建筑混凝土墙板裂缝事故分析及处理办法

关键词：高层；裂缝；事故处理 

　　1 裂缝事故描述 

　　1.1 工程概况 某高层综合办公楼，主楼为钢筋混凝土框－筒结构，地下1层，地上18层，总高度76.8m，总建筑面积36482m2。该建筑基础为灌注群桩，地下室外墙采用300mm厚C30自防水混凝土。标高13.6m以上混凝土标号均为C40，楼板厚度120mm。 

　　1.2 裂缝的出现 该工程于1998年6月开工，1998年9月中旬施工地下室外墙，1999年1月19日施工到结构6层梁板。该层梁板在施工的同时即发现板面出现少量不规则细微裂缝，到2月24日该层梁板底摸拆除时，发现板底出现裂缝。从渗漏水线和现场钻芯取样分析，裂缝均为贯通性裂缝。 

　　1.3 裂缝描述 经现场实测，第6层现浇板上的裂缝均为贯通性裂缝，最大裂缝长度约4.5m（直线距离），最大裂缝宽度0.27mm。地下室外墙竖向裂缝的最大长度约1.9m，最大裂缝宽度0.2mm，核心筒连梁上的裂缝最大长度0.3m，裂缝最大宽度约0.18mm。经过近一个月的现场连续监控，未发现以上裂缝的进一步发展和新的裂缝出现。 

　　2 事故调查 

　　2.1 现场取样和原材料调查 根据业主要求，为确认混凝土强度，现场取24个部位作了回弹实验，并用超声波和钻芯取样进行强度校正，实验结果满足设计强度要求。而从施工单位提供的各项原材料质量证明书、复验报告、混凝土强度实验报告和现场原材料抽样分析的结果来看，可以排除各种原材料不合格的因素。 

　　2.2 施工过程调查 

　　2.2.1 工艺流程。该工程所用混凝土均为现场搅拌。从搅拌机直接泵送至工作面，混凝土采用机械振捣。经现场测试，搅拌站的自动计量装置满足混凝土配比的误差要求，混凝土的坍落度实际控制在18cm左右。从混凝土外观检查，无蜂窝麻面现象，振捣是密实的。 

　　2.2.2 混凝土配合比。地下室施工所用混凝土配合比无任何外加剂，不考虑外加剂的影响。而6层梁板施工时，为满足冬季施工的需要和泵送要求，混凝土中掺加了Q型高效防冻膏和wp_x型高效减水剂，所用水泥为525R普通硅酸盐水泥，用量为480kg/m3。以上三种材料均有不同程度的早强作用。从混凝土最初出现裂缝的情况分析，以上三种材料的综合应用，可能是导致混凝土出现早期裂缝的原因之一。 

　　2.3 气象条件的调查 该层梁板施工时，正值该地区天气最寒冷的一段时期，最低气温－10℃，最高气温l℃，相对湿度在30%～40％之间，当日的最大风速为7m/s。施工中虽然采取了多种冬季施工措施，但在作业面上仅采用双层帘覆盖保温而未洒水养护和采取防风措施。 

　　2.4 其他因素调查 该建筑物当时正处于施工期间，其整体下沉量不足3mm，而且均匀沉降。该层混凝土施工10d后（春节期间息工），其上部荷载才逐步加上。该层模板是在28d之后拆除的，并未发现梁板底部弯曲下沉现象，而且施工期间亦未受到其他震动。因此，基本可以排除其他因素（诸如支撑下沉、外力作用等）对该层梁板的影响。 

　　3 原因分析 

　　第一，在施工的各种条件未变的情况下，从裂缝仅在6层现浇板上出现，而未在其它层现浇板上出现的事实来分析，唯一不同的是施工作业时的气候变化。由此可以基本断定，天气因素是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室外墙由于本身体积较大，又长期暴露在温湿度变化较大的环境中，特别到了1999年1月下旬，温度较施工时降低近30℃，导致混凝土温度收缩而产生裂缝。第二，梁板所用混凝土均为C40混凝土，而根据设计院进行的技术交底要求，梁板混凝土只要达到C30强度即可，施工单位为了施工中更容易控制墙柱的质量，统一按照C40混凝土标准进行施工，而C40混凝土的水泥用量为480kg/m3，相对于C30混凝土，单位水泥用量增加约70kg，这样，混凝土的收缩将增加0.4×10－4左右，无形中又增加了裂缝出现的可能。第三，进入冬季施工以后，混凝土中又添加了Q型防冻膏和wp_x减水剂，施工用水相对减少，混凝土强度增长较快，加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。第四，从本工程的结构平面图中我们可以看出，梁板结构在9、12和C、K轴线处平面发生突变，截面削弱达50％以上，而且核心筒和墙肢集中处刚度非常大，对现浇板的约束较强，核心筒四角和墙肢两端内部应力非常集中。 

　　4 处理办法 

　　4.1 修补时间 考虑到楼板混凝土的干缩和温度收缩可能尚未完成，楼板修补时间确定在1999年4月中旬。地下室则必须尽快修补。 

　　4.2 修补范围 凡是肉眼可视、长度在800mm以上，或缝宽大于0.08mm的楼板裂缝均予以修补。地下室外墙裂缝悉数修补。 

　　4.3 修补办法 楼板基底用钢丝刷清理干净后，用低黏度改性环氧树脂沿缝涂抹，宽度约100mm，自然干燥后尽快粉刷封闭。地下室外墙内侧采用上述办法，外侧沿缝涂防水油膏一道（宽约300mm），再做氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材一道（厚1.5mm，宽1.0m），经检查合格后，必须尽快回填。 

　　5 修补效果 

　　该工程于1999年4月中旬修补以后，由于施工单位采取了相应措施，未再发现有新的裂缝出现，而修补过的裂缝也未再发展。时隔一年，目前该工程即将投入使用，施工情况良好。由此可以断定当时对主要原因的分析和处理办法是正确的。 

　　6 几点建议 

　　①在冬季混凝土施工中，一般都采取了防冻措施，而对于作业面的防风措施大多未予以高度重视。施工单位对此应予以警惕。②在条件许可的情况下，施工单位尽量不要随意提高混凝土等级。③一般民用建筑的梁板不做抗裂设计，施工单位在做混凝土配合比的试配过程中，也多对强度、和易性、是否泵送、早强等方面提出要求（除非大体积混凝土），对施工过程中的温度收缩考虑较少，当外界数种不利因素同时发生时，配比方面的潜在影响就暴露出来了，所以，对重要建筑物，无论是否做抗裂设计，混凝土试配时应考虑这种因素。