆筑不連續(xù)，前后澆筑的混凝土結(jié)合效果不佳，同時，前后澆筑的混凝土之間由于收縮時間不一致，導(dǎo)致了拆模后該位置出現(xiàn)施工縫的現(xiàn)象。3.混凝土養(yǎng)護(hù)不到位由于地下車庫施工時間處于酷夏，溫度較高，水分易蒸發(fā)。澆筑完成后未按要求在3h~4h內(nèi)在混凝土表面未進(jìn)行覆蓋保濕，僅采用灑水養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致混凝土表面失水過快，造成表面收縮裂縫；混凝土澆筑后7天內(nèi)，水泥水化熱過程中會釋放大量的熱量，由于混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，造成內(nèi)部比表面的溫度高，形成較大溫差，出現(xiàn)溫度應(yīng)力，形成溫度形變，當(dāng)溫度形變超過定量，產(chǎn)生了溫度裂縫；（三）混凝土材料不理想混凝土作為由膠凝材料、骨料、水、外加劑、摻合料復(fù)合而成，由于它們的物理力學(xué)性能各不相同，受溫度和濕度變化時各種體積變化也不同。混凝土在水化過程中，由塑形到硬化會產(chǎn)生濕脹干縮、熱脹冷縮等變形，這些變形收到約束時內(nèi)部因約束產(chǎn)生應(yīng)力。當(dāng)混凝土內(nèi)部收縮拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫。1.膠凝材料目前混凝土膠凝材料主要使用水泥，水泥的種類不同，性能指標(biāo)的差異，都會不同程度的影響混凝土裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)相關(guān)研究表明水泥的品種、細(xì)度、用量均會不同程度的對收縮裂縫產(chǎn)生影響，其中水泥中鋁酸三鈣的含量越高，會使混凝土的收縮越大，導(dǎo)致裂縫更容易產(chǎn)生，水泥顆粒越細(xì)，硬化速度加快，也會導(dǎo)致水化熱速度加快，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。另外，水泥用量越大，也越容易影響混凝土空隙和毛細(xì)孔數(shù)量，從而越容易產(chǎn)生裂縫。2.骨料混凝土骨料主要包含粗骨料及細(xì)骨料，其中骨料的級配、含泥量、種類等均會不同程度造成混凝土裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。當(dāng)活性氧化硅含量較高的骨料在混凝土中使用時，由于堿-骨料膨脹反應(yīng)，會導(dǎo)致混凝土膨脹開裂。當(dāng)骨料級配不連續(xù)會造成混凝土收縮量增大，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。骨料含泥量過大影響骨料間的粘接強(qiáng)度，降低抗裂能力，也會不利于混凝土裂縫的控制。3.外加劑、摻合料外加劑、摻合料作為混凝土常用的材料之一，雖然使用量極小，但其影響卻是最大。一旦選用不當(dāng)，容易從多方面、長時間的影響混凝土裂縫的產(chǎn)生與發(fā)育?，F(xiàn)場泵送混凝土選用外加劑、摻合料主要包含：減水劑、緩凝劑和粉煤灰；減水劑使用后減少拌合用水量、提升了混凝土和易性、粘聚性，澆筑過程中坍落度損失減小，會致使混凝土早期強(qiáng)制度增長迅速，同時導(dǎo)致溫度裂縫、干縮裂縫的產(chǎn)生幾率大大增加。緩凝劑使用過量會導(dǎo)致混凝土頂部水分蒸發(fā)過快從而產(chǎn)生干裂收縮。粉煤灰使用量增大到一定程度后，會導(dǎo)致混凝土早期收縮幅度變大，影響混凝土裂縫控制。四、裂縫的治理措施通過上述分析可知，要防止混凝土裂縫的產(chǎn)生應(yīng)從設(shè)計、材料和施工過程的每一個技術(shù)環(huán)節(jié)等方而著手，才能夠取得良好的防治效果。（一）混凝土裂縫防治的設(shè)計措施地下車庫體形和功能復(fù)雜多樣，體形越來越大，與建筑物連接的各部分必然會產(chǎn)生各不相同的形變和位移。為使建筑物各部分之間的變形和位移可控，減小約束應(yīng)力的積聚，從而避免混凝土裂縫，在設(shè)計時應(yīng)考以下方面。(1)在設(shè)計前提根據(jù)勘察資料和設(shè)計使用要求，確定合理設(shè)計方案。綜合考慮車庫基礎(chǔ)形式、構(gòu)件尺寸和柱網(wǎng)間距；基槽驗收時依據(jù)現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)確定結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、可靠性；(2)當(dāng)建筑工程的體量較大、體型復(fù)雜時，可通過設(shè)置后澆帶其劃分為若干相對獨立的結(jié)構(gòu)單元，以避免在結(jié)構(gòu)中積累過大的約束應(yīng)力而引起間接裂縫。（二）裂縫防治的材料措施(1)嚴(yán)格控制骨料中的含泥量符合要求。(2)謹(jǐn)慎選取水泥品種，嚴(yán)格控制進(jìn)場水泥抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時間；(3)外加劑嚴(yán)格選用品種，應(yīng)與水泥的進(jìn)行適應(yīng)性試驗。(4)使用合格的摻合料，確保摻合料質(zhì)量及數(shù)量。(5)控制水灰比，粉砂含量，膠凝材料用量不要過多。(6)選擇和使用適合的能保證密實性的砂率。(7)混凝土初凝和終凝之間時間間隔不宜過長(8)混凝土配合比計量的準(zhǔn)確，物料投放不發(fā)生錯誤。(9)攪拌時間符合要求，堅持?jǐn)嚢枭a(chǎn)過程質(zhì)量控制。（10）做好預(yù)拌混凝土現(xiàn)場交接與現(xiàn)場服務(wù)。（三）控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的施工措施1.一般規(guī)定(1)嚴(yán)格落實質(zhì)量控制制度和質(zhì)量驗收制度，施工人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)、技術(shù)交底。(2)混凝土在施工前對水泥的安定性、骨料的堿活性、混凝土原材料及混凝土的抗裂性能進(jìn)行試驗檢測，在滿足混凝土強(qiáng)度及泵送要求的情況下，對混凝土原材料進(jìn)行優(yōu)化選擇。(3)模板支撐體系必須通過模板設(shè)計使其具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。拆模時的混凝土強(qiáng)度、模板拆除的順序及拆模后的支頂加固措施，均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及施工技術(shù)方案的要求。(4)嚴(yán)格控制施工荷載，在產(chǎn)生施工荷載部位的構(gòu)件下方設(shè)置臨時支撐，板面荷載應(yīng)均勻不應(yīng)集中，應(yīng)均勻受力；2.混凝土施工(1)商品混凝土應(yīng)嚴(yán)格記錄每年混凝土的攪拌時間、出站時間、進(jìn)場時間、開始澆筑時間、澆必須在初凝時間前筑完成。(2)混凝土攪拌前應(yīng)嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行各種原材料的計量，并根據(jù)原材料的含水率等對設(shè)計配合比進(jìn)行調(diào)整；應(yīng)保證混凝土的攪拌時間；混凝土拌和物的坍落度不宜過大，嚴(yán)禁在攪拌機(jī)以外二次加水?dāng)嚢琛?3)混凝土澆筑時，應(yīng)保證振搗的時間和位置，防止漏振、欠振和過振。嚴(yán)禁用振搗棒撬拔鋼筋或用振動鋼筋的方法振搗混凝土。對于鋼筋密集部位的混凝土宜采用小直徑振搗器或體外振搗方法振搗。對已初凝的混凝土不應(yīng)再次進(jìn)行振搗，避免破壞已形成的混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而應(yīng)等其充分凝固以后按施工縫的接搓進(jìn)行處理。(4)對于斷面相差較大的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，應(yīng)先澆較深的部分，根據(jù)氣候條件靜停0.5h～1.5h以后與較薄部分一起澆筑。(5)混凝土澆筑完成到初凝前，宜用平板振搗器進(jìn)行二次振搗；終凝前宜對表面進(jìn)行一次搓毛和擠壓，避免出現(xiàn)早期失水裂縫。(6)后澆帶(縫)兩側(cè)的梁板支撐模板應(yīng)予加強(qiáng)，且宜形成獨立的支撐體系并有足夠的剛度，并應(yīng)在后澆的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后方可拆除。(7)對混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫的部位，可采用摻入合成纖維的方法控制混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。（四）混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑完成后按要求在3h～4h內(nèi)在混凝土表面進(jìn)行覆蓋并及時灑水保濕，在澆筑完的14d內(nèi)不間斷養(yǎng)護(hù)，確保覆蓋材料的濕度，避免出現(xiàn)溫度裂縫；五、裂縫處理技術(shù)目前混凝土裂縫修補可采用表面修補法、灌漿嵌固封堵法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法等。輕微裂縫選用選用表面修補法，一般裂縫選用灌漿嵌固封堵法，嚴(yán)重缺陷裂縫選用灌漿嵌固封堵法和混凝土置換法相互配合。（一）表面修補法表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫。處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時為了防止混凝土受各種作用的影響維續(xù)開裂，也可采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。（二）灌漿嵌固封堵法灌漿嵌固封堵法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，處理措施是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。（三）混凝土置換法混凝土置換法是處理混凝土嚴(yán)重?fù)p壞的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。六、結(jié)束語目前頂板裂縫是一種常見的建筑質(zhì)量通病。此類裂縫常常是由非荷載因素造成的，其中混凝土的收縮是造成頂板開裂的主要原因。因此，只要加強(qiáng)混凝土頂板的施工工藝管理，嚴(yán)格遵守施