地下室混凝土顶板裂缝原因分析及处理.docVIP

地 下 室 混 凝 土 顶 板 裂 缝 原 因 分 地 下 室 混 凝 土 顶 板 裂 缝 原 因 分 析 及 处 理 原 太 平 摘 要 :以晋城市黄华街地下停车场工程为例 ,介绍了地下室现浇混凝土顶板裂缝的分布及特征 ,通过对其产生原因的 分析 ,从设计 、施工方面提出了进行裂缝控制的建议及相应的加固处理方法 。 关键词 :混凝土结构 ,裂缝 ,温度荷载 ,干缩 中图分类号 : TU312 . 3 文献标识码 :A 时间基本上都在每年的 9 月份 。 3 裂缝原因分析 根据裂缝分布及特征 ,地下室混凝土顶板产生裂缝的主要原 因是由混凝土温度变形和干缩变形引起的 。晋城地区夏季高温 炎热且暴雨频繁 ,受日照辐射 ,花岗岩地面白天温度高达 30 ℃～ 40 ℃,室外 80 m 长的混凝土结构经常处于温度荷载作用下 ,受约 束作用的顶板不能自由变形 ,导致板内产生拉应力 ,结构越长 ,中 部板内应力就越大1 。混凝土结构具有热胀冷缩的性质 ,是一种 抗拉能力很低的脆性材料 ,当板内拉应力超过混凝土抗拉强度 , 且板的变形大于配有分布钢筋的混凝土板极限拉伸的时候 ,顶板 就产生裂缝 ,第一批裂缝出现在板的中部 ,将板沿长向一分为二 , 第二批裂缝又将每块 板 再 分 为 两 块 , 由 于 混 凝 土 材 料 为 非 均 匀 性 ,抗拉强度不均匀 ,所以裂缝分布可能有一道 ,也可能有多道 。 由于板的收缩值远大于梁的收缩值 ,故裂缝都出现在板上 。 混凝土在硬化 过 程 中 约 有 20 %的 水 分 是 水 泥 水 化 所 必 须 的 ,还有 80 %的水分要不断蒸发 ,体积就会逐渐减小 ,混凝土中 就会产生收缩应力 。由于干缩变形能使构件中出现较大应力 ,于 是结构薄弱部位就产生裂缝 ,这种裂缝对结构的危害较大 ,会严 重影响结构的耐久性 。 试验证明1 ,混凝土收缩的整个过程要持续 2 年以上 。 设计上没有足够重视 。GB 5001022002 混凝土结构设计规范 规定 :钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距 ,室内或土中为 30 m ,露天 为 20 m ,虽然在地下室中部设置了一道后浇带 ,但它是施工期间 保留的临时性温度收缩和干燥收缩的变形缝 ,只能解决混凝土早 期收缩 ,后浇带封好后顶板长度大大超过规范所规定的范围 ,而 超长顶板受大气温差影响很大 ,对后期收缩设计人员没有足够重 视 ,板中的纵向钢筋仅按构造钢筋配置 ,而且板厚仅为 150 mm , 这是板极易开裂的又一个因素 。 4 控制裂缝的几点建议 为防止混凝土顶板由于受温度 (气温) 、湿度 (失水干缩) 引起 变形而产生裂缝 ,可采用“抗”“、防”的基本原则 。 1)“抗”是采用提高混凝土结构极限拉伸值的方法来抵抗温 度应力和变形 ,为此在混凝土板中合理配置分布钢筋 ,是控制裂 缝的重要措 施 。工 程 实 践 表 明 , 在 板 中 沿 纵 向 上 下 配 置 通 长 钢 筋 ,采用小直径钢筋 ,钢筋间距小于 150 mm ,能有效提高混凝土 板的抗变形能力 ,特别是在地下室顶板中部 ( 即应力最大处) 要加 强构造配筋并增加板厚 ,以提高抗拉和抗渗能力 。 2)“防”是采用保护措施来减小日照辐射所产生的过大温差 。 如梁板式顶板主次梁不应上翻设置 ,避免直接受日照辐射 ,顶板要 全部被土覆盖 ,并加厚覆土层 ,建议覆土厚度在 1. 0 m 左右为宜 。 1 概况 晋城市黄华街地下停车场为现浇钢筋混凝土框架结构 ,地下 1 层 (非人防地下室) ,地上 3 层 。地上建筑位于 D 轴至 J 轴 ,C 轴 至 D 轴为绿化地 ,其顶板上覆土厚 0 . 9 m ,A 轴至 C 轴为广场 ,在 顶板翻梁之间覆土厚 0 . 5 m ,其上铺设花岗石地面 。整个地下室 南北长 80 . 1 m ,东西宽 27 . 6 m ,位于 ⑩轴至 λω§轴之间设有一道 0 . 8 m宽的后浇带 。地下室顶板为梁板式 ,在 A 轴至 D 轴间主 、次 梁上翻 ,板厚 150 mm ,板短向为 2. 5 m 左右 ,长向 7. 7 m～8. 0 m。 板的配筋 :短向板底钢筋Φ8 @100 ,板面钢筋Φ10 @100 ,沿长向板 底与板面钢筋均为 Φ6 @200 。混凝土强度等级为 C30 ,抗渗等级 为 S8 ,水泥用量 365 kg/ m3 ,掺入 U EA2H 高效混凝土膨胀剂 ,掺 量为水泥用量的 10 % ,水灰比为 0 . 48 ,坍落度为 160 mm 。混凝 土配合比见表 1 。 kg/ m3 表 1 混凝土配合比表 该工程于 2001 年开始兴建 ,于当年 9 月底完成地下室混凝 土浇筑 ,其中地下室墙板和顶板为