某磚混結構住宅樓現澆樓板裂縫安全性鑒定

劉志群

1 工程概況

西安市某6層住宅樓，磚混結構，帶地下室和閣樓，層高2.8 m，工程建筑總面積8 447 m2，抗震設防烈度為8度，場地為砂礫地基。該樓地下室(-0.02)以上主體工程以伸縮縫將該樓分為東、西兩段，每段2個單元，每單元一梯2戶，6層共48戶。地下室砌體采用M U10普通黏土磚、M15水泥砂漿;1層～4層砌體采用M U10空心磚(KP1)、M15混合砂漿;5層～6層砌體采用M U10空心磚(KP1)、M10混合砂漿。外墻370 mm厚，內墻240 mm厚。所有構件混凝土設計強度等級均為C20;梁、柱主筋保護層厚度25 mm，板保護層厚15 mm。該樓于2001年 11月開工，2002年7月竣工。2004年年底準備入住時，發現該樓地下室至六層混凝土現澆板存在一定數量的裂縫，如表1和圖1所示。

2 裂縫原因分析

該樓現澆板所產生的四種裂縫，均為上寬下窄，兩端窄中間寬。經綜合分析認為，該類裂縫應主要屬混凝土收縮變形和溫度收縮變形共同作用的結果。對于現澆板(C20)薄壁構件(面大壁薄)，其收縮變形與混凝土養護條件(及時覆蓋、灑水等)密切相關，而混凝土溫度變形主要與當時施工環境氣溫的變化有關。由此可見，該樓現澆板所產生的裂縫與混凝土收縮、環境溫度變化和施工情況有關，屬于非結構受力裂縫。

1)東、西段兩端板角裂縫(近45°)。當混凝土產生溫度收縮變形時便產生拉應力，每段現澆板的頂端(可視為滑動支座端)相對受到另一端(多跨連續板、墻體支座)的約束作用而易產生開裂。2)⑤軸～ [36]軸/?軸～軸線之間平行于該樓橫方向板裂縫(位于跨中、2/3跨度處和板邊支座附近)。由于該樓東、西段縱向長度30.48 m(長向)，橫向長度12.48 m(短向)，當混凝土產生溫度收縮變形時，相對于短向而言，現澆板易在東、西兩段的長向產生較大的收縮(拉)應力，當該應力受到短向墻體的約束時，便會在該樓長向產生平行于該樓短向的裂縫。3)①軸～⑤軸/?軸～軸線之間平行于該樓縱方向板裂縫(位于跨中、2/3跨度處和板邊支座附近)。在該軸線范圍內縱向長度7.5 m(短向)，橫向長度21.18 m(長向)，該類裂縫分析同上所述。在①軸～⑤軸/?軸～軸線之間也存在著少量的平行于該樓橫向裂縫及⑤軸～[36]軸/?軸～軸線之間也存在少量平行于該樓縱向裂縫。經現場局部鑿開檢查，這些裂縫大多數處于線管位置，且線管距板底較近，由于線管與混凝土收縮不一致，再加之線管對板厚有一定的削弱在此引起應力集中，故易產生該類收縮縫。其他與線管位置有關的裂縫與此相同。此外，對于板角、板邊支座附近的裂縫，除主要與混凝土收縮有關外，也與板邊負筋彎鉤、負筋下移有關。4)不規則裂縫。板面同時出現許多不規則、網狀的裂縫，這主要屬混凝土早期失水過快而形成的干縮裂縫。

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3 裂縫安全性分析與評估

1)根據JGJ 25-99危險房屋鑒定標準第4.5.4條的規定，混凝土板有下列現象之一者，應評定為危險點。構件承載力小于作用效應的85%(R/γS＜0.85);板受拉區的裂縫寬度大于 1 mm，板產生超過 L0/150的撓度;板受力主筋處產生橫向水平裂縫和斜裂縫，縫寬大于1 mm，板產生寬度大于0.4 mm的受壓裂縫;現澆板面周邊產生裂縫，或板底產生交叉裂縫;板保護層脫落露筋，或混凝土嚴重缺損，或因主筋銹蝕產生沿主筋方向的裂縫大于1 mm。該樓板未出現上述任何一種情況，因此不能判為危險構件。2)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準的4.2.2條規定，當混凝土結構構件的安全性按承載能力評定時，應按表4.2.2條規定，分別評定每一驗算項目的等級，然后取其中最低一級作為該構件承載能力的安全性等級。當 R/γS≥1.0時，評為 δs級。經驗算，該樓板 R/γS≥1.0，評為 δs級。3)專家研究表明，在一般氣候條件下，鋼筋銹蝕程度并不與時間成線性關系。各種結構物中由于變形引起的裂縫，只需根據防水、防滲、防氣、防輻射、美觀及使用要求加以控制，不必在規范中明確規定，留給設計人員和施工人員自己解決，稱為“變形裂縫控制”。一般只需封閉裂縫即可解決問題，表面裂縫寬度不必限制。4)從鋼筋混凝土樓板的設計看，傳統的作法是按彈塑性設計。GB 50010-2002混凝土結構設計規范5.3.1條規定，“對于直接承受動力荷載作用的構件，以及要求不出現裂縫或處于侵蝕環境等情況下的結構，不應采用考慮塑性內力重分布的分析方法”。5.3.2條規定，“承受均布荷載的周邊支承的雙向矩形板，可采用塑性鉸線法或條帶法等塑性極限分析方法進行承載能力極限狀態設計，同時應滿足正常使用極限狀態的要求”。CECS 25∶90混凝土結構加固技術規范條文說明的附錄2中敘述了裂縫寬度的處理，“……參照我國和日本大量工程裂縫修補經驗，同時根據我國有關可靠性鑒定標準的規定，一般構件裂縫寬度小于或等于0.45 mm，露天或室內高溫環境，裂縫寬度小于或等于0.3 mm，仍屬基本滿足設計要求，不需加固。但從耐久性角度看，應采取灌漿修補措施”。

4 檢測鑒定結論

從現場檢查及檢測結果分析，該樓未發現存在任何不安全隱患。所有內、外縱墻及室內、外地坪及散水未發現有害裂縫及地基不均勻沉降跡象。梁、板、柱構件現齡期混凝土抗壓強度推定值滿足設計要求(C20);現澆板板底主筋保護層厚度、間距、板厚均滿足設計和GB 50204-2002規范要求;地下室至六層墻體砌體砂漿抗壓強度也滿足設計要求;現澆板部分施工資料、設計圖紙審查，其相關技術資料、文件均滿足現行標準規范要求。

由此可見，該工程現澆板裂縫與地基不均勻沉降無關，也與主體工程混凝土質量關系不大。該樓現澆板所產生的裂縫主要屬混凝土收縮和溫度收縮變形共同作用而形成的收縮裂縫，屬于非結構受力裂縫。本次檢測裂縫最大寬度 0.35 mm(板面)，0.22 mm(板底)，屬現澆板常見的收縮裂縫，目前不會影響整個結構的安全使用。

5 裂縫修復處理建議

考慮到樓板的整體性、耐久性和使用功能，建議任選以下兩種方法中的一種對樓板裂縫進行修復處理。一種方法是鑿去樓板上表面裂縫附近面層，采用環氧樹脂壓力灌漿封堵裂縫，之后在板面和板底沿裂縫走向粘貼玻璃絲布進行封閉。環氧樹脂壓力灌漿按CECS 25∶90混凝土結構加固技術規程附錄2:裂縫修補辦法的要求進行。另一種方法是樓板板底和板面沿裂縫走向開鑿寬 20 mm，深 10 mm的 V形槽，水沖洗干凈后鋪上一層2.5 mm的鐵絲網，之后采用C25細石混凝土澆筑。鉆芯取樣后的孔洞及時進行修補，可采用比原設計標號提高一個強度等級的樹脂混凝土或微膨脹水泥配制的細石混凝土。

[1] GB 50010-2002，混凝土結構設計規范[S].

[2] 天津大學，同濟大學，東南大學.混凝土結構[M].北京:中國建筑工業出版社，1994.

[3] 王鐵夢.建筑物的裂縫控制[R].冶金部建筑研究總院，1985.

[4] 張春霞，楊凌志，李文婷.磚混結構現澆樓板溫度裂縫的防范措施分析[J].山西建筑，2008，34(7):164-165.