王 蘇

（1.安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031；2.安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測(cè)站，安徽 合肥 230031）

0 前言

安徽省在2018年與2019年間發(fā)現(xiàn)有部分商品混凝土存在強(qiáng)度不足等現(xiàn)象，因此出現(xiàn)了一部分建筑物出現(xiàn)嚴(yán)重開(kāi)裂等相關(guān)問(wèn)題，在一定程度上會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的安全承載。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)出現(xiàn)嚴(yán)重梁板開(kāi)裂的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫成因進(jìn)行分析，并對(duì)整體結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行評(píng)定。

1 工程概況

某廠(chǎng)房為4層框架結(jié)構(gòu)，建筑抗震設(shè)防烈度為6度(0.05g)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年。建筑高度為17.9m，一層層高為5.4m，二層層高為4.5m，三層、四層層高均為4.0m，建筑面積為5937.76m2。

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為獨(dú)立基礎(chǔ)+筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，獨(dú)立基礎(chǔ)部分持力層為第②層粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值為130kPa，筏板基礎(chǔ)部分持力層為第③層粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值為180kPa。上部結(jié)構(gòu)柱梁板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)均為C30。一層平面布置示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 一層平面布置示意圖 （單位mm）

2 裂縫普查

局部鏟除部分構(gòu)件外粉刷層，對(duì)梁板構(gòu)件裂縫分布特征、寬度等進(jìn)行檢測(cè)，裂縫檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

現(xiàn)澆板裂縫分布檢測(cè)結(jié)果 表1

典型梁裂縫分布檢測(cè)結(jié)果 表2

圖2 一層頂板板面裂縫分布示意圖 （單位mm）

圖3 二層頂板板面裂縫分布示意圖 （單位mm）

圖4 三層頂板板面裂縫分布示意圖 （單位mm）

圖5 一層頂6-7/B軸梁裂縫分布示意圖（單位mm）

圖6 一層頂7-8/B軸梁裂縫分布示意圖（單位mm）

3 安全性鑒定

3.1 上部承重結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定

3.1.1 建筑物結(jié)構(gòu)體系核查

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核查：上部結(jié)構(gòu)系四層框架結(jié)構(gòu)，建筑物主樓平面總體基本呈矩形，東西向長(zhǎng)度約為58.3m，南北向長(zhǎng)度約為24.0m。一層層高為5.4m，二層層高為4.5m，三層層高為4.0m，四層層高為4.0m?？蚣苤?、梁、板等承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件均為現(xiàn)澆。

建筑平面、立面規(guī)則；結(jié)構(gòu)布置合理，體系完整；傳力路徑明確；結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)件選型、整體性構(gòu)造和連接符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.1.2 頂點(diǎn)側(cè)向位移

選取該建筑物的3個(gè)主要陽(yáng)角部位對(duì)頂點(diǎn)側(cè)向位移進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果見(jiàn)表3。

主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)向位移檢測(cè)結(jié)果 表3

3.1.3 實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)

3.1.3.1 結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

采用回彈法檢測(cè)上部結(jié)構(gòu)柱、梁混凝土強(qiáng)度，按照《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2011)中批量檢測(cè)混凝土強(qiáng)度抽檢數(shù)量不得少于同批構(gòu)件總數(shù)的30%且不得少于10個(gè)構(gòu)件的要求，確定每批柱構(gòu)件的抽檢數(shù)量為12個(gè)構(gòu)件，每批梁構(gòu)件的抽檢數(shù)量為15個(gè)構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件上各布置10個(gè)回彈測(cè)區(qū)，采用回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度，并在每批構(gòu)件中隨機(jī)選取6個(gè)回彈測(cè)區(qū)各鉆取1個(gè)直徑100mm的芯樣，在試驗(yàn)室加工成高徑比為1:1的標(biāo)準(zhǔn)試件，自然干燥后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，采用對(duì)應(yīng)樣本修正量的方式對(duì)回彈結(jié)果進(jìn)行修正，結(jié)果見(jiàn)表4。

修正后的批量混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果 表4

3.1.3.2 框架柱、梁鋼筋配筋及截面尺寸

隨機(jī)抽取部分框架柱、梁構(gòu)件，采用鋼筋定位儀及鋼卷尺等對(duì)框架柱、梁鋼筋配置及截面尺寸進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表5、表6。

框架柱配筋、尺寸檢測(cè)結(jié)果 表5

框架梁配筋、尺寸檢測(cè)結(jié)果 表6

3.1.3.3 現(xiàn)澆板鋼筋配筋及板厚

采用樓板測(cè)厚儀對(duì)板厚度進(jìn)行檢測(cè)，采用鋼筋定位儀及鋼卷尺對(duì)被測(cè)現(xiàn)澆板鋼筋間距進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表7、表8。

現(xiàn)澆板厚度檢測(cè)結(jié)果 表7

現(xiàn)澆板板面負(fù)筋檢測(cè)結(jié)果 表8

3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)檢測(cè)鑒定

四層部分外填充墻體存在滲水現(xiàn)象，其余部位填充墻體未見(jiàn)存在因結(jié)構(gòu)變形或者建筑物沉降引起的裂縫和損傷，未見(jiàn)粉化、風(fēng)化、脫落等明顯施工質(zhì)量缺陷。

3.3 地基基礎(chǔ)檢測(cè)鑒定

3.3.1 相關(guān)文件及資料核查

《巖土工程勘察報(bào)告》顯示，地基土層自上而下依次為：

① 層耕表土：層底標(biāo)高27.40～26.90m，層厚0.50～1.10m。

②層粉質(zhì)粘土：層底標(biāo)高25.50～25.00m，層厚1.60～2.10m。

③層粉質(zhì)粘土：層底標(biāo)高21.40～20.80m，層厚3.90～4.40m。

④層粉土：該層未鉆穿。

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為獨(dú)立基礎(chǔ)+筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，獨(dú)立基礎(chǔ)部分持力層為第②層粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值為130kPa，筏板基礎(chǔ)部分持力層為第③層粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值為180kPa。

3.3.2 基礎(chǔ)實(shí)體質(zhì)量抽檢3.3.2.1混凝土強(qiáng)度抽檢

采用鉆芯法檢測(cè)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度，隨機(jī)開(kāi)挖三處基礎(chǔ)，在每個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)件上各鉆取3個(gè)直徑100mm的芯樣，在試驗(yàn)室加工成高徑比為1:1的試件，自然干燥后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表9。

基礎(chǔ)混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果 表9

3.3.2.2 基礎(chǔ)變形引起上部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看，室內(nèi)外地坪均未出現(xiàn)明顯的開(kāi)裂、沉陷現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)有因地基基礎(chǔ)的不均勻沉降而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)明顯的變形、開(kāi)裂等異?，F(xiàn)象。

4 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果結(jié)合原設(shè)計(jì)圖紙，按照建筑物建造時(shí)的規(guī)范要求進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，經(jīng)驗(yàn)算得出：①部分框架柱、部分框架梁及部分現(xiàn)澆板承載能力不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，柱梁混凝土強(qiáng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造要求；②地基、基礎(chǔ)承載能力符合標(biāo)準(zhǔn)要求，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造要求。

5 裂縫成因分析及影響性評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量抽檢、裂縫分布特征等綜合分析：本工程梁板裂縫主要系承載能力不足引起，裂縫數(shù)量多、寬度大，對(duì)結(jié)構(gòu)安全性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

6 鑒定結(jié)論及建議

6.1 地基基礎(chǔ)

①經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看，室內(nèi)外地坪均未出現(xiàn)明顯的開(kāi)裂、沉陷現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)有因地基基礎(chǔ)的不均勻沉降而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)明顯的變形、開(kāi)裂等異常現(xiàn)象。

②鉆芯法檢測(cè)基礎(chǔ)構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值在20.2MPa～25.8MPa之間，不符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)(C30)要求。

③根據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果等經(jīng)結(jié)構(gòu)復(fù)核：地基、基礎(chǔ)承載能力符合標(biāo)準(zhǔn)要求，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造要求。

④綜上所述，地基基礎(chǔ)安全性等級(jí)可評(píng)定為B級(jí)。

6.2 上部承重結(jié)構(gòu)

6.2.1 結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級(jí)

實(shí)測(cè)建筑物觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)頂點(diǎn)側(cè)向位移值超出《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50144-2019)規(guī)定的B級(jí)限值要求，因此結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級(jí)可評(píng)定為C級(jí)。

6.2.2 承載功能等級(jí)

①回彈-鉆芯修正法檢測(cè)柱梁構(gòu)件現(xiàn)齡期批量混凝土強(qiáng)度推定值在12.0MPa～22.7MPa之間，不符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)(C30)要求。

②抽檢的柱構(gòu)件主筋根數(shù)符合設(shè)計(jì)要求、截面尺寸偏差符合施工驗(yàn)收規(guī)范要求、部分箍筋平均間距正偏差超出施工驗(yàn)收規(guī)范要求；抽檢的梁構(gòu)件部分截面尺寸負(fù)偏差超出施工驗(yàn)收規(guī)范要求、部分箍筋平均間距正偏差超出施工驗(yàn)收規(guī)范要求。

③抽檢的現(xiàn)澆板構(gòu)件個(gè)別板厚度負(fù)偏差超出施工驗(yàn)收規(guī)范要求；部分鋼筋平均間距正偏差超出施工驗(yàn)收規(guī)范要求。

④經(jīng)檢測(cè)，上部主體結(jié)構(gòu)梁板構(gòu)件普遍存在因承載能力不足引起的裂縫，裂縫數(shù)量多、寬度大，對(duì)結(jié)構(gòu)安全性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

⑤根據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果等經(jīng)結(jié)構(gòu)復(fù)核：部分框架柱、部分框架梁及被測(cè)現(xiàn)澆板承載能力不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，柱梁混凝土強(qiáng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造要求。

因此上部承重結(jié)構(gòu)承載功能等級(jí)可評(píng)定為D級(jí)。

6.2.3 結(jié)構(gòu)整體性等級(jí)

建筑平面、立面規(guī)則；結(jié)構(gòu)布置合理，體系完整；傳力路徑明確；結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)件選型、整體性構(gòu)造和連接符合標(biāo)準(zhǔn)要求，因此結(jié)構(gòu)整體性等級(jí)可評(píng)定為A級(jí)。

6.2.4 鑒定結(jié)論

綜上所述，上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)可評(píng)定為D級(jí)。

6.3 圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分

四層部分外填充墻體存在滲水現(xiàn)象，其余部位填充墻體未見(jiàn)存在因結(jié)構(gòu)變形或者建筑物沉降引起的裂縫和損傷，未見(jiàn)粉化、風(fēng)化、脫落等明顯施工質(zhì)量缺陷，因此圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分安全性等級(jí)可評(píng)定為B級(jí)。

6.4 工程安全性評(píng)級(jí)

根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50144-2019)，工程結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)可評(píng)定為四級(jí)，安全性極不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，已嚴(yán)重影響整體安全。

6.5 建議

本文所述案例中，梁板裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土強(qiáng)度偏低引起的承載能力不足，須經(jīng)可靠的加固處理后才能繼續(xù)使用。總結(jié)本文的檢測(cè)過(guò)程，建議如下：本工程必須立即進(jìn)行加固處理，應(yīng)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位或具有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位提出加固方案，加固工程須經(jīng)驗(yàn)收合格后再投入使用。