保溫地坪裂縫原因分析及處置措施

倪浩群

上海市奉賢區建設工程安全質量監督站 上海 201400

隨著人民生活水平的提高，人民群眾對住宅質量的需求已經超越了住宅本身，逐步由“住得下”向“住得好”轉變，業主更加關注住宅的功能質量和小區整體環境質量。因此，住宅建筑的質量已不僅體現在結構和裝飾方面，更體現在住宅的功能上，包括聲環境和熱環境的性能。自2016年5月DG J08-205—2015《居住建筑節能設計標準》正式實施以來，上海地區所有住宅項目的分戶樓板已全部落實保溫構造措施，但由于材料物理性能、施工工藝、技術水平、現場管理等因素的制約，保溫地坪極易出現大面積的裂縫，已成為住宅質量的新頑疾而亟待被解決。

根據2019年度上海市建設工程安全質量監督總站調研統計數據，排摸全市45個保障房項目保溫地坪質量狀況，其中29個無機保溫砂漿地坪項目有19個出現開裂，開裂比例為65.5%；16個XPS板保溫地坪項目則全部出現開裂，開裂比例為100%。因此，如何從設計和施工源頭防止裂縫的產生，成為刻不容緩的問題。本文以某新建保障房項目XPS板保溫地坪的裂縫原因與處置措施進行論述。

1 工程概況

某新建保障房項目由6棟18層住宅和2棟多層商業用房組成，結構形式為混凝土剪力墻結構和框架結構，總建筑面積約61 000 m2，其室內隔聲保溫地坪面積約30 000 m2。分戶樓板的保溫系統設計構造如表1所示。

2 施工情況

經現場核查施工資料，保溫地坪的具體施工工藝流程如下：基層清理→標高彈線→灰餅制作→鋪設XPS擠塑聚苯板→鋼筋網片綁扎→澆筑細石混凝土→抹平收光→切縫→養護。

2.1 基層清理

樓面板基層的殘留砂漿沉積塊、落地灰等雜物需清理干凈，應重點加強對墻面陰陽角和門檻部位的基層清理工作。

2.2 標高彈線

在墻體表面彈50 cm或1 m高樓面水平控制線，便于保溫地坪施工時控制樓地面水平標高。

2.3 灰餅制作

保護層的細石混凝土澆筑厚度可采用砂漿灰餅制作法控制，尺寸一般為5 cm×5 cm，灰餅間距不大于1 000 mm，且與墻間距約500 mm。

2.4 XPS板鋪設

30 mm厚XPS擠塑聚苯板鋪設應平整、無翹曲，相鄰板之間的拼縫過大時，應采用相應厚度的擠塑聚苯板片填塞，且拼縫之間的高差應不大于1.5 mm。

2.5 鋼筋網片綁扎

根據開間大小尺寸，將成品鋼筋網片φ4 mm@100 mm放置到XPS擠塑聚苯板上，成品鋼筋網片之間采用綁扎搭接，搭接長度不小于100 mm，且應在成品鋼筋網片底部設置25 mm厚的墊塊，確保鋼筋網片處于細石混凝土面層的上部。

2.6 細石混凝土澆筑

保護層采用強度等級為C20的細石混凝土澆筑，混凝土運輸小車應在鋪設的木板通道上行走。混凝土澆筑時高度略高于灰餅，然后用長尺刮平，表面撒1∶1水泥砂子隨打隨抹光。

2.7 抹平收光

混凝土澆筑應隨搗隨抹，并且在混凝土初凝、終凝前應分別進行抹面處理，可采用鐵板壓光磨平2遍的工藝方法。

2.8 分隔縫

保溫地坪面層強度達到上人要求后，應及時采用切割機進行地坪分隔縫施工。切割時應在保溫地坪面層彈線，確保橫平豎直，且分隔縫寬度小于5 mm、深度大于25 mm。

2.9 養護

面層抹壓完24 h后，在已完成的地坪上灑水保持濕潤，養護14 d。

3 勘察情況

經現場實地勘察，裂縫初期主要分布在起居室、臥室的四角部位，隨時間推移，慢慢發展至起居室、臥室處，呈不規則分布，且部分裂縫寬度、長度有進一步發展的趨勢，當裂縫時間長達2～3個月時，部分呈放射狀或貫穿縫，如圖1所示。

圖1 保溫地坪裂縫

4 原因分析

通過對設計構造、施工工藝、過程影像資料以及施工技術資料的核查，結合現場踏勘的客觀情況，參建各方和行業專家進行深入的研討和分析，針對問題產生的原因形成如下意見。

4.1 設計原因

1）根據國家標準GB 50037—2013《建筑地面規范》、DG/T J08-2008—2006《建筑地面工程施工規程》均未涉及保溫樓板地面的設計和施工的相關內容，且相關圖集中只有保溫地面的構造層次和保溫材料的性能要求，沒有地面面層防開裂的構造措施。因此，設計單位在沒有設計標準和技術規程作為依據的前提下，目前的設計圖紙只能根據節能計算結果給出保溫地坪的構造層次，無法保證避免面層開裂現象的發生。

2）參照浙江省建筑標準設計圖集《居住建筑樓板保溫設計構造（一）》（2018浙J76）以及相關住宅工程質量通病控制標準要求，原保溫地坪設計構造要求標準過低是保溫地坪產生裂縫的原因之一，若將細石混凝土強度等級提高至C25，鋼筋網片尺寸設置為φ4 mm@100 mm，以及在細石混凝土保護層四周與墻體交界處設置豎向隔離片，則可起到有效的抗裂作用[1]。

3）由于保溫材料的密度和強度相對較弱，而鋼筋混凝土面層的強度相對較高，形成保溫地坪下有軟臥結構層的工況，這種系統性構造措施易導致混凝土面層產生裂縫。

4.2 材料原因

1）XPS板其內部孔結構是梭形的，而梭形結構的尖端在受到外力作用（如溫度應力等）時會產生應力集中，達到一定程度就會引起變形，最后導致地坪開裂。

2）通過查閱預拌混凝土的級配單以及原材料的復試報告，發現砂子原材料較細且粉煤灰摻量高于20%，砂子原材料較細則體表面積大，使得膠凝材料、每立方米混凝土用水量增大，最終造成混凝土強度降低，收縮率增大，易產生干縮裂縫；粉煤灰摻量過高，易使得混凝土早期強度降低，在環境溫度影響下，由于混凝土與XPS擠塑聚苯板收縮系數不同，早期強度低易造成2種材料收縮程度不一而產生應力開裂。

4.3 施工原因

1）查閱施工過程影像資料，XPS擠塑聚苯板未按照排版圖指導鋪貼，局部板材間未錯縫拼接，再加上基層平整度不佳，保溫板鋪貼難以密貼樓板面，會產生局部翹曲、空鼓，混凝土面層施工后，因底部局部不密實，受力不均勻，導致后期振動或外加應力后產生斷裂裂縫。

2）鋼筋網片未按施工方案要求施工也是保溫地坪產生裂縫的原因之一。由于鋼絲網片下部墊塊設置偏少，再加上澆搗細石混凝土過程中缺少提筋措施，導致鋼絲網片處于細石混凝土面層的底部，無法起到抗拉抗裂的效果。

3）細石混凝土保護層未按要求設置伸縮縫也是保溫地坪產生裂縫的原因之一。由于住宅開間和走道等截面異形情況較多，形狀突變造成的應力集中破壞了材料延展承受能力，因此在門邊和墻體陽角處設置伸縮縫可起到較好的抗裂作用。伸縮縫縫寬宜為5 mm，深度宜為混凝土保護層厚度的2/3，伸縮縫處配筋應斷開。

4.4 構造原因

1）XPS板因為板縫處吸水，而板材部位阻礙了樓板中的潮氣透過，極易在板縫處產生水氣集中以致保溫層變形空鼓，最后導致面層開裂。

2）XPS板鋪設后，其上隨即鋪設細石混凝土及鋼絲網片，此時XPS板與混凝土直接黏連，其黏結強度極低；混凝土養護成形后，隨水分揮發產生收縮首先發生在與四周墻的交界處，與墻體脫離，邊縫產生；隨混凝土水分繼續揮發，強度發展，收縮應力在XPS板的表面集中，XPS板由于陳化期不足也在繼續收縮，且收縮值遠大于混凝土收縮值，與混凝土界面處出現不均勻脫離，發生不均布的空鼓，加上鋼絲網片搭接綁扎不合理，導致裂紋產生。因此，保溫板材與細石混凝土不同的物理化學屬性是導致其產生裂縫的根本原因，由于其板材強度比保溫砂漿更低，所以開裂情況更嚴重。

4.5 管理原因

施工過程中，人、機、料、法、環等因素都有可能造成建筑產品的質量缺陷或質量問題，必須采取科學合理的施工組織措施和質量控制方案，強化現場管理人員的責任意識，提高施工人員的技術能力和質量意識，加強設備和材料的進場檢驗和管理，規范施工程序，保障施工環境安全適宜。建設、監理、施工等參建各方要制定并細化質量管理目標，使質量管控措施具有可操作性，確保質量控制達標。

5 處置措施

基于以上的判斷和分析，并結合目前現狀實際和專家討論意見[2-5]，參建各方最終確定如下處置措施：原有保溫地坪基層打磨處理→裂縫開槽→填塞樹脂砂漿→鋪設網格布→水性滲透劑滿刷→金剛砂鋪設→自流平砂漿。

1）采用專業機械金剛石刀頭將原有保溫地坪打磨10 mm左右，并清理吸塵。

2）正對裂縫按其開裂部位折線加寬，開槽尺寸1 cm×2 cm大小，清理干凈后采用128無溶劑樹脂加砂（比例為1∶2）填塞，如圖2所示。

圖2 保溫地坪裂縫修補照片

3）鋪貼耐堿網格布之前應清潔地面，不能留有灰塵、油污，避免因化學反應或黏結不牢而引起地面起殼，耐堿網格布應采用質量≥160 g/m2的材質。

4）耐堿網格布鋪平后滾涂水性環氧樹脂或其他封閉性比較好的抗堿乳液，每平方米用料約1.5 kg，然后均勻鋪灑一層金剛砂，每平方米用量約8 kg，如圖3所示。

圖3 自流平砂漿施工照片

5）將攪拌均勻的水泥基自流平漿料均勻地鋪開，澆筑地面，然后使用專用水泥基砂漿自流平齒刮板或平刮板輔助刮平。

6）施工人員應穿專用釘鞋進入刮板刮過的施工地面，采用專用水泥基砂漿自流平消泡滾筒進行滾動，以達到最佳的平整效果。

7）水泥基自流平漿料應連續施工，且應在通風良好的環境下施工，以達到砂漿自流平的最佳效果，如圖4所示。

圖4 保溫地坪修復后照片

采用具有延展功能的水泥基自流平砂漿做面層，極大地提升了保溫地坪的整體性能。經過3個月的檢驗，未發現大面積網狀裂縫和通長裂縫，只有在局部邊角部位存在個別小裂縫，保溫地坪裂縫得到很好的控制。

6 建議

6.1 建立健全設計、施工和驗收的規范標準體系

建筑節能是可持續發展的重要內容，節能設計標準將越來越高。然而，目前設計、施工和驗收均缺少相關依據，迫切需要出臺相關地方設計及施工導則或標準。設計圖紙中保溫地坪除構造做法外，應有防止面層開裂的構造措施，從設計源頭上防止裂縫的產生，減少不必要的資源浪費。

6.2 開展相關課題研究，完善施工工藝

地坪保溫系統的施工工藝尚處于探索階段，沒有成熟的做法可以參考，亟需開展相關課題研究，組織行業專家和相關企業群策群力，攻堅克難，以盡快形成地坪保溫系統的施工工藝規范。

6.3 堅持施工樣板引路，加強施工過程質量管控

為了避免出現大量的保溫地坪開裂，確保工程質量，應堅持施工樣板制。通過樣板引路，不斷優化施工工序，改進施工工藝，最大限度地避免反復修補裂縫帶來的工期延長、費用增加等問題，從施工源頭抓牢質量管控。加強施工過程中的質量管控，完善管理體系和制度，嚴格按照施工方案進行施工，控制每道工序的施工質量，確保每道工序都有相應的驗收標準。

7 結語

近年來，建設工程領域新技術、新材料、新工藝、新設備等得到了廣泛的應用，建設工程建設水平取得了前所未有的發展。住宅工程作為建設工程的重要組成部分，其建設質量和品質得到顯著提升。但也應該看到，新材料、新工藝所導致產生的系統性問題，因此，選擇和其相匹配的設計構造措施、施工工藝和技術管理團隊尤其重要，以滿足新形勢下安全、美觀、節能和環保的可持續發展要求。