李建豪 董 超 陳洪昌 白鵬宇

(1.南和縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局質(zhì)量監(jiān)督站,河北 邢臺 054000;2.河北省建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司，河北 石家莊 050000; 3.河北建研工程技術(shù)有限公司，河北 石家莊 050000)

0 引言

混凝土具有取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高等特點(diǎn)，已成為建筑行業(yè)使用最為廣泛的材料。其最主要的缺點(diǎn)是抗拉能力差、脆性大、容易開裂，在施工、自身變形和約束條件等系列問題影響下，極容易產(chǎn)生裂縫。由于混凝土本身的特性，混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫不可避免。

現(xiàn)階段，絕對控制混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件不產(chǎn)生裂縫尚不能做到，只能把裂縫的數(shù)量和寬度控制在一個(gè)較為合理的范圍。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)，需對產(chǎn)生裂縫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，以判斷裂縫對建筑物的影響。

張弼偉[1]對某地下1層地上9層的剪力墻結(jié)構(gòu)建筑的樓板裂縫進(jìn)行分析，總結(jié)了3種引起樓板裂縫的原因：

1)預(yù)埋PVC線管引起樓板裂縫；

2)樓板角部因剛度較大，限制混凝土的自由變形而產(chǎn)生的斜向裂縫；

3)沿負(fù)彎矩筋端部位置的裂縫。

張賢方[2]結(jié)合浙江地區(qū)某寫字樓工程混凝土樓板出現(xiàn)的裂縫問題，分析了原材料、坍落度、混凝土澆筑工藝、施工荷載控制及模板支撐系統(tǒng)、養(yǎng)護(hù)、板面負(fù)彎矩筋幾個(gè)方面進(jìn)行分析，并通過嚴(yán)格控制這幾個(gè)因素，控制裂縫的產(chǎn)生。

根據(jù)調(diào)查，所有的結(jié)構(gòu)物的混凝土裂縫主要是兩種原因引起的：一種是由荷載引起的裂縫，約占20%；另外一種是由變形因素引起的裂縫，約占80%[3]。

由荷載引起的裂縫：在荷載不變時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力從形成直至裂縫的出現(xiàn)與擴(kuò)展，都是在同一時(shí)期瞬時(shí)發(fā)生，并一次完成。現(xiàn)在混凝土承受外荷載的理論計(jì)算很成熟，在嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)、施工、正常使用的條件下，一般構(gòu)件不會(huì)出現(xiàn)承載力不安全的問題。普通混凝土構(gòu)件開裂時(shí)，鋼筋應(yīng)力僅60 MPa左右，因此，在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，普通混凝土開裂是正?，F(xiàn)象。

由于變形變化引起的裂縫,包括塑性沉降裂縫、塑性收縮裂縫、水化收縮及自生干縮裂縫、溫差脹縮裂縫、干燥收縮裂縫、原材料選用不當(dāng)引起的裂縫、堿—骨料反應(yīng)引起的裂縫、澆筑工藝不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫、振搗工藝不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫、養(yǎng)護(hù)不足產(chǎn)生的裂縫、鋼筋銹蝕膨脹導(dǎo)致的裂縫、凍融裂縫、施工荷載裂縫等變形裂縫。許多因素都會(huì)產(chǎn)生變形裂縫，這方面研究工作較少,還不成熟。

1 工程概述

該建筑物結(jié)構(gòu)形式為地下2層地上26層鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，樓(屋)面板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土樁筏基礎(chǔ)，樓板混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級為C30，建筑總面積為19 527.46 m2。據(jù)了解，截止到檢測日期時(shí)，該建筑物已施工至地上11層，第2層施工日期為2019年5月。第2層現(xiàn)澆混凝土樓板在拆除模板之后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)過程中，發(fā)現(xiàn)樓板有滲漏現(xiàn)象。觀察板底，可以發(fā)現(xiàn)明顯的滲水痕跡，具體如圖1，圖2所示[1]。

2 現(xiàn)場檢測

2.1 裂縫檢測

通過對樓板的裂縫檢查，如圖3～圖7所示，對該項(xiàng)目混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫特征總結(jié)如下：

1)該混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫大部分呈現(xiàn)不規(guī)則分部狀態(tài)；同時(shí)存在少部分呈現(xiàn)直線方向分部的裂縫，基本順著鋼筋分部。

2)大部分裂縫寬度在0.10 mm～0.31 mm，存在貫穿樓板的裂縫，呈現(xiàn)上寬下窄的破壞特征。

2.2 板構(gòu)件厚度檢測

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在該建筑物第2層中選取5個(gè)存在裂縫的板構(gòu)，采用取芯的方法對板件進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)GB 50204—2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范表8.3.2規(guī)定，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)截面尺寸(梁、柱及板構(gòu)件)允許偏差為+10 mm，-5 mm，由表1可知，板厚滿足相關(guān)規(guī)范要求。

表1 板構(gòu)件截面尺寸測量結(jié)果

mm

2.3 板構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度檢測

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在該建筑物第2層中選取5個(gè)存在裂縫的板構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度采用鉆芯法進(jìn)行檢測，所檢板構(gòu)件混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級和檢測結(jié)果如表2所示。根據(jù)表2檢測結(jié)果可知，該建筑物第2層頂所檢板構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度推定值滿足設(shè)計(jì)要求。

表2 板構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度鉆芯法檢測結(jié)果 MPa

2.4 板構(gòu)件縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度檢測

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在該建筑物第2層中選取5個(gè)存在裂縫的板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度采用鋼筋掃描儀進(jìn)行檢測，板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)值和檢測結(jié)果如表3所示。

表3 板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度檢測結(jié)果 mm

根據(jù)GB 50204—2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范附錄E表E.0.4規(guī)定，板類構(gòu)件的縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差為+8 mm和-5 mm。根據(jù)表3檢測結(jié)果可知，所檢板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范的允許偏差的要求。

2.5 板構(gòu)件縱向受力鋼筋間距檢測

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在該建筑物第2層中選取5個(gè)存在裂縫的板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋的間距采用鋼筋掃描儀與鋼卷尺進(jìn)行檢測，構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋的間距設(shè)計(jì)值和檢測結(jié)果如表4所示。根據(jù)GB 50204—2015表5.5.3規(guī)定，縱向受力鋼筋間距允許偏差±10 mm。

表4 板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋間距檢測結(jié)果 mm

根據(jù)表4檢測結(jié)果可知，所檢板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋間距滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范的允許偏差的要求。

2.6 板構(gòu)件鋼筋直徑檢測

表5 板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋直徑檢測結(jié)果 mm

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在該建筑物第2層中選取5個(gè)存在裂縫的板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋直徑采用微破損的方法(儀器：游標(biāo)卡尺)進(jìn)行檢測，所檢板構(gòu)件鋼筋直徑設(shè)計(jì)值及檢測結(jié)果如表5所示。根據(jù)GB 1499.2—2018表3規(guī)定，公稱直徑為6 mm的帶肋鋼筋內(nèi)徑公稱尺寸允許偏差為±0.3 mm；公稱直徑為8 mm～18 mm的帶肋鋼筋內(nèi)徑公稱尺寸允許偏差為±0.4 mm。根據(jù)表5檢測結(jié)果可知，所檢板構(gòu)件底部外側(cè)縱向受力鋼筋直徑滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范允許偏差的要求。

2.7 樓板承載力復(fù)核驗(yàn)算

該建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，重要性系數(shù)為1.0?；炷翉?qiáng)度為C30，鋼筋等級為HRB400。自然條件：基本風(fēng)壓0.40 kN/m2，地面粗糙度類別為B類，基本雪壓為0.40 kN/m2。樓面活荷載為2.0 kN/m2，樓面恒荷載(不含板自重)： 2.5 kN/m2(不含樓板自重)。所檢位置板構(gòu)件截面尺寸為實(shí)測值，結(jié)構(gòu)布置等其他參數(shù)依據(jù)委托單位提供的設(shè)計(jì)圖紙。承載力復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果:該建筑物板構(gòu)件完好狀態(tài)時(shí)(不考慮裂縫等缺陷的影響時(shí))的承載力驗(yàn)算結(jié)果滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的要求。

3 結(jié)語

通過本文總結(jié)的引起裂縫的原因并結(jié)合該建筑物板厚、混凝土抗壓強(qiáng)度、鋼筋保護(hù)層、鋼筋間距、鋼筋直徑等技術(shù)指標(biāo)，考慮本工程樓板裂縫可能是由塑性收縮裂縫或者溫差脹縮裂縫。在沒有裂縫的情況下，樓板能夠滿足設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范。樓板開裂后的剩余承載力理論上仍能夠滿足設(shè)計(jì)要求，尚需要進(jìn)行堆載實(shí)驗(yàn)對理論計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證。