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高层住宅楼楼面裂缝原因分析与处理(1)程力学

2014-07-22 01:00 建筑物钢筋混凝土结构的普遍应用，伴随着商品混凝土的推广，建筑楼面出现裂缝的机率在增加，日益受到社会人士关注；专家认为控制裂缝是个系统工程。楼面结构出现裂缝原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面问题；而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视，寻找其成因，利于有目的进行裂缝控制。

　　1．住宅楼面裂缝发生状况

　　某工程为高层住宅楼，地下一层，地上22层，面积3.2万m2，其中裙楼三层，上部为四个单元住宅，均为每单元2户，标准层层高2.9m，工程采用剪力墙全现浇结构，房屋总长85m，设计及施工中留设后浇带、加强带。工程采用混凝土强度等级为：c40（八层以下）、c35（八—十八层）、c30（十八层以上）砼采用商品混凝土，级配见下表：

　　住宅标准层楼板厚以110mm为主，厨房、阳台板厚为100mm，局部为120mm，部分层次（4、8、14、18）为150mm（φr12＠150双层双向配筋）。典型楼板配筋：4.2m*5.1m房间板厚120mm，板底采用φr8＠150*200，板面负筋为φr8＠130长1150，分布筋为φr8＠200；3.7m*4.5m房间板厚110mm，板底采用φr8＠150*200，板面负筋为φr8＠150长1050，分布筋为φr8＠200。

　　该工程±0.00以上主体结构施工期为2002年9月25日至2003年6月28日，共276天；楼地面c20细石混凝土（厚30mm），面层施工期为2003年8月至11月初。工程于2003年12月26日通过了竣工验收，工程质量受到好评，拟申报市级优质工程。在主体施工时检查发现，楼板结构施工后约2个月出现0.1-0.2mm的裂缝，经建设、监理、施工方综合分析后认为楼板的裂缝为非结构裂缝，对结构安全不会造成影响，按各方认同的方案修补施工：在楼面面层施工前凿“v”形槽用环氧树脂修补裂缝，并做养水试验，保证了裂缝被全部封闭。楼面面层施工后4个月，市级优质工程验收前的几次例行检查发现少量原裂缝的重新出现，至2004年5月份，楼板的裂缝数量激增并趋于稳定，经逐户统计，总数达287条，缝宽多在0.1-0.2mm，0.2-0.3mm宽裂缝共57条，大部分裂缝出现在楼面，约35%的裂缝上下贯穿，68.3%裂缝为原有裂缝处重新出现。

结构平面布置图

楼面裂缝图

　　裂缝发生形式：裂缝多垂直于房屋长边呈直线形状，沿预埋管线表面发生；个别裂缝出现在外墙转角处，呈45°分布。

　　裂缝发生规律：板面积越大，裂缝出现几率越大；南面房间楼面裂缝比北面房间楼面裂缝多；9层以上裂缝较7层以下多，4、8、14、18层未发现裂缝。在住宅的客厅和餐厅出现裂缝的部位几乎相同（板长边中部的管线表面）。

　　2．成因分析

　　裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩（主要为的混凝土收缩、温度变形）等原因造成。从技术角度来分析，有设计、施工、材料等方面问题，主要反映如下：

　　2.1从设计方面看

　　⑴楼板刚度不足 ：厅4.2*5.1m，板厚为120mm，餐厅3.7*4.5m，板厚为110mm，设计按多跨连续板进行配筋计算，侧重于满足结构安全，较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素，楼板高跨比仅为l/33.6-l/35，其刚度较小对裂缝控制很不利。

　　⑵ 楼板构造配筋设计不周：设计在支座处按常规配设负筋，在中部板面不配钢筋，当板面出现温度变形和混凝土收缩，因无构造钢筋约束，板面即出现裂缝。

　　⑶ 楼板内布线欠合理 ：由于水电施工图由各专业设计，实际施工中出现水电管交叉叠放，或由于设计考虑管内容线面积，部分预埋管径≥d25；且设计管线位置在楼板跨中，即在单层双向配筋处，楼板有效截面受到很大程度（15%-40%）削弱，成为楼板最易开裂的部位；当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时，即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。

　　⑷从房屋的空间结构来看，剪力墙刚度大，约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形，而梁刚度又较板刚度大，因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上，造成这块板开裂。

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