地下室顶板开裂是什么原因(住宅地下室顶板开裂原因分析)

大型地下室建筑在人防、停车、城市空间利用等使用功能上给人们带来了较多的便利，但是也产生了诸多问题，其中地下室结构顶板混凝土开裂问题尤为突出，带来了耐久性和安全性的问题。  

地下室顶板开裂是什么原因？本文通过分析某住宅小区工程案例，为大家找到地下室顶板开裂原因。为工程建设的设计和施工提供充分有力的依据和基础数据。  

一、某住宅小区基本情况  

某建筑地下室为单层现浇钢筋混凝土框架－剪力墙结构，建于２０１４年，地下室上部为１０栋高层钢筋砼剪力墙结构住宅楼，发现裂缝时尚未投入使用。地下室建筑面积约４３２７３㎡，该工程主楼地下室顶板及相邻范围采用有梁板柱结构体系未施加预应力，其余范围采用板柱结构体系并施加预应力，混凝土强度等级为Ｃ３５，板柱结构体系部分顶板厚度为３００ｍｍ。基础采用锤击Ｃ８０（ＰＨＣ）预应力管桩基础，采用全风化花岗岩、强风化花岗岩和砂土状强风化辉绿岩作为联合桩端持力层。  

地下平面图如图１所示。 

二、结构开裂情况  

经现场普查，部分梁开裂，裂缝较多位于顶板裂缝与梁相交处；较多地下室顶板出现开裂、渗水现象，个别顶板板底露筋。地下室顶板、梁开裂状况总体情况详图１。个别顶板周边柱帽开裂，开裂的裂缝位于顶板裂缝与柱帽相交处。最大开裂宽度分别为０１８ｍｍ、０２８ｍｍ，典型裂缝详图２。各主楼及主楼间的地下室顶板均发现开裂，其中预应力顶板裂缝相对较少。地下室顶板裂缝主要集中于各主楼周围一～二跨区域、各相邻主楼间楼板中部位置、主楼角部剪力墙位置以及地下室顶板凹凸截面变化较大位置，大部分裂缝为贯通板厚裂缝，典型裂缝详图３～图５。

1.地下室顶板裂缝原因分析  

结构基本情况  

该工程地下室为整体地下室，平面尺寸约为３１５ｍ×２７６ｍ，由于建筑平面布局需要，剪力墙结构主楼多位于地下室底盘周边，平面尺寸长、周边竖向构件抗侧刚度大导致顶板不可避免会存在较大的混凝土收缩及温差应力。设计通过设置后浇带以释放前期混凝土收缩应力，同时在地下室顶板中施加预压应力以抵抗后期的温降及部分混凝土后期收  

缩引起的拉应力。该工程主楼的地下室顶板及相邻１～２跨采用有梁板未施加预应力，其余采用无梁板并施加预应力。根据施工资料，该地下室顶板砼浇捣时间为２０１４年５月２０日—２０１５年２月１日，２０１４年１１月开始顶板发现裂缝，２０１５年４月发现较多裂缝。检测时顶板尚未覆土。  

2.具体原因分析  

本次检查梁柱节点、梁墙节点基本未发现开裂。根据地基不均匀沉降较易在竖向刚度较大构件处出现裂缝的特点，可排除地下室顶板裂缝为地基基础不均匀沉降所致。同时，游离氧化钙ｆ－ＣａＯ对混凝土质量影响的试验表明，水泥中游离氧化钙ｆ－ＣａＯ对混凝土质量未构成影响，可排除ｆ－ＣａＯ对顶板开裂造成的影响。  

现场裂缝普查结果表明，较多地下室顶板出现开裂、渗水现象，地下室顶板裂缝主要集中于各主楼周围一～二跨区域、各相邻主楼间楼板中部位置、主楼角部剪力墙位置以及地下室顶板凹凸截面变化剧烈位置，大部分裂缝为贯通板厚裂缝。根据裂缝分布位置、形态分析，地下室顶板裂缝普遍为混凝土收缩、温降综合引起的收缩裂缝。综合以上分析，地下室顶板裂缝产生的原因有以下几方面：  

（１）地下室顶板砼浇捣时间约为２０１４年５月２５日—年２月１日。大部分地下室顶板浇捣时间在夏季、秋  

季，混凝土入模温度高，结构成型于一年中的气温较高时候，施工完毕后未能及时覆土，顶板结构裸露至现场检测时已有两年多时间，长期处于夏季、秋季日照下，结构温度高，进入冬季后季节性温差大幅增加，相应混凝土温度收缩引起的顶板内拉应力大幅增大，易出现收缩裂缝。另外，由于临近海边，海风较大，混凝土在高温、日照以及风吹下表面失水较快，增加了收缩值。  

（２）地下室顶板混凝土普遍采用商品混凝土，商品混凝土以粉煤灰为掺合料，并添加了缓凝高效剂、抗裂防水剂，但由于商品混凝土的特性为骨料粒径较小、坍落度较大，故混凝土体积收缩量较大，易导致混凝土收缩裂缝产生。  

（３）根据施工记录数据分析，地下室顶板混凝土浇捣时间约为２０１４年５月２５日—２０１５年２月１日，后浇带约于２０１４年１０月至２０１５年２月封闭，后浇带封闭时间与主楼顶板施工时间间隔基本符合《高层建筑混凝土结构技术规程》ＪＧＪ３规定的后浇带封闭时间宜滞后４５ｄ以上的要求，但考虑到该结构为超长结构，且至目前为止一直处于露天状态，后浇带封闭时间偏早，不利于混凝土后期变形释放。  

（４）抽取多块开裂较为明显的地下室顶板进行板底钢筋分布检测，大部分所检顶板的板底钢筋平均间距大于设计要求。板筋面积减少、变稀疏对顶板抗裂不利，降低了板的抗裂能力。  

（５）各主楼周围一～二跨区域虽为有梁结构体系，但在该区域未施加预应力，造成该区域预应力突变，若没有采取其他措施就容易开裂，而事实就是没有采取措施现场裂缝较多。  

（６）少部分裂缝不排除施工过程堆载或超载使用所致，如施工电梯区域附近的裂缝。  

建筑行业的快速发展，施工管理的缺位、施工班组和工人的技术水平、混凝土养护工艺、混凝土材料质量等原因都影响其工程质量。虽然现地下室混凝土顶板（特别是大型地下室顶板）开裂已经成为一个常见的工程问题，其产生原因也较为复杂，但也不是一个不能解决的问题。不同工程项目应总结以往工程经验，结合实际工程实际情况，合理选择安全经济的防开裂措施方法，提高工程质量。