崔朋勃 唐禮 薛學濤 劉亞杰

1河南省建筑科學研究院有限公司（450000） 2中原工學院（450000）

某房屋框架梁裂縫的檢測鑒定與加固設(shè)計

崔朋勃1唐禮2薛學濤1劉亞杰1

1河南省建筑科學研究院有限公司（450000） 2中原工學院（450000）

通過某房屋框架梁裂縫的檢測鑒定，對裂縫起因、屬性和類別作出判斷，并根據(jù)裂縫的發(fā)展程度、所處的位置和環(huán)境，分析了該工程框架梁裂縫形成的原因及其危害；根據(jù)檢測鑒定結(jié)果結(jié)合現(xiàn)場實際情況提出了裂縫加固修補處理方案，可供類似工程的加固修補設(shè)計參考。

框架梁；裂縫；檢測鑒定；加固設(shè)計

0 工程概況

河南省鶴壁市某大廈主體結(jié)構(gòu)類型為框架－核心筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)類型為筏板基礎(chǔ)，地下2層，地上26層，該工程目前處于裝修階段。該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計基本地震加速度值為0.20 g，設(shè)計地震分組為第二組。

該工程第7層業(yè)主裝修期間，發(fā)現(xiàn)一處框架梁出現(xiàn)裂縫，為保證工程質(zhì)量安全，施工單位委托有資質(zhì)的檢測單位對該框架梁出現(xiàn)的裂縫進行檢測鑒定，分析裂縫形成的原因，并根據(jù)檢測鑒定結(jié)果提出相應的加固修補處理方案。

1 檢測鑒定

裂縫的修補必須以結(jié)構(gòu)可靠性鑒定結(jié)論為依據(jù)，通過現(xiàn)場調(diào)查、檢測和分析，對裂縫起因、屬性和類別作出判斷，并根據(jù)裂縫的發(fā)展程度、所處的位置和環(huán)境,對裂縫可能造成的危害做出鑒定,才能有針對性地選擇適當?shù)男扪a方法[1]。

1.1 檢測內(nèi)容及方法

為正確查找所檢測梁裂縫的成因，依照《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》GB/T 50784-2013[2]相關(guān)要求，主要檢測鑒定內(nèi)容如下：

1）梁外觀情況調(diào)查。2）梁裂縫情況調(diào)查。

3）梁混凝土抗壓強度、截面尺寸、梁底受力鋼筋配置情況及受力鋼筋保護層厚度檢測。

4）分析梁出現(xiàn)裂縫的原因。

5）根據(jù)以上檢測結(jié)果,提出加固修補處理方案；

現(xiàn)場采用回彈儀檢測混凝土抗壓強度，采用鋼筋位置測定儀檢測梁鋼筋配置情況和保護層厚度，采用裂縫測寬儀和鋼卷尺檢測裂縫的寬度和長度，采用鋼卷尺及非金屬板厚檢測儀檢測梁的截面尺寸。

1.2 檢測結(jié)果

經(jīng)現(xiàn)場檢測,該工程結(jié)構(gòu)布置符合設(shè)計要求，所檢位置主次梁交接處,主梁上可見三條豎向裂縫，見附圖1，三條豎向裂縫中間寬、兩頭窄，裂縫均為連通梁側(cè)面及梁底的“U”形裂縫，從左邊起，第一條裂縫寬約0.1～0.2 mm，第二條裂縫寬0.1～0.2 mm，第三條裂縫寬約0.1 mm，該梁混凝土表面無蜂窩麻面等現(xiàn)象，梁無明顯變形。

經(jīng)現(xiàn)場檢測，該梁混凝土抗壓強度、截面尺寸、梁鋼筋配置情況及受力鋼筋保護層厚度均符合設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。

圖1 梁裂縫示意圖

1.3 裂縫原因分析

經(jīng)現(xiàn)場勘查與檢測,結(jié)合裂縫的形態(tài)位置，綜合分析認為，該梁出現(xiàn)裂縫的主要原因是：梁混凝土澆筑成型后，因養(yǎng)護不到位，混凝土產(chǎn)生自身收縮，梁在收縮、干縮和冷縮的綜合應力作用下，當總的收縮應力大于梁的極限抗拉強度時，梁表面產(chǎn)生豎直裂縫，因此，該梁出現(xiàn)的裂縫主要是由混凝土收縮和溫度變形引起的[3、4]。

1.4 檢測結(jié)論

根據(jù)檢測結(jié)果，經(jīng)綜合分析鑒定，該梁出現(xiàn)的裂縫不影響該結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全，但對該構(gòu)件的使用性和耐久性產(chǎn)生了一定的影響，為保證工程質(zhì)量及構(gòu)件耐久性，應對該梁出現(xiàn)的裂縫進行修復處理。

2 加固修補設(shè)計

混凝土可持續(xù)發(fā)展的主要出路是延長其服役期壽命，而混凝土開裂是降低其使用壽命的主要原因[5]。該工程所檢的梁出現(xiàn)的裂縫較小，但裂縫的存在會降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的氣密性，從而引起鋼筋的銹蝕，降低結(jié)構(gòu)的耐久性，而且裂縫的存在影響了建筑物美觀，給人造成一種不安全的精神壓力和心理負擔，因此，需對該梁出現(xiàn)的裂縫進行加固修補[6]。

2.1 設(shè)計原則

在加固設(shè)計時，主要考慮以下原則[1、5]：

1）安全性、適用性、耐久性、經(jīng)濟性。

2）加固中盡可能不影響其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

3）該梁加固不能對室內(nèi)空間使用造成影響。

2.2 加固設(shè)計方案

裂縫修復首先采用低黏度且具有良好滲透性的修補膠液封閉裂縫通道，以抵御誘發(fā)鋼筋銹蝕的介質(zhì)侵入。

裂縫封閉完成后，在混凝土表面粘貼碳纖維布增強封護作用，見附圖2。碳纖維布粘貼時，先粘貼垂直于裂縫方向的碳纖維布，以防止裂縫進一步發(fā)展，然后粘貼順裂縫方向的碳纖維布，起到增強封護的作用。

碳纖維布采用高強度Ⅰ級碳纖維布300 g/m2，抗拉強度≥3 400 MPa，碳纖維布粘貼采用性能匹配的專用膠。

圖2 梁裂縫加固修復示意圖

2.3 粘貼碳纖維布施工工藝[1、7]

1）施工流程為：施工準備→清理混凝土表面→表面修復處理→粘貼樹脂的配制及涂刷→粘貼碳纖維布→固化→驗收→表面防護。

2）清除混凝土表面的油污、浮漿并打磨至堅實基層,對缺陷部位按要求進行相應的修復處理，清除表面粉塵并清洗干凈。

3）配制找平材料，然后進行找平，指觸干燥后進行下一步工序施工。

4）嚴格按結(jié)構(gòu)膠說明書提供的配比配制，攪拌均勻后方可使用。一次配膠量不宜過多，以40～50分鐘用完為宜。拌合應采用低速攪拌機充分攪拌，拌好的膠液色澤應均勻、無氣泡。膠液注入盛膠容器后，應采取措施防止水、油、灰塵等雜質(zhì)混入。

5）按照設(shè)計尺寸裁剪碳纖維布，且嚴禁折疊；若碳纖維布原件已有折痕，應裁去已有折痕的一段碳纖維布；

將配置好的結(jié)構(gòu)膠均勻涂抹在粘貼部位的混凝土表面；

將裁剪好的碳纖維布按照放線位置粘貼在涂好結(jié)構(gòu)膠的混凝土表面，碳纖維布應充分展平，不得有褶皺；

沿纖維方向應使用特制滾筒在已經(jīng)貼好碳纖維布的表面上，多次滾壓，使膠液多次充分浸漬碳纖維布，并使織物的鋪層均勻壓實，無氣泡發(fā)生。

碳纖維布的粘貼位置,與設(shè)計要求的位置相比，其中心線偏差不應大于10 mm；長度負偏差不應大于15 mm。

6）碳纖維布粘貼完畢后應靜止固化，并應按照膠黏劑的說明書規(guī)定的固化環(huán)境溫度和固化時間進行養(yǎng)護。

7）碳纖維布與混凝土之間的粘接質(zhì)量可用錘擊法進行檢測，按照檢測結(jié)果推定的有效粘接面積不應小于總粘接面積的95%，碳纖維布與原構(gòu)件混凝土之間的正拉結(jié)粘接強度應符合相關(guān)規(guī)范要求。

8）碳纖維布加固后的構(gòu)件表面，應粉刷聚合物砂漿進行有效的防護，加固構(gòu)件的防護應達到相關(guān)規(guī)范及耐火等級的要求。

4 結(jié)語

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由于施工或其他原因?qū)е聵?gòu)件開裂的情況非常多，裂縫出現(xiàn)的位置多種多樣，其對結(jié)構(gòu)的安全性影響程度也不盡相同?，F(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)的裂縫，只要其大小已經(jīng)達到人們關(guān)注的程度，不論是否已經(jīng)超限，均應該盡快封護，因為此時所需的費用較低，又有利于消除影響混凝土構(gòu)件耐久性的隱患和住戶心理上的懸念，避免延誤出現(xiàn)更多的問題。因此，及早發(fā)現(xiàn)及早處理混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫，對于延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命有著重要的意義。

[1]GB 50367-2013,混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范[S].

[2]GB/T 50784-2013,混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標準[S].

[3]CECS 293-2011,房屋裂縫檢測與處理技術(shù)規(guī)程[S].

[4]薛學濤,李曉輝,崔朋勃,等.某住宅樓現(xiàn)澆板裂縫的鑒定與加固設(shè)計[J].基層建設(shè),2014(8)：215.

[5]崔朋勃.噴射補償收縮鋼纖維混凝土變形與力學性能試驗研究[D].淮南：安徽理工大學，2011.

[6]GB 50292-2015,民用建筑可靠性鑒定標準[S].

[7]GB 50550-2010,建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].