地下室车库顶板裂缝原因分析及处理

地下室车库顶板裂缝原因分析及处理

王升贵

天元建设集团有限公司山东临沂276000

摘要：随着社会的不断发展以及各房地产开发商实力的不断加强,近年来兴建了许多高层建筑,并且都设计一层、两层、三层地下室。如果施工中地下室顶板开裂将大大影响结构的整体性并造成地下室顶板渗漏,给整个工程带来严重的危害。下面就对地下室顶板裂缝问题进

分析并提出对策措施,以供工程设计、施工参考。 

关键词：地下室；顶板；裂缝

1工程概况

该工程为单建式大型地下车库，±0.00 以上局部设置二层上 部 建 筑， 地 库 平 面 尺 寸 205.2×37.9m，柱网 8.4×8.4m， 框架梁截面尺寸 300×800mm，次梁呈十字型布置，截面尺寸250×650mm。车库顶板荷载 24（覆土）+5（活）kN/m2，顶板为4.2×4.2m 连续双向板，板厚 180mm，配筋为 HRB400 双向双层Φ10@150，砼强度等级 C30（P6）。

2 裂缝产生

由于地库施工期正处南方炎热夏季，顶板裂缝集中发生在 9轴至 18 轴之间，裂缝走向均与建筑物短边方向相平行，且较为集中地连续、规则出现。

3 原因分析

3.1 伸缩缝间距过大

本工程在顶板覆土前，实为露天结构，伸缩缝间距应按 35m控制。设计时沿长边方向仅设置三条后浇带，致使连续浇筑的分块长度达 42 ～ 53m，超出规范限值较多。尤其二条后浇带的位置影响上部结构连续施工，使无任何保温隔热措施的结构在炎热夏季的外露时间延长。当温度变化和收缩影响等间接作用在地库顶板产生偶合变形时，9 ～ 18 轴间的 2 块板在长边方向缺少冗余约束，致裂缝集中出现；而短边方向和其它 2 块板则由于边缘构件（外墙）的约束，变形受到限制，没有裂缝产生。

3.2 顶板结构设计安全冗余略显不足

主次梁的截面高度偏紧，次梁十字型布置如能改成≠或＃字型布置，减小顶板跨度可提高顶板的刚度，从而大幅增加顶板抵抗变形、裂缝开展的安全冗余。顶板钢筋 10mm 的小直径与180mm 的大板厚不匹配。这些构件正截面、斜截面承载力设计的安全冗余，正是顶板抵抗变形、控制裂缝发生的必要备份。超长结构的质量控制，通常通过多重备份来增加结构的可靠性。地下车库有防火的特殊要求，顶板 180mm 已是板厚的最小极限，因此没有安全冗余。

3.3 补偿收缩砼配合比设计存在缺陷

结构设计总说明中选择“抗裂防水剂”作为配制补偿收缩砼的外加剂，不符合 GB50119-2013《砼外加剂应用技术规范》的要求（应选择抗裂膨胀剂），也未按 JGJ ∕ T178-2009《补偿收缩砼应用技术规程》提出补偿收缩砼的关键技术指标（水中 14 天限制膨胀率，水中 14 天转空气中 28 天限制干缩率）。①设计依据中未列入对本工程施工至关重要的 GB50119-2013《砼外加剂应用技术规范》和 JGJ ∕ T178-2009《补偿收缩砼应用技术规程》，使承包商在补偿收缩砼的配制和施工中缺少施工指引。②减水剂是用于配制有防水抗渗要求的外加剂，设计虽选用了复合型的抗裂防水剂，但 JC474-2008《砂浆、砼防水剂》产品标准中并无配制补偿收缩砼所需的技术性能指标；膨胀剂才是GB50119 和 JGJ ∕ T178 规范配制补偿收缩砼的推荐外加剂。GB/T23439-2017《砼膨胀剂》产品标准可提供配制补偿收缩砼所需的技术性能指标。

③设计图中可不提供全部的技术指标，但应索引相关技术规程和产品标准，否则检验、评判施工质量，处理质量纠纷。

3.4 未考虑抗温度、收缩应力构造钢筋

本项目属超长结构，应进行砼的收缩、徐变及温度变化等间接作用效应的分析，如分析后无需加配，也应在分布筋上标注“分布筋兼作抗温度、收缩应力构造钢筋”，是否标注将使板面分布筋的搭接长度发生重大变化。按国家标准图集 18G901-1 中 4-7、4-8 页图示：通常情况下，分布筋搭接长度为 150mm；分布筋兼作抗温度、收缩应力构造钢筋时，其搭接长度 ll 为 49d（同一截面接头率 50%），即 490mm。

分布筋搭接长度不符合超长结构的配筋构造要求，成为地库顶板裂缝的重要原因之一。

HRB400 钢筋均按定尺长度供货，上部钢筋贯通布置并非没有接头，本跨不接邻跨要接。邻跨贯通布置的钢筋在本跨要接头。

3.5 地库施工质量外观观感

根据现场人员描述，顶板后浇带钢筋未按结施 -02 图 25e 要求截断搭接，将对混凝土收缩产生限制，造成很大收缩应力，此收缩应力叠加上温度应力，超出原设计顶板的承载能力，或因此造成了目前的开裂情况，施工原因不可排除。16G101-1 中 P107 页中表明，后浇带处钢筋有“贯通”或“先截断再搭接”两种通用做法。结施 -02 图 25c 顶板后浇带示意图已清晰指示后浇带处钢筋须“贯通”通过，不得采用“截断搭接”。图 25e 是砼墙或楼板后浇带的大样图，并不适用于顶板后浇带的留设。

必须指出结施 -02 图中两个错误：一是图 25e 中钢筋搭接长度“＞ 1.6la 且＞ 45d”应为“＞ 1.6llE 且＞ 51d”（llE=ll ×1.05）；二是图 25 施工说明 2）膨胀砼在水中养护 14 天的限制膨胀率“0.04%”应为“0.025%”（见行业标准 JGJ/T187-2009 中表 4.0.2限制膨胀率的取值）。

4 修补措施

地下室顶板应在满足强度、刚度及防水抗渗要求的前提下，从实际出发，安全方面可靠，技术方面可行，施工操作时简便，并符合经济合理等原则。措施：

①应按规范设置伸缩缝。②针对该工程部位的裂缝采取灌浆（环氧树脂等）后再对缝的表面进行防水处理；对未贯穿的细缝仅做表面处理，由于近些年来有许多用于修补裂缝的新材料出现，所以也可委托专业修补裂缝的施工单位来处理，由项目经理部实施，办事处加强监督，设计单位签字，监理方验收合格后方能覆土。③露天部分的顶板面应设置保温层与柔性防水层。④加快基坑回填土与地下室顶板覆土的施工，以保证混凝土能处于一种恒温环境状态，使其无法产生温度收缩而发生裂缝。

5 总结

混凝土结构裂缝是具有综合性质的复杂问题，产生的原因有许多种，主要的为设计构造措施不当，施工过程中管理不到位，混凝土的养护不到位及原材料质量、气候、环境、外加剂等因素。通过对地下室车库顶板裂缝产生的原因分析，得到以下结论：①对地下工程、防水抗渗的混凝土要高度重视，在施工组织设计中就要有相关明确要求及对应的质量预防措施。②认真查看设计图纸，对于不符合规范的要求应在图纸会审中提出或在施工主动向设计方提出并解决，避免发生质量纠纷。③严格控制补偿收缩混凝土配合比的关键技术指标，设计时要求设置相关施工指引，使承包商按规程进行配制并施工。④设计单位在设计之初应考虑足够的结构安全冗余，避免因施工或者设计而产生质量问题。

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