某綜合辦公樓梁板結(jié)構(gòu)裂縫檢測(cè)鑒定分析與處理措施探討

李旭

（湖南城市學(xué)院 湖南益陽 413000）

某綜合辦公樓梁板結(jié)構(gòu)裂縫檢測(cè)鑒定分析與處理措施探討

李旭

（湖南城市學(xué)院 湖南益陽 413000）

本文結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)建筑工程項(xiàng)目梁板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的大量裂縫等質(zhì)量問題，在工程調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量抽檢檢測(cè)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)構(gòu)裂縫分布特征并結(jié)合原材料、設(shè)計(jì)、施工等方面剖析鑒定結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因，同時(shí)采取相應(yīng)的措施對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行了有效的加固處理。

混凝土梁板；裂縫檢測(cè)；裂縫處理

1 工程概況

湖南某綜合辦公樓工程，地下1層，地上10層，框-剪結(jié)構(gòu)，建筑面積約8600m2。

該樓于2005年10月開工，當(dāng)施工至五層結(jié)構(gòu)，工人拆除二層模板時(shí)，發(fā)現(xiàn)二層頂現(xiàn)澆板出現(xiàn)大面積開裂及滲水現(xiàn)象，遂停工待處理。為查明裂縫成因，受建設(shè)單位委托對(duì)該層梁板結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行全面鑒定。

2 梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因調(diào)查與分析

2.1 原因調(diào)查

該工程上部主體結(jié)構(gòu)均采用某商品混凝土制品有限公司提供的泵送商品混凝土進(jìn)行澆筑，其中二層頂梁板混凝土采用汽車泵輸送，強(qiáng)度等級(jí)為C30。據(jù)商品混凝土公司人員反映，正常情況下，從商品混凝土公司運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)大約需40分鐘，二層頂梁板結(jié)構(gòu)混凝土從2006年3月18日凌晨0點(diǎn)40分開始，至上午10點(diǎn)左右澆筑結(jié)束。據(jù)混凝土澆筑人員反映，該批混凝土泵送較為困難，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)加水稀釋后才勉強(qiáng)泵送至施工作業(yè)面，泵送上來的混凝土明顯感覺粘稠、流動(dòng)性欠佳且難以振搗，澆筑后不到l小時(shí)就發(fā)現(xiàn)混凝土表面有少量龜裂產(chǎn)生，遂進(jìn)行二次抹壓，但此時(shí)抹壓已較為困難。混凝土澆筑后，晚上8點(diǎn)左右對(duì)混凝土加以草袋覆蓋并澆水養(yǎng)護(hù)。該層結(jié)構(gòu)澆筑當(dāng)天天氣為陰天，氣溫9℃～17℃，養(yǎng)護(hù)期間最低溫度5℃，最高溫度21℃，養(yǎng)護(hù)周期為7天。2006年4月3日拆除該層模板，拆模后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆板產(chǎn)生大面積裂縫且部分裂縫處有滲漏痕跡。

該層混凝土配合比情況見表1。

表1 二層梁板結(jié)構(gòu)混凝土配合比

2.2 梁板結(jié)構(gòu)裂縫分布特征

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)普查，二層頂梁板均有不同程度的裂縫出現(xiàn)，其主要特征表述如下：

現(xiàn)澆板裂縫數(shù)量較多，裂縫多呈網(wǎng)狀、弧線形和放射狀，分布和走向無規(guī)律且裂縫長度長短不一，板面裂縫數(shù)量多于板底，少部分裂縫貫穿至板底；從板面騎縫鉆取芯樣看，裂縫型態(tài)為上寬下窄，板面最大裂縫寬度約2.00mm，板底最大裂縫寬度約0.15mm。

框架梁裂縫主要發(fā)生于梁板交接處梁的兩個(gè)側(cè)面，裂縫斷續(xù)呈水平走向，梁側(cè)面最大裂縫寬度約0.40mm。

3 樓板結(jié)構(gòu)裂縫檢測(cè)分析

3.1 混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)

采用鉆芯法對(duì)梁板混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)共抽取開裂較嚴(yán)重的6塊現(xiàn)澆板和2道框架梁，每個(gè)構(gòu)件各鉆取一個(gè)混凝土芯樣，各被抽檢構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果見表2所示。

表2 構(gòu)件混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度換算值匯總表

通過抽檢表明，梁板混凝土抗壓強(qiáng)度均能滿足設(shè)計(jì)（C30）要求。

3.2 混凝土中f-CaO對(duì)混凝土質(zhì)量影響

從上述被抽取的構(gòu)件中選取3個(gè)構(gòu)件，將每個(gè)構(gòu)件中鉆取的1個(gè)混凝土芯樣分別加工成1個(gè)厚度為10mm的薄片試件和2個(gè)高徑比為1.0的芯樣試件，將薄片試件和其中1個(gè)芯樣試件放入沸煮箱進(jìn)行沸煮，在30±5min內(nèi)加熱至沸，恒沸6h后，取出自然降至室溫，對(duì)沸煮薄片和芯樣試件進(jìn)行外觀檢查。外觀檢查后將沸煮過的芯樣試件晾干、封平，與未沸煮的芯樣試件同時(shí)進(jìn)行試壓。其外觀檢測(cè)與比對(duì)試件試壓結(jié)果如表3、表4所示。

表3 沸煮混凝土薄片及芯樣試件外觀檢測(cè)結(jié)果

表4 沸煮前后混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果

通過上述試驗(yàn)表明，沸煮薄片和芯樣試件外觀無明顯變化，綜合沸煮前后芯樣試件抗壓強(qiáng)度變化情況，未發(fā)現(xiàn)f-CaO對(duì)混凝土質(zhì)量有影響。

3.3 現(xiàn)澆板構(gòu)件配筋

隨機(jī)抽取部分構(gòu)件，采用鋼筋磁感儀對(duì)梁、板構(gòu)件的鋼筋配置進(jìn)行抽樣檢測(cè)。抽檢結(jié)果表明，梁、板鋼筋配置均符合設(shè)計(jì)要求。

3.4 現(xiàn)澆構(gòu)件截面尺寸

通過對(duì)現(xiàn)澆混凝土梁、板構(gòu)件截面尺寸的抽樣檢測(cè)表明，半數(shù)以上現(xiàn)澆板厚度達(dá)不到 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204)中規(guī)定的允許偏差在-5mm～+8mm的要求，其中大部分構(gòu)件為負(fù)偏差（厚度偏薄）。

4 檢測(cè)鑒定分析與評(píng)價(jià)

通過現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)表明，梁板混凝土強(qiáng)度、鋼筋配置均符合設(shè)計(jì)要求；通過沸煮試驗(yàn)，可基本排除水泥中f-CaO含量對(duì)混凝土質(zhì)量的影響。

通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和相關(guān)人員反映，該批次混凝土用水泥細(xì)度較細(xì)，水化速度較快，商品混凝土運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后已出現(xiàn)初凝現(xiàn)象，表現(xiàn)為粘稠難以泵送。雖考慮路途及運(yùn)輸時(shí)間，加入了緩凝型減水劑，但緩凝效果欠佳，懷疑外加劑質(zhì)量可能存在問題，因當(dāng)時(shí)混凝土公司已停止使用該產(chǎn)品，故未能取樣復(fù)試。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)泵送人員發(fā)現(xiàn)混凝土粘稠難以泵送至施工作業(yè)面時(shí)，發(fā)生了現(xiàn)場(chǎng)隨意加水，在攪拌車中進(jìn)行二次攪拌，這是非常錯(cuò)誤的做法，為后期混凝土產(chǎn)生質(zhì)量事故埋下了隱患。

從混凝土配合比看，用水量、坍落度及砂率均偏大，對(duì)抑制混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生帶來不利影響。

現(xiàn)場(chǎng)雖已發(fā)現(xiàn)該批次混凝土可能存在一定的質(zhì)量問題，但施工方并未采取積極的應(yīng)對(duì)措施，如加強(qiáng)二次振搗和二次抹壓，提前澆水養(yǎng)護(hù)，仍按照常規(guī)進(jìn)行澆筑與養(yǎng)護(hù)，一定程度上延誤了最佳處理時(shí)機(jī)。

根據(jù)梁板裂縫開展的形態(tài)來看，是屬于混凝土硬化過程中的早期塑性收縮和沉縮而產(chǎn)生的典型性裂縫，與混凝土早期水化速度較快、混凝土流動(dòng)性不足、硬化前沉實(shí)能力不足或不均、現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)以及二次抹壓不及時(shí)等因素有關(guān)。

從本次商品混凝土質(zhì)量事故，可以從中汲取以下經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)：嚴(yán)格控制混凝土用水量和坍落度，在滿足強(qiáng)度和流動(dòng)性的前提下，盡量減少用水量和降低坍落度；應(yīng)選用減水率高、分散性能好，并對(duì)混凝土收縮影響較小的外加劑，劣質(zhì)外加劑不得用于混凝土中；嚴(yán)把商品混凝土質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)禁中途隨意加水的行為；在混凝土澆筑1h～2h后，對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗或抹壓；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，防止水分蒸發(fā)過快，形成上部和下部或截面中部與邊緣硬化不均和差異收縮；對(duì)于水化速度較快的早強(qiáng)型混凝土，養(yǎng)護(hù)應(yīng)及時(shí)并確保澆水的連續(xù)性。

5 鑒定結(jié)論

經(jīng)過嚴(yán)格的檢測(cè)試驗(yàn)分析，其鑒定結(jié)論如下：

抽檢的二層頂梁板構(gòu)件混凝土強(qiáng)度、鋼筋配置符合設(shè)計(jì)圖紙要求，但部分現(xiàn)澆板厚度偏薄，不滿足設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收規(guī)范要求。

二層頂梁板構(gòu)件所產(chǎn)生的裂縫主要由于混凝土澆筑后凝結(jié)硬化過程中，混凝土早期塑性收縮和沉縮而造成，與混凝土水化速度較快、流動(dòng)性欠佳，硬化前沉實(shí)能力不足或不均、現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)以及二次抹壓不及時(shí)等諸多方面因素有關(guān)。

裂縫的產(chǎn)生對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性及正常使用有較大影響，建議由原設(shè)計(jì)單位根據(jù)鑒定結(jié)果復(fù)核后提出可靠的處理意見。

6 梁板結(jié)構(gòu)加固處理措施

6.1 處理方案

由于檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)部分現(xiàn)澆板厚度偏薄，原設(shè)計(jì)單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)該層樓面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了復(fù)核驗(yàn)算。驗(yàn)算結(jié)果表明，部分現(xiàn)澆板剛度不足，為此采用疊合板加固處理，具體處理方案簡述如下：

裂縫處理：由于板底裂縫寬度較小（均在0.15mm以下），對(duì)板底裂縫采用環(huán)氧膠泥封閉處理。

板面疊合層表面處理：清除板面浮漿、疏松層，鑿毛后用清水沖洗干凈，刷水泥凈漿兩度。

鋼筋工程：采用直徑8mm（光圓）、雙向間距200mm的鋼筋網(wǎng)片，當(dāng)遇剪力墻或框架柱阻礙時(shí)，采用植筋方式，鋼筋錨固深度不少于100mm。

混凝土工程：板面疊合層采用厚度40mmC30細(xì)石混凝土澆筑，隨澆隨抹；澆筑12h內(nèi)，灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)，并確保養(yǎng)護(hù)的連續(xù)性，養(yǎng)護(hù)周期不少于2周。

6.2 加固施工

裂縫處理：用鋼絲刷等工具清除板底裂縫表面灰塵、浮渣及松散層等污物，然后用毛刷蘸丙酮把沿裂縫兩側(cè)20～30mm范圍內(nèi)擦洗干凈，待表面干燥后采用環(huán)氧膠泥對(duì)裂縫進(jìn)行封閉。

板面疊合層：根據(jù)處理方案要求，確定需加固的現(xiàn)澆板位置。具體施工步驟如下：表面處理并清洗干凈→刷界面水泥凈漿兩度→綁扎鋼筋并植筋→澆筑細(xì)石混凝土→養(yǎng)護(hù)兩周。

6.3 處理效果

經(jīng)上述方案處理后，確保工程按期交付使用，投入使用至今近3年，尚未發(fā)現(xiàn)該層樓面出現(xiàn)明顯裂縫、滲漏等異常現(xiàn)象，處理效果良好。

7 結(jié)語

綜上所述,混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫主要是由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力達(dá)到限值，造成承載力不足引起的，是結(jié)構(gòu)破壞開始的特征，或是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的征兆，是比較危險(xiǎn)的。實(shí)踐證明，只要在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，對(duì)梁板結(jié)構(gòu)采取合理的檢測(cè)鑒定分析，針對(duì)性的采取加固處理措施，是完全可以控制結(jié)構(gòu)裂縫并取得良好的處理效果。

[1]GB 50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]韓素芳耿維恕.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[3]富文權(quán).混凝土工程裂縫分析與控制[M].中國鐵道出版社,2002.

[4]李國勝.建筑結(jié)構(gòu)裂縫及加固疑難問題的處理-附實(shí)例[M].中國建筑工業(yè)出版社,2006.

責(zé)任編輯：余詠梅

Discussion on Detection,Analysis and Treatment Measures of Beam-slab Structure Crack in a Comprehensive Office Building

This paper combined with practicalwork,according to quality problem abouta large number of structural cracks of beam slab in construction engineering project,on the basis of engineering investigations,quality spot-checking,inspection and test on site,the cause of structural cracks were analyzed based on distribution of structuralcracks and combined with such as raw material,design and construction.Then structural cracks were strengthened by corresponding measures.

concrete beam and slab；crack detection；crack treatment

TU746

：A

：1671-9107（2010）02-0020-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.2.020

2009-11-13