既有建筑樓板裂縫加固方案實例

文/劉艷艷 沈陽歐亞土木設(shè)計咨詢有限公司 遼寧沈陽 110000

周 洋 沈陽歐亞土木特種工程有限公司 遼寧沈陽 110000

既有建筑樓板裂縫加固方案實例

文/劉艷艷 沈陽歐亞土木設(shè)計咨詢有限公司 遼寧沈陽 110000

周 洋 沈陽歐亞土木特種工程有限公司 遼寧沈陽 110000

本文通過工程實例從工程概況﹑加固目的﹑試驗方法及內(nèi)容﹑試驗結(jié)果﹑試驗分析﹑加固設(shè)計方案和小結(jié)七個方面對撫順某一既有建筑樓板進行加固方案設(shè)計。總結(jié)經(jīng)驗，為今后既有建筑樓板加固研究提供參考。

原位加載試驗；正常使用狀態(tài)；撓度；裂縫

混凝土樓板中細微裂縫的分布是不規(guī)則的，互不連貫，但在荷載作用下或進一步產(chǎn)生溫度變化，養(yǎng)護不到位失水干縮的情況下，裂縫開始擴展，并逐漸互相連通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見裂縫，成為宏觀裂縫，嚴重的形成樓板上下貫通縫，成為有害裂縫。這樣的裂縫將對結(jié)構(gòu)的承載力﹑防火性﹑抗?jié)B性﹑抗鋼筋銹蝕性﹑抗化學(xué)侵蝕性等耐久性能產(chǎn)生嚴重的危害。所以樓板裂縫不容忽視，本文對撫順某一樓板存在裂縫的既有建筑進行加固設(shè)計方法研究。

1、工程概況

撫順某一公司辦公樓位于遼寧省撫順市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，建筑面積為6036.6m2，為地上六層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，平面形狀呈一字型。經(jīng)查閱原設(shè)計圖紙，該建筑基礎(chǔ)采用螺旋鉆孔壓灌樁，基礎(chǔ)梁﹑框架梁﹑框架柱﹑樓梯及樓（屋）面板均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。圍護墻及內(nèi)隔墻（框架填充墻）均采用輕質(zhì)混凝土小型空心砌塊砌筑。該建筑安全等級為二級，抗震設(shè)防烈度為7度（0.10g）。該工程目前已完成主體施工，正在進行裝修施工。

2、加固目的

甲方在對該建筑進行室內(nèi)裝修過程中，發(fā)現(xiàn)混凝土樓板普遍存在可見裂縫，經(jīng)過檢測后發(fā)現(xiàn)該建筑因樓板厚度不足﹑受力鋼筋保護層厚度偏大造成樓板的截面有效高度減少，為減少加固工程量并確保結(jié)構(gòu)安全，現(xiàn)對該建筑樓板進行原位加載試驗，為加固設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)。

3、試驗方法及內(nèi)容

本次試驗根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準》GB/T50344-2004﹑

《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》GB/ T50784-2013和《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標準》GB/T 50152-2012中規(guī)定采用原位加載試驗方法。檢測內(nèi)容如下：

（1）檢測在正常使用狀態(tài)試驗荷載值下樓板的撓度變化﹑樓板板底裂縫變化情況及試驗結(jié)果分析；

（2）檢測在標準組合試驗荷載值下樓板的撓度變化﹑樓板板底裂縫變化情況及試驗結(jié)果分析。

4、試驗結(jié)果

（1）試驗樓板裂縫變化結(jié)果

進行加載試驗前，對樓板的現(xiàn)有裂縫分布范圍及裂縫寬度進行測量，并做有標記，加載過程中觀察裂縫分布擴展情況及寬度變化，試驗結(jié)果表明：十塊樓板在使用狀態(tài)試驗荷載值階段加載后裂縫寬度無變化，在標準組合下試驗荷載值階段加載后裂縫有所加大，增大值僅為0.1mm。

（2）試驗樓板撓度變化結(jié)果

利用位移計和靜態(tài)應(yīng)變儀測量試驗樓板在各階段試驗荷載作用下的各測點的撓度變化曲線均為線性。試驗樓板在使用狀態(tài)試驗荷載值作用下，各測點的撓度實測值最大值為1.680mm，小于撓度檢驗允許值 (L0/200）/θ=11.2mm的要求。

5、試驗分析

（1）根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標準》GB/T50152-2012中第9.3.3條規(guī)定，在使用狀態(tài)試驗荷載值作用下，構(gòu)件的最大裂縫寬度實測值應(yīng)不大于最大裂縫寬度檢驗允許值0.15mm。本次試驗構(gòu)件加載前初始裂縫寬度均已超過此數(shù)值，不滿足上述要求。但經(jīng)現(xiàn)場量測，十塊試驗樓板在使用狀態(tài)試驗荷載值作用下，裂縫分布范圍均無變化，僅一塊樓板裂縫寬度隨荷載的施加有一定的擴展，裂縫寬度由加載前初始裂縫寬度0.5mm增加至0.6mm，變化極小。增加值0.1mm小于最大裂縫寬度檢驗允許值0.15mm，因此判斷在構(gòu)件進行裂縫封閉處理后，其裂縫形態(tài)及最大裂縫寬度指標滿足正常使用極限狀態(tài)要求。

（2）根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標準》GB/T50152-2012中第9.3.1及9.3.2條規(guī)定，在使用狀態(tài)試驗荷載值作用下，構(gòu)件的最大撓度實測值應(yīng)不大于撓度檢驗允許值。經(jīng)現(xiàn)場量測，試驗樓板在使用狀態(tài)試驗荷載值作用下，各測點的撓度實測值最大值為1.680mm，小于撓度檢驗允許值 (L0/200）/θ=11.2mm的要求，因此判斷構(gòu)件撓度指標滿足正常使用極限狀態(tài)要求。

（3）因本次試驗為非破壞性試驗，所以未進行承載力狀態(tài)荷載設(shè)計值下樓板的原位加載試驗。樓板現(xiàn)已存在初始裂縫，未能采集到開裂荷載，但對標準組合試驗荷載值下樓板進行了原位加載試驗。試驗表明在標準組合試驗荷載值下，構(gòu)件裂縫分布范圍無變化，裂縫寬度隨荷載的施加有一定的擴展，其中5塊試驗樓板裂縫寬度隨荷載的施加有一定的擴展，裂縫寬度增加值為0.1mm，但仍小于在使用狀態(tài)試驗荷載值作用下，最大裂縫寬度檢驗允許值0.15mm，；另外5塊試驗樓板裂縫寬度無變化。各測點的撓度實測值最大值為3.065mm，仍小于在使用狀態(tài)試驗荷載值作用下，撓度檢驗允許值 (L0/200）/θ=11.2mm的要求。試驗表明，樓板在標準組合試驗荷載值下，其裂縫形態(tài)﹑最大裂縫寬度及撓度檢驗指標仍滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。

綜上所述，隨各階段試驗荷載的施加，構(gòu)件裂縫寬度變化極小。構(gòu)件撓度實測值均小于理論計算值，且撓度實測值與荷載值的線性關(guān)系均較好。表明裂縫的存在對樓板剛度影響不是很大，樓板在標準組合試驗荷載作用下處于彈性工作狀態(tài)。

6、加固設(shè)計方案

根據(jù)試驗結(jié)果采用如下加固方案：當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm時先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛，清除表面附著污物，用水沖洗干凈，干燥后先用結(jié)構(gòu)膠嵌補混凝土表面缺損，進行裂縫封閉處理；其余裂縫跨縫粘貼碳纖維布法進行加固, 施工流程：混凝土表面處理； 找平處理；粘貼碳纖維布；涂刷浸漬膠；養(yǎng)護﹑固化；自檢﹑修補。施工要點：混凝土表面應(yīng)打磨平整，并清除粉塵；若有裂縫需修補時，應(yīng)進行注漿或密封處理；粘結(jié)劑在織物中應(yīng)充分浸透，排出空氣；已完成的作業(yè)面應(yīng)采取必要的表面處理措施后再繼續(xù)進行施工。

小結(jié)：

現(xiàn)場原位加載試驗結(jié)果表明，載荷加至準永久組合和標準組合荷載后，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標準》GB/T50152-2012中第9.4.3條規(guī)定，構(gòu)件的裂縫形態(tài)﹑最大裂縫寬度及撓度檢驗指標若不考慮試驗前初始開裂狀態(tài)，均可滿足正常使用極限狀態(tài)要求。為此建議對存在裂縫的樓板可采取封閉處理進行加固即可，大大減少加固工程量節(jié)約工程成本。

[1]《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準》GB/T50344-2004.

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》GB/ T50784-2013.