某底部框架磚砌體房屋樓板裂縫原因分析及處理措施

趙定金

（楚雄州建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，云南 楚雄 675000）

0 引言

混凝土結(jié)構(gòu)工程施工，涉及到很多環(huán)節(jié)，任何一個環(huán)節(jié)把控不嚴(yán)格，均有可能導(dǎo)致混凝土施工質(zhì)量出現(xiàn)問題。房屋建筑施工中，混凝土樓板開裂問題，一直是混凝土施工的質(zhì)量通病。本文結(jié)合某底部框架磚砌體房屋樓板裂縫檢測和調(diào)查實例，詳細(xì)分析了該房屋樓板裂縫產(chǎn)生的主要原因，并介紹了后期的技術(shù)處理措施。

1 工程概況

某底部框架磚砌體房屋，房屋層數(shù)為 4 層（其中 1 層為框架結(jié)構(gòu)，2～4 層為磚砌體結(jié)構(gòu)），房屋高度 13.5m，基礎(chǔ)型式為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為粉質(zhì)黏土層，地基承載力特征值fak=180 kPa，基礎(chǔ)埋深：1.5～2.3 m；基礎(chǔ)、地梁混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為 C30，2 層（4.2 m）及以下混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為 C30，其他混凝土構(gòu)件混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級均為C20；±0.000 以下墻體為 M10 水泥砂漿砌 MU10 機(jī)制青磚 370 mm 厚，±0.000～7.2m 墻體采用 M10 混合砂漿砌 MU10 機(jī)制紅磚 240 mm 厚，7.2 m 以上墻體采用 M 7.5 混合砂漿砌 MU10 機(jī)制紅磚 240 厚；2 層樓板厚度為120 mm 和 140 mm兩種厚度類型，其余各層板厚均為100 mm。

2 樓板裂縫情況描述

該房屋在施工過程中，砌筑 3 層墻體時，發(fā)現(xiàn) 2 層（4.2 m）樓板沿板面周邊產(chǎn)生已基本連通的環(huán)形裂縫，除個別樓板無裂縫外，大部分 2 層樓板均發(fā)現(xiàn)類似裂縫，其裂縫位置、形態(tài)、走向基本一致，最大裂縫寬度為 0.8 mm，單條裂縫最大長度為 3.4 m，大部分裂縫深度均已從板頂裂至板底，貫通樓板厚度；3 層（7.2 m）樓板未發(fā)現(xiàn)類似裂縫。

3 現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果

通過對該房屋樓板裂縫進(jìn)行檢測，查閱工程設(shè)計施工圖、施工技術(shù)相關(guān)資料，以及對現(xiàn)場房屋結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、環(huán)境條件，以及同一項目正在施工的其他房屋施工現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查；同時提取現(xiàn)場剩余的原材料樣本進(jìn)行檢測，并向參建各方有關(guān)人員進(jìn)行了調(diào)查、核實和了解，得到以下結(jié)論。

1）施工現(xiàn)場原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)。

2）支撐樓板混凝土的模板支架拼縫不嚴(yán)密，搭設(shè)不穩(wěn)固。

3）樓板結(jié)構(gòu)所采用的混凝土施工配合比不科學(xué)。

4）樓板結(jié)構(gòu)混凝土未嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行施工。

5）樓板結(jié)構(gòu)混凝土實體質(zhì)量差。

4 樓板裂縫主要原因分析

4.1 施工現(xiàn)場原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)

通過查閱工程技術(shù)資料和現(xiàn)場剩余原材料的抽樣檢測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)實際施工過程中，對原材料質(zhì)量控制存在以下問題。

1）所采用的冷軋扭鋼筋均由施工現(xiàn)場唯一一臺冷軋扭鋼筋機(jī)械制作，經(jīng)對剩余鋼筋原材料抽樣檢驗，結(jié)果為：鋼材抗拉強(qiáng)度、伸長率、180°彎曲合格，截面控制尺寸和節(jié)距均為不合格。

2）所采用的 42.5 級 P.O 普通硅酸鹽水泥，經(jīng)查閱工程技術(shù)資料，無產(chǎn)品合格證、出廠檢驗報告和進(jìn)場復(fù)驗報告等質(zhì)量證明材料；經(jīng)對剩余水泥原材料抽樣檢驗，強(qiáng)度、安定性和凝結(jié)時間檢驗合格。

3）所采用的機(jī)碎石，經(jīng)查閱工程技術(shù)資料，進(jìn)場檢驗報告結(jié)論為碎石級配不合格，其他檢驗項目合格；經(jīng)對剩余機(jī)碎石原材料抽樣檢驗，檢驗結(jié)果同進(jìn)場檢驗報告（碎石級配不合格，其他檢驗項目合格）。

4）所使用的砂，進(jìn)場檢驗報告結(jié)論為細(xì)砂，松堆密度不合格，級配不合格，其他檢驗項目合格；經(jīng)對剩余砂原材料抽樣檢驗，含泥量為 8.8 %（規(guī)范限值為“≤3 %”），其他檢驗結(jié)果同進(jìn)場檢驗報告。

4.2 混凝土結(jié)構(gòu)所使用的施工配合比不科學(xué)

1）本工程結(jié)構(gòu)混凝土為泵送混凝土，按 JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》要求：粗骨料宜采用連續(xù)級配，細(xì)骨料宜采用中砂，而本工程 2 層梁板混凝土結(jié)構(gòu)采用的碎石級配不合格，砂為細(xì)砂；粗、細(xì)骨料選用不科學(xué)。

2）本工程 2 層梁、板混凝土強(qiáng)度設(shè)計等級為 C30，施工配合比為：水泥∶碎石∶砂∶水= 1∶2.37∶1.39∶0.48，用水量為：225 kg/m3，坍落度為：10～14 cm。按 JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》要求，合理用水量應(yīng)為：165～200 kg/m3。很顯然，本工程 2 層梁、板混凝土施工配合比用水量偏大。

4.3 混凝土結(jié)構(gòu)未嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行施工

通過查閱工程施工技術(shù)資料、監(jiān)理資料（工程監(jiān)理日記和旁站監(jiān)理記錄表等），向參與工程建設(shè)相關(guān)人員進(jìn)行調(diào)查了解，以及同一項目正在施工的其他房屋施工現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如下。

1）該工程 2 層樓板混凝土模板支架的回填土地基壓實質(zhì)量差，地基承載力不足，地基土變形量較大，在模板支架自重荷載、鋼筋混凝土自重荷載、施工荷載等共同作用下，模板支架立桿不均勻下沉而導(dǎo)致新澆筑的2 層樓板混凝土內(nèi)部損傷。

圖1 2 層樓板混凝土模板支架立面示意圖

2）該工程 2 層樓板混凝土模板支架為扣件式鋼管 滿堂支撐架，面板為 15 mm 厚木模板，次楞為 40 mm× 80 mm 木方，主楞、立桿、水平桿均為φ48 mm×3 mm 鋼管，立桿間距 1.5 m，水平桿步距 1.8 m，立桿底部未設(shè)置底座或墊板，立桿下腳設(shè)水平掃地桿，水平掃地桿兩端搭設(shè)在兩側(cè)已澆筑的鋼筋混凝土地梁上口，水平掃地桿中部已發(fā)生明顯的向下彎曲（見圖 1）。

從圖中可知，該工程 2 層樓板混凝土模板支撐架立桿底部未設(shè)置底座和墊板，架體外側(cè)周邊及內(nèi)部縱、橫向未設(shè)置豎向剪刀撐，架體頂部、掃地桿設(shè)置層等部位未設(shè)置水平剪刀撐，立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點的長度超過 0.5 m，架體未設(shè)置連墻件等多項措施不符合 T/CECS 699-2020《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求；架體整體性差，架體立桿差異沉降變形較大。

3）在混凝土澆筑前，木模板未按規(guī)范要求進(jìn)行澆水濕潤，從而造成木模板接縫不嚴(yán)密而漏漿。

4）混凝土澆筑后 3～5 d 開始上磚砌上層墻體，造成混凝土正常養(yǎng)護(hù)時間達(dá)不到規(guī)范要求（正常養(yǎng)護(hù)不少于 7 d），對混凝土質(zhì)量造成不利影響。

5）混凝土模板支架拆除時間過早。由于本工程僅配備一套模板支架進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用，待下層模板支架拆除后，方可用于上層模板支架安裝，加之工期控制不合理，拆模時間又未嚴(yán)格按規(guī)范規(guī)定的實體混凝土強(qiáng)度要求進(jìn)行底模拆除，從而導(dǎo)致混凝土模板支架拆除時間過早。

6）樓板施工荷載大。2 層梁、板混凝土澆筑后，砌筑 2 層墻體時，磚塊、砂漿集中堆放在樓板上，磚堆高度約 1.5～2.0 m，超過樓板設(shè)計使用荷載。

4.4 混凝土結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量未完全達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)

通過對 2 層梁、板結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量進(jìn)行檢測調(diào)查，結(jié)果如下。

1）混凝土強(qiáng)度。2 層梁板現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值為 37 MPa，達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度要求。

2）樓板厚度。設(shè)計厚度為 140 mm 的板，經(jīng)檢測，最大厚度為 160 mm，最小厚度為 110 mm，平均厚度為 147 mm，合格率為 21 %；設(shè)計厚度為 120 mm 的板，經(jīng)檢測，最大厚度為 148 mm，最小厚度為 112 mm，平均厚度為 131 mm，合格率為 25 %；樓板厚度偏差較大，平均厚度達(dá)到設(shè)計厚度，合格率達(dá)不到規(guī)范要求。

3）板鋼筋保護(hù)層。設(shè)計板厚為 140 mm 的板，經(jīng)檢測，板負(fù)筋保護(hù)層厚度，最大值為 95 mm，最小值為22 mm，平均值為 54 mm，合格率為 1.4 %，有 76.7 % 大于允許偏差的 1.5 倍；設(shè)計板厚為 120 mm 的板，經(jīng)檢測，板負(fù)筋保護(hù)層厚度，最大值為 76 mm，最小值為 35 mm，平均值為 52 mm，合格率：0，有 100 % 大于允許偏差的 1.5 倍。以上數(shù)據(jù)表明，板負(fù)筋保護(hù)層厚度普遍偏大，該項指標(biāo)不合格。

5 樓板裂縫處理的技術(shù)措施

通過詳細(xì)地調(diào)查研究，針對樓板裂縫產(chǎn)生的以上主要原因以及實際存在的主要問題，經(jīng)過建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理單位共同協(xié)商后確定采用“裂縫修補(bǔ)和樓板構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)”措施進(jìn)行處理，并經(jīng)樓板堆載實荷檢驗。具體采取的相應(yīng)加固補(bǔ)強(qiáng)措施如下，并取得了很好的效果。

1）夯實底層地坪室內(nèi)回填土，保證支承模板支架的地基土承載力滿足要求，重新按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求搭設(shè)模板支架支撐于 2 層樓板板底，并保證模板支架具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。

2）采用輕敲細(xì)鑿的方式，鑿除樓板上表面30～40 mm 厚混凝土面層。

3）鑿除混凝土面層后，對板面進(jìn)行徹底清潔、干燥，采用超細(xì)無收縮水泥注漿料對混凝土裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。

4）采用與原設(shè)計板負(fù)筋相同規(guī)格型號、相同直徑的鋼筋，按原設(shè)計間距，與樓板已配負(fù)筋間隔交錯布置，采取植筋的方法按植筋錨固深度要求錨入梁內(nèi)，鋼筋伸入板內(nèi)的長度按 1/4 板跨度，板面未配筋的部位仍采用相同規(guī)格型號、相同直徑的鋼筋，按縱橫向 200 mm 間距布置構(gòu)造筋，與植入的板負(fù)筋按受拉鋼筋搭接長度要求進(jìn)行搭接。做法如圖 2 所示。

圖2 2 層樓板混凝土開裂構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)平面示意圖

5）再次對板面進(jìn)行徹底清潔，并充分澆水潤濕，澆筑混凝土前不留積水，采用比原樓板混凝土提高一個強(qiáng)度等級的細(xì)石混凝土進(jìn)行澆筑。

6）對澆筑的混凝土板面按規(guī)范要求養(yǎng)護(hù)不少于 14 d。

7）待后澆的混凝土齡期達(dá)到 28 d 后，對該樓板進(jìn)行堆載實荷檢驗，經(jīng)檢驗，經(jīng)過加固補(bǔ)強(qiáng)處理后的樓板承載力滿足設(shè)計要求。

6 結(jié)語

通過這次檢測調(diào)查處理，主要有以下幾點體會。

1）施工現(xiàn)場原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)，不合格材料一旦使用在結(jié)構(gòu)上，將會留下質(zhì)量隱患。

2）科學(xué)的混凝土配合比很重要，骨料選用不恰當(dāng)，水灰比不合理，都會造成混凝土質(zhì)量缺陷。

3）模板工程不可忽視，模板支架構(gòu)造不合理，安裝不穩(wěn)固，模板過早拆除，都將會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)損傷。

4）施工荷載要嚴(yán)格控制，盲目上荷，不合理地集中堆放，都將造成結(jié)構(gòu)超負(fù)荷承載。

5）實體質(zhì)量很重要，鋼筋保護(hù)層也不可忽視，保護(hù)層厚度偏差過大，會造成鋼筋不受力或不能充分發(fā)揮其作用。Q