某高層住宅樓群地下室頂板開裂成因檢測與分析

陳 永 亮

(廣西壯族自治區建筑工程質量檢測中心,廣西 南寧 530005)

某高層建筑群在使用過程中，地下室結構頂板出現了較多的開裂現象。為了評估裂縫的成因及其對結構安全性的影響，采用常用的結構檢測技術對地下室頂板開展了現場檢測[1-4]，分析開裂原因并提出相應的處理措施。

1 工程病害特點

某小區C2棟～C7棟高層住宅樓均為地下1層、地上33層的框架剪力墻結構的建筑，地下室建筑面積約為10 000 m2，建成于2009年。在使用過程中發現該地下室頂板出現開裂滲漏水等現象。地下室頂板部分構件出現的裂縫形態主要為板角區呈45°方向走向的斜裂縫，板跨中形成與樓板短邊或長邊基本平行的裂縫。部分裂縫已有滲水的情況，實測裂縫寬度在0.02 mm～0.2 mm之間。板底斜裂縫和水平裂縫分別如圖1，圖2所示。

2 檢測方法與過程

采用“鉆芯法”對該住宅樓地下室頂板構件進行鉆芯取樣，共鉆取50個混凝土芯樣進行抗壓強度檢測。鉆取的50個混凝土芯樣強度換算值介于26.2 MPa～59.2 MPa之間，混凝土抗壓強度值均滿足原設計混凝土強度等級C25的抗壓強度值要求。

采用鋼筋定位儀掃描配合鑿開混凝土保護層的方法檢測該地下室頂板的鋼筋配筋情況，檢查內容包括鋼筋直徑、根數、間距。所測50個構件中，實測鋼筋直徑均符合設計要求；有47個構件的間距在規范允許偏差范圍內或符合設計要求，有3個構件實測間距略大于設計要求，根據GB/T 50344—2004建筑結構檢測技術標準，該50個構件組成的檢測批，超出設計要求的點數為3個，小于樣本容量為50個時的不合格判定數為5個的要求，所以判定該50個構件組成的檢測批鋼筋間距為合格。

對該住宅樓10塊地下室頂板各鉆取3個點，采用鉆機鉆穿地下室頂板進行檢測，所鉆取10塊地下室頂板的厚度均滿足設計樓板厚度的要求。

3 病害分析

3.1 主要檢測結果

采用全站儀等工具對該住宅樓C2棟～C7棟建筑物四大角進行垂直度測量，在外墻面已做裝修情況下，根據現場情況檢測該6棟建筑物四大角垂直度以及地下室頂板厚度，地下室頂板厚度滿足設計要求。地下室頂板樓板荷載試驗實測撓度值滿足規范允許撓度值要求。主要檢測結果如表1,表2所示，地下室頂板及梁裂縫如圖3所示。

表1 地下室頂板厚度 mm

表2 建筑物四大角垂直度 mm

3.2 病害分析

根據本次對地下室頂板構件主控項目中的配筋情況、樓板厚度及混凝土強度的抽查情況，檢查結果均符合相應的設計要求，檢測項目均判定為合格；對地下室頂板抽取5塊板構件進行樓板載荷試驗，試驗結果表明試驗位置承載能力均滿足相應的設計承載要求。結合上述情況，并根據地下室頂板構件裂縫出現的位置及形態，地下室頂板構件出現的裂縫排除因結構構件承載力不足而產生裂縫的情況。

在排除受力引起地下室頂板開裂這一原因后，主要考慮混凝土自收縮與溫度變化對混凝土頂板開裂的影響。混凝土是一種非均勻的脆性材料，它由骨料、水泥、水及留在其中的氣體組成，在

溫度變化及硬化產生的體積變形下，由于各組分材料變形不一致，在混凝土內部產生用顯微鏡才能看得見的微細裂縫，這種微細裂縫的分布是不規則的，且不連貫。在荷載作用或溫差和干縮作用下，這些裂縫均有可能增加或擴展，并且逐漸互相貫通，從而出現較大的肉眼可見裂縫，縫寬在0.03 mm～0.05 mm，稱為宏觀裂縫。鋼筋混凝土結構構件的裂縫通常是由此種初始裂縫及缺陷擴展引起的。此外，混凝土在空氣中凝結硬化過程體積縮小，混凝土拌合物內部的水分一部分泌出流失，一部分被水泥水化所用，另外一部分被蒸發，當其四周固結而不能自由收縮時會產生拉應力，拉應力大于混凝土的抗拉強度時會產生裂縫，嚴重的收縮裂縫可以貫穿樓板。

由于本建筑群地下室頂板面積較大，受穩定影響較大。此外，地下室兼做大型停車庫，冬季地下室室內溫度顯著高于室外溫度。結合該工程地下室頂板裂縫的位置和分布形態，地下室頂板開裂主要與溫度變化和混凝土自收縮有關。因此，建議根據《混凝土結構加固設計規范》的相關規定，采用化學灌漿修補裂縫的方法對地下室頂板裂縫進行修補，對需要進行防水處理的區域修復防水層，并對影響美觀的滲水區域進行重新粉刷，見圖4。

4 結語

1)該建筑群地下室頂板構件所出現的裂縫屬于非受力裂縫，裂縫成因主要與混凝土自收縮及混凝土構件所處環境溫度變化有關。

2)對地下室頂板上出現的裂縫建議采用化學灌漿修補裂縫的方法進行修補處理，對需要進行防水處理的區域修復防水層。

[1] 邱煥利.混凝土結構的檢測技術[J].包鋼科技，2016，42(6)：84-87.

[2] 王有宗，范新杰，楊小萍.剪力墻結構裂縫實例與分析[J].建筑技術開發，2016，43(12)：44-45.

[3] 李勝利，石鴻帥，毋光明，等.聲發射技術在混凝土空心板橋裂縫檢測中的應用[J].橋梁建設，2017，47(5)：83-88.

[4] GB/T 50344—2004,建筑結構檢測技術標準[S].