既有建筑樓板裂縫加固方案實(shí)例

【摘要】本文通過工程實(shí)例從工程概況、加固目的、試驗(yàn)方法及內(nèi)容、試驗(yàn)結(jié)果、試驗(yàn)分析、加固設(shè)計(jì)方案和小結(jié)七個(gè)方面對(duì)撫順某一既有建筑樓板進(jìn)行加固方案設(shè)計(jì)。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后既有建筑樓板加固研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】原位加載試驗(yàn)；正常使用狀態(tài)；撓度；裂縫

混凝土樓板中細(xì)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(jìn)一步產(chǎn)生溫度變化，養(yǎng)護(hù)不到位失水干縮的情況下，裂縫開始擴(kuò)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(yán)重的形成樓板上下貫通縫，成為有害裂縫。這樣的裂縫將對(duì)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(yán)重的危害。所以樓板裂縫不容忽視，本文對(duì)撫順某一樓板存在裂縫的既有建筑進(jìn)行加固設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(hù)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(jí)為二級(jí)，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(jìn)行裝修施工。

2、加固目的

甲方在對(duì)該建筑進(jìn)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(cè)后發(fā)現(xiàn)該建筑因樓板厚度不足、受力鋼筋保護(hù)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(duì)該建筑樓板進(jìn)行原位加載試驗(yàn)，為加固設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)。

3、試驗(yàn)方法及內(nèi)容

本次試驗(yàn)根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50344-2004、

《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50784-2013和《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50152-2012中規(guī)定采用原位加載試驗(yàn)方法。檢測(cè)內(nèi)容如下：

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

（2）檢測(cè)在標(biāo)準(zhǔn)組合試驗(yàn)荷載值下樓板的撓度變化、樓板板底裂縫變化情況及試驗(yàn)結(jié)果分析。

4、試驗(yàn)結(jié)果

（1）試驗(yàn)樓板裂縫變化結(jié)果

進(jìn)行加載試驗(yàn)前，對(duì)樓板的現(xiàn)有裂縫分布范圍及裂縫寬度進(jìn)行測(cè)量，并做有標(biāo)記，加載過程中觀察裂縫分布擴(kuò)展情況及寬度變化，試驗(yàn)結(jié)果表明：十塊樓板在使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值階段加載后裂縫寬度無(wú)變化，在標(biāo)準(zhǔn)組合下試驗(yàn)荷載值階段加載后裂縫有所加大，增大值僅為0.1mm。

（2）試驗(yàn)樓板撓度變化結(jié)果

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

5、試驗(yàn)分析

（1）根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50152-2012中第9.3.3條規(guī)定，在使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值作用下，構(gòu)件的最大裂縫寬度實(shí)測(cè)值應(yīng)不大于最大裂縫寬度檢驗(yàn)允許值0.15mm。本次試驗(yàn)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(chǎng)量測(cè)，十塊試驗(yàn)樓板在使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值作用下，裂縫分布范圍均無(wú)變化，僅一塊樓板裂縫寬度隨荷載的施加有一定的擴(kuò)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(yàn)允許值0.15mm，因此判斷在構(gòu)件進(jìn)行裂縫封閉處理后，其裂縫形態(tài)及最大裂縫寬度指標(biāo)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(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50152-2012中第9.3.1及9.3.2條規(guī)定，在使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值作用下，構(gòu)件的最大撓度實(shí)測(cè)值應(yīng)不大于撓度檢驗(yàn)允許值。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，試驗(yàn)樓板在使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值作用下，各測(cè)點(diǎn)的撓度實(shí)測(cè)值最大值為1.680mm，小于撓度檢驗(yàn)允許值 （L0/200）/θ=11.2mm的要求，因此判斷構(gòu)件撓度指標(biāo)滿足正常使用極限狀態(tài)要求。

（3）因本次試驗(yàn)為非破壞性試驗(yàn)，所以未進(jìn)行承載力狀態(tài)荷載設(shè)計(jì)值下樓板的原位加載試驗(yàn)。樓板現(xiàn)已存在初始裂縫，未能采集到開裂荷載，但對(duì)標(biāo)準(zhǔn)組合試驗(yàn)荷載值下樓板進(jìn)行了原位加載試驗(yàn)。試驗(yàn)表明在標(biāo)準(zhǔn)組合試驗(yàn)荷載值下，構(gòu)件裂縫分布范圍無(wú)變化，裂縫寬度隨荷載的施加有一定的擴(kuò)展，其中5塊試驗(yàn)樓板裂縫寬度隨荷載的施加有一定的擴(kuò)展，裂縫寬度增加值為0.1mm，但仍小于在使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值作用下，最大裂縫寬度檢驗(yàn)允許值0.15mm，；另外5塊試驗(yàn)樓板裂縫寬度無(wú)變化。各測(cè)點(diǎn)的撓度實(shí)測(cè)值最大值為3.065mm，仍小于在使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值作用下，撓度檢驗(yàn)允許值 （L0/200）/θ=11.2mm的要求。試驗(yàn)表明，樓板在標(biāo)準(zhǔn)組合試驗(yàn)荷載值下，其裂縫形態(tài)、最大裂縫寬度及撓度檢驗(yàn)指標(biāo)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(yàn)荷載的施加，構(gòu)件裂縫寬度變化極小。構(gòu)件撓度實(shí)測(cè)值均小于理論計(jì)算值，且撓度實(shí)測(cè)值與荷載值的線性關(guān)系均較好。表明裂縫的存在對(duì)樓板剛度影響不是很大，樓板在標(biāo)準(zhǔn)組合試驗(yàn)荷載作用下處于彈性工作狀態(tài)。

6、加固設(shè)計(jì)方案

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果采用如下加固方案：當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm時(shí)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(bǔ)混凝土表面缺損，進(jìn)行裂縫封閉處理；其余裂縫跨縫粘貼碳纖維布法進(jìn)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(hù)、固化；自檢、修補(bǔ)。施工要點(diǎn)：混凝土表面應(yīng)打磨平整，并清除粉塵；若有裂縫需修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)進(jìn)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(jìn)行施工。

小結(jié)：

現(xiàn)場(chǎng)原位加載試驗(yàn)結(jié)果表明，載荷加至準(zhǔn)永久組合和標(biāo)準(zhǔn)組合荷載后，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》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(yàn)指標(biāo)若不考慮試驗(yàn)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(duì)存在裂縫的樓板可采取封閉處理進(jìn)行加固即可，大大減少加固工程量節(jié)約工程成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50344-2004.

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50784-2013.