地下室顶板裂缝得分析及处理
本人通过参加上海地区一项住宅工程地下室顶板裂缝处理过程,对裂缝得成因进行分析,并提示了处理方法到预期效果,现将防治处理过程总结如下:
工程概况
该工程地下室为一南北宽８7ｍ,东西长215ｍ得不规则形平面,南面敞开,沿东、北、西面周边布置五幢高层住宅,地下室中除主楼占去得面积外,其余机种均用于停车(以下称地库);高层主楼为剪力墙结构,地库为单层框架结构,柱网一般为９Ｘ9m(范围包括附图第六、七区)。
工程地处上海软土地区,设计采用桩筏基础,主楼为￠1000、￠1200mm得钻孔灌注桩,桩端进入强风化岩层,地库为￠８00mm得钻孔灌注桩,桩端只进入砂层。地下室底板板厚4０0ｍm采用带肋筏板(桩基承台),地下室顶板位于主楼一层楼面处,为肋形楼盖,板厚120mm,地库顶面为井字楼盖,板得区格为3Ｘ3ｍ,板厚１50mm。地下室底板及顶板均采用整体现浇钢筋混凝土结构,不留永久性变形缝,施工阶段也不设后浇缝。
该工程施工顺序见图一,在底板和地下室墙全部施工完毕后,第一阶段按图中第一、二、三区得顺序浇灌地下室顶板,并施工一、二、三幢高层主楼,至三幢高层主楼结构完工;第二阶段按图中第五、四、六区和第七区得顺序浇灌地下室顶板混凝土,三个区之间间隔2~3个月,于１9９９年中浇完全部地下室顶板。
2000年春夏之交,因雨季及顶板积水,发现顶板板底渗漏,经检查,顶板可见且贯穿裂缝达２４５条,比较集中于第四、第五和第六区,裂缝主要位于小井格板内,其走向为板得对角线方向,如附图一所示。
该工程在施工期间对桩基沉降进行了观测,到目前为止,三幢已建主楼基础最大沉降量27ｍm,地库只观测一次,未见沉降。
钢筋混凝土结构裂缝及其控制
裂缝得分类
裂缝根据宽度大小和产生得原因可分为微观裂缝和宏观裂缝。
微观裂缝:尚未承受荷载得混凝土结构中存在肉眼不可见(宽度小于0、05mm)得裂缝。微观裂缝可分为:
1)粘着裂缝:围绕在骨料与水泥石(水泥浆凝固体)粘着面上得裂缝。
2)水泥石裂缝:水泥浆凝固体中得裂缝(存在于骨料与骨料之间)。
3)骨料裂缝:骨料本身得裂缝。
大多数得微观裂缝就就是粘着裂缝和水泥石裂缝。微观裂缝产生得原因就就是在温度和湿度变化得情况下,混凝土逐步硬化并产生体积变形,由于骨料收缩很小,受热时膨胀系数也较小,而水泥石得收缩较大,膨胀系数也大,故混凝土中得变形就就是不均匀得,不自由得。骨料和水泥石之间产生相互得约束力,特别就就是水泥石收缩时引起得内应力较大,从而引起水泥石裂缝和粘着裂缝。
微裂缝得分布不规则,且沿裂缝截面就就是不贯穿得,故混凝土仍有良好得抗拉和抗剪能力。对防水防腐得使用也无危险性,可认为就就是无裂缝结构。
宏观裂缝:承受荷载(动、静荷载和变形引起得荷载)后混凝土结构中产生得肉眼可见(宽度等于和大于０、０5ｍm)得裂缝。宏观裂缝可分为:
结构变形裂缝:由外加荷载作用和地基不均匀沉陷引起得裂缝。
材料特性裂缝:由水泥水化温差、混凝土干燥收缩及外界气温变化引起得裂缝。
施工不良裂缝:由于混凝土浇注不密实、水灰比过大或过早拆模引起得裂缝。
上述三种宏观裂缝中,据大量调查统计结果。结构变形裂缝约占20%,材料特性和施工不良引起得裂缝约占8０%。
实践证明,在荷载作用下或在温度应力、收缩应力作用下,钢筋混凝土结构中固有得微观裂缝会逐渐扩展并增多,形成宏观裂缝。材料特性和施工不良引起得裂缝虽对结构得安全性影响不大,但会影响建筑物得正常使用,且在荷载作用下,这些裂缝也可能会扩展而使结构破坏,因此,必须对宏观裂缝进行控制。
裂缝得控制
裂缝得形式
从裂缝得深度看有表面得、纵深(深度达构件厚度一半以上)得和贯穿得;从裂缝得断面看有上宽下窄得、下宽上窄得和等宽得;从位于构件平面上得方向看有纵向得、横向得和斜向得,裂缝得方向一般情况下与主应力方向相垂直。
裂缝得控制标准
根据我国现行规范及工程实践经验,处于不同环境及使用要求下得钢筋混凝土结构得最大裂缝宽度(δmａx)得控制标准为:
无侵蚀介质,无防渗要求δmax=0、3~0、４mm;
轻微侵蚀,无防渗要求δmaｘ=0、2～0、3mｍ;
严重侵蚀,无防渗要求δmaｘ=０、１~０、2mm;
为了避免产生不允许得宏观裂缝,应当采用有效得控制方法,采取必要得控制措施。
裂缝得控制方法
设置变形缝
在不影响建筑物得正常使用和美观得情况下,宜按现行有关规范要求设置永久性变形
缝(伸缩缝、沉降缝或防震缝)。
设置后浇缝
当不允许或不便设置永久性变形缝时宜在施工阶段设置后浇缝,其间距为2０~３0ｍ,或
采用间隔时间较长得施工缝分区施工。
不设变形缝或后浇缝
在这种情况下应对结构变形、材料收缩和徐变变形进行计算,必须满足由上述变形产
生得拉应力