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1、多层住宅现浇楼板结构裂缝成因分析与处理-工程事故分析摘要:本文根据笔者多年工程监理实践并结合工程实例,针对多层住宅现浇钢筋混凝土楼板产生结构裂缝现象,在对结构检测鉴定的基础上,深入分析了现浇钢筋混凝土楼板产生结构裂缝的原因;并对现浇楼板结构裂缝加固处理和预防措施进行了详细阐述,并提出了具体建议。关键词:多层住宅;现浇楼板;结构裂缝;贯穿裂缝;加固处理 1引言 随着经济的发展,生活水平的提高,人们的居住理念也随之提高,更加讲究居住的质量,传统的预制板逐渐被现浇楼板所取代,而现浇楼板具有整体性好、抗震性能强、防渗漏性能好等特点,其应用也越来越广泛。 但由于设计、施工及材料本身等方面引
2、起的现浇板开裂问题时有发生,而这其中非荷载裂缝在住宅工程裂缝问题中占了较大比重,围绕这方面的住户质量投诉也是屡见不鲜。因此,合理对现浇板结构裂缝进行分析与防治措施进行探讨有较强的现实意义。 2工程概况 广西马梧高速公路管理分中心宿舍楼为3层,框架结构,建筑面积约1810m2,整个建筑物东西总长为36.4m,南北向宽15.1m。建筑物层高为3.3m,楼板混凝土强度等级为C20,除过道板厚为100mm外,其余均为110mm。墙体采用加气砼砌块墙,一至三层均采用M7.5混合砂浆,基础形式为独立柱基础。 本工程土层分布情况自上而下为:①层填土至⑤层粉质粘土,其中⑤层粉质粘土为基础持力层,
3、地基承载力特征值fptk=300kPa,Es=10.8MPa。地下水对混凝上无侵蚀性.场地土类别为Ⅱ类。建筑外观良好,整个工程于2009年2月开工,2009年7月完成主体结构,2009年11月完成竣验收,12月份住户在入住后陆续发现现浇板有裂缝产生,全线宿舍楼有三栋楼有类似情况,因此,必须对楼板结构裂缝进行鉴定分析并采取必要的加固处理措施。 3现浇楼板结构裂缝检测与鉴定 现场勘察表明,该工程基础按图施工,现场开挖发现基础工作状态良好,未发现基础存在裂缝、局部损伤或腐蚀现象。同时检测中未发现基础变形引起上部结构中的反应。基础承载力验算表明工程基础满足规范要求,上部楼板裂缝与基础部分无关。
4、现场检测表明墙体砌筑良好,砌体砂浆强度达到设计要求。 但该楼各层现浇板均有裂缝,且现浇板裂缝表现有以下4种类型: 1)第1类楼板裂缝产生于建筑及伸缩缝墙角处,与轴线呈约45o角。裂缝的起点距角点600mm~1500mm,少数达到2000mm,断头消失在圈粱边,裂缝贯穿板截面,裂缝特征为上宽下窄,测得现浇板裂缝宽度在0.006mm~0.45mm之间。该类裂缝在1~3层楼面均有分布,约占全部裂缝的75%。 2)第2类楼板裂缝产生于房屋两端及中部现浇板跨中,沿房屋横向开展,与横墙轴线大致平行,裂缝多为贯穿性裂缝,裂缝特征为上宽下窄,测得现浇板裂缝宽度在0.006mm~1.15mm之间。
5、3)第3类楼板裂缝产生于房屋中部及角部,与墙轴线呈约45o角,裂缝未贯穿,仅板面产生: 4)第4类楼板裂缝产生于现浇板跨中及角部等部位,仅板面产生,凿除板面粉刷层,结构未发现有裂缝产生。 通过对一、二、三楼板采用回弹法和超声法检测,并批量摊定混凝土强度等级平均为29.6MPa,且各层偻板厚度达到设计厚度要求,但部分板面钢筋混凝土保护层厚度超过设计厚度29mm,平均厚度达到44mm。在原设计条件和施工后实际状况下分别进行了楼板承载力验算及抗震验算,校核结果表明满足规范要求。 综合上述检测结果和校核验算结论,可以推断楼板裂缝主要为混凝土收缩和温度应力共同作用引起的,现浇板负弯矩钢筋下移对
6、裂缝的产生也有一定影响。 4结构裂缝产生的原因分析 影响混凝土收缩的因素主要有水泥品种、骨料品种和含量、混凝上配合比、温度和相对湿度、养护条件等。首先,本工程混凝土水灰比过大,水泥用量多,使得混凝土的体积收缩变形大大增加。其次,本工程楼板混凝土浇筑在5~7月间,环境气温相对较高,浇筑后浇水养护时间不足,在高温和日照等作用下,楼板表面失水较快,增加了混凝土的早期收缩。再次,本工程楼板和圈梁整体浇筑,墙体约束圈梁变形,圈梁的收缩变形小于楼板,从而使楼板变形受到较大的约束,产生拉应力,当板内拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就会在板内产生裂缝。 墙角斜裂缝在许多砖混结构现浇楼盖中比较常见:
7、为了分析这种墙角斜裂缝与结构受力有多大的相关性,从该工程中选取裂缝特征最为明显的两类边界的板,采用STWEA程序中板壳有限元分析程序进行分析。选取3.6m×6.3m板,板厚90mm,混凝土强度等级为C20,E=2.55×104MPa,荷载取2.0kN/m2,不考虑荷载分项系数将板块按550mm×600mm划分成网格并进行有限元分析,弯曲应力等值线如图2、3所示。 从弯曲应力等值线可以看出,两邻边简支、两邻边固定板块的墙
