某鋼筋混凝土梁開裂檢測及頂升驗算分析

田昱峰

(山西省建筑設計研究院，山西太原 030013)

0 引言

鋼筋混凝土框架結構是我國建筑工程中非常常見的一種結構形式。實踐中，為減少溫度收縮和地基不均勻沉降對整體框架結構帶來的不利影響，也常常采用設置施工后澆帶的做法。然而，由于建筑施工的復雜性，施工過程中稍有不慎，就會出現各種各樣的施工缺陷，如施工尺寸偏差過大、混凝土外觀質量不良或構件下撓開裂等。本文結合一工程實例，介紹了一起由于后澆帶一側混凝土框架梁拆模過早而引發的施工缺陷，并經過計算分析為缺陷處理提供了科學依據。

1 工程概況

某住宅小區11號樓為鋼筋混凝土框架結構，地下1層，地上6層。該結構在軸線⑨～10○之間距⑨軸線600 mm處設有一條寬為800 mm的混凝土后澆帶。該結構2層混凝土梁B/9-10，梁C/9-10由于拆模過早，后澆帶處尚未澆筑混凝土，導致后澆帶一側較長段混凝土梁在自重作用下發生下撓，并在梁根部產生斜裂縫，鑒于此情況施工方為保證后澆帶澆筑時兩側的梁保持同一水平，欲使用千斤頂將下撓梁端頂起，為此，本文對框架梁下撓開裂現狀進行檢測分析，并對梁的頂升過程進行驗算分析。

2 混凝土梁開裂檢測分析

經現場檢測，該結構2層混凝土梁B/9-10，梁C/9-10軸線跨度為8.4 m，被后澆帶分割為兩段，靠近⑨軸的一段長度為0.6 m(從⑨軸線算起)，靠近⑩軸的一段長度為7.0 m(從10○軸線算起)，梁截面高度為300 mm×700 mm，樓板厚度為100 mm，后澆帶部分混凝土尚未澆筑。2層混凝土梁裂縫均出現在靠近⑩軸的梁根部，裂縫呈現45°斜向，長度較短，裂縫寬度0.3 mm，裂縫自板底起，斜向下延伸至梁高中部，末端距梁底距離為300 mm，距離⑩軸線柱邊緣為500 mm。

根據目前梁裂縫現狀分析可知，裂縫是由于梁在受到自重作用時，混凝土正處于強度增長期，尚未達到設計強度，梁沒有足夠的抗剪承載力的情況下，而導致出現的斜向剪切裂縫。由于梁板自重作用在梁總體設計剪力中所占比例較小，因此認為在梁受力發生開裂時，梁內抗剪箍筋尚未發揮其作用，鋼筋遠未達到其屈服強度，因此認為鋼筋未受到不利影響。

3 混凝土梁頂升計算分析

根據該結構2層混凝土梁B/9-10，梁C/9-10目前實際狀態，不考慮后澆帶處已綁扎鋼筋對梁端的約束作用，計算時認為后澆帶一側的梁為懸臂梁。計算參數:梁截面尺寸為300 mm×700 mm，梁計算跨度為6.675 m，梁混凝土設計強度等級為C25，梁頂配筋為2Φ25，梁底配筋為4Φ22，箍筋為8φ10@100 mm的雙肢箍。

GB 50010-2002混凝土結構設計規范中第3.3.4條規定，裂縫控制等級為三時，一類環境中結構構件的最大裂縫寬度限值為0.3 mm。

根據公式:

其中，ψ為裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數，ψ=1.1－為鋼筋混凝土構件縱向受拉鋼筋的應力

由式(1)計算得出，滿足最大裂縫寬度限值時，梁根部對應作用的彎矩Mk=204.6 kN·m，計算得出梁根部對應剪力 V=30.65 kN。

根據GB 50010-2002混凝土結構設計規范中第7.2.1條中規定計算，根據梁根部正截面配筋情況，故梁根部正截面可以承擔的最大彎矩為Mu=fyAs(ho－a's)=295 kN·m＞200.4 kN·m，因此正截面受彎承載力滿足梁端向上頂升12.7 mm的要求。

又根據GB 50010-2002混凝土結構設計規范中7.5.4中規定，計算配箍率，梁根部斜截面上可以承擔的剪力，因此斜截面抗剪承載力滿足梁端向上頂升12.7 mm的要求。

當對上述混凝土懸臂梁梁端進行頂升時，靠近10○軸線的梁根部受到向上的剪力，該剪力與前述梁板自重產生的剪力(向下)的方向相反，顯然，頂升產生的剪力將使梁端現有斜裂縫具有閉合趨勢，因此，混凝土梁頂升對斜裂縫產生有利影響。

考慮到下層梁板受到頂升反力下撓的情況，現場可根據頂升情況適當增加頂升高度。混凝土梁頂升過程有利于梁上斜裂縫閉合，待將梁頂升至適當高度時，即可澆筑后澆帶混凝土，當后澆帶混凝土達到設計強度后，混凝土梁B/9-10，梁C/9-10成為完整梁，即可滿足原設計承載力要求。

4 結語

本工程依據本文的檢測結果和頂升計算分析結果，制定了詳細的頂升修復施工方案，并實施了頂升，頂升過程中采用全站儀進行監控，滿足頂升高度后進行臨時支頂，隨后澆筑了混凝土后澆帶，收到了良好的修復效果。

［1］GB/T 50344-2004，建筑結構檢測技術標準［S］.

［2］GB 50010-2002，混凝土結構設計規范［S］.

［3］JGJ 3-2002，高層建筑混凝土技術規程［S］.