某磚混結(jié)構(gòu)住宅樓現(xiàn)澆樓板裂縫安全性鑒定

劉志群

1 工程概況

西安市某6層住宅樓，磚混結(jié)構(gòu)，帶地下室和閣樓，層高2.8 m，工程建筑總面積8 447 m2，抗震設(shè)防烈度為8度，場(chǎng)地為砂礫地基。該樓地下室(-0.02)以上主體工程以伸縮縫將該樓分為東、西兩段，每段2個(gè)單元，每單元一梯2戶，6層共48戶。地下室砌體采用M U10普通黏土磚、M15水泥砂漿;1層～4層砌體采用M U10空心磚(KP1)、M15混合砂漿;5層～6層砌體采用M U10空心磚(KP1)、M10混合砂漿。外墻370 mm厚，內(nèi)墻240 mm厚。所有構(gòu)件混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)均為C20;梁、柱主筋保護(hù)層厚度25 mm，板保護(hù)層厚15 mm。該樓于2001年 11月開工，2002年7月竣工。2004年年底準(zhǔn)備入住時(shí)，發(fā)現(xiàn)該樓地下室至六層混凝土現(xiàn)澆板存在一定數(shù)量的裂縫，如表1和圖1所示。

2 裂縫原因分析

該樓現(xiàn)澆板所產(chǎn)生的四種裂縫，均為上寬下窄，兩端窄中間寬。經(jīng)綜合分析認(rèn)為，該類裂縫應(yīng)主要屬混凝土收縮變形和溫度收縮變形共同作用的結(jié)果。對(duì)于現(xiàn)澆板(C20)薄壁構(gòu)件(面大壁薄)，其收縮變形與混凝土養(yǎng)護(hù)條件(及時(shí)覆蓋、灑水等)密切相關(guān)，而混凝土溫度變形主要與當(dāng)時(shí)施工環(huán)境氣溫的變化有關(guān)。由此可見，該樓現(xiàn)澆板所產(chǎn)生的裂縫與混凝土收縮、環(huán)境溫度變化和施工情況有關(guān)，屬于非結(jié)構(gòu)受力裂縫。

1)東、西段兩端板角裂縫(近45°)。當(dāng)混凝土產(chǎn)生溫度收縮變形時(shí)便產(chǎn)生拉應(yīng)力，每段現(xiàn)澆板的頂端(可視為滑動(dòng)支座端)相對(duì)受到另一端(多跨連續(xù)板、墻體支座)的約束作用而易產(chǎn)生開裂。2)⑤軸～ [36]軸/?軸～軸線之間平行于該樓橫方向板裂縫(位于跨中、2/3跨度處和板邊支座附近)。由于該樓東、西段縱向長(zhǎng)度30.48 m(長(zhǎng)向)，橫向長(zhǎng)度12.48 m(短向)，當(dāng)混凝土產(chǎn)生溫度收縮變形時(shí)，相對(duì)于短向而言，現(xiàn)澆板易在東、西兩段的長(zhǎng)向產(chǎn)生較大的收縮(拉)應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力受到短向墻體的約束時(shí)，便會(huì)在該樓長(zhǎng)向產(chǎn)生平行于該樓短向的裂縫。3)①軸～⑤軸/?軸～軸線之間平行于該樓縱方向板裂縫(位于跨中、2/3跨度處和板邊支座附近)。在該軸線范圍內(nèi)縱向長(zhǎng)度7.5 m(短向)，橫向長(zhǎng)度21.18 m(長(zhǎng)向)，該類裂縫分析同上所述。在①軸～⑤軸/?軸～軸線之間也存在著少量的平行于該樓橫向裂縫及⑤軸～[36]軸/?軸～軸線之間也存在少量平行于該樓縱向裂縫。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)局部鑿開檢查，這些裂縫大多數(shù)處于線管位置，且線管距板底較近，由于線管與混凝土收縮不一致，再加之線管對(duì)板厚有一定的削弱在此引起應(yīng)力集中，故易產(chǎn)生該類收縮縫。其他與線管位置有關(guān)的裂縫與此相同。此外，對(duì)于板角、板邊支座附近的裂縫，除主要與混凝土收縮有關(guān)外，也與板邊負(fù)筋彎鉤、負(fù)筋下移有關(guān)。4)不規(guī)則裂縫。板面同時(shí)出現(xiàn)許多不規(guī)則、網(wǎng)狀的裂縫，這主要屬混凝土早期失水過快而形成的干縮裂縫。

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3 裂縫安全性分析與評(píng)估

1)根據(jù)JGJ 25-99危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)第4.5.4條的規(guī)定，混凝土板有下列現(xiàn)象之一者，應(yīng)評(píng)定為危險(xiǎn)點(diǎn)。構(gòu)件承載力小于作用效應(yīng)的85%(R/γS＜0.85);板受拉區(qū)的裂縫寬度大于 1 mm，板產(chǎn)生超過 L0/150的撓度;板受力主筋處產(chǎn)生橫向水平裂縫和斜裂縫，縫寬大于1 mm，板產(chǎn)生寬度大于0.4 mm的受壓裂縫;現(xiàn)澆板面周邊產(chǎn)生裂縫，或板底產(chǎn)生交叉裂縫;板保護(hù)層脫落露筋，或混凝土嚴(yán)重缺損，或因主筋銹蝕產(chǎn)生沿主筋方向的裂縫大于1 mm。該樓板未出現(xiàn)上述任何一種情況，因此不能判為危險(xiǎn)構(gòu)件。2)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)的4.2.2條規(guī)定，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性按承載能力評(píng)定時(shí)，應(yīng)按表4.2.2條規(guī)定，分別評(píng)定每一驗(yàn)算項(xiàng)目的等級(jí)，然后取其中最低一級(jí)作為該構(gòu)件承載能力的安全性等級(jí)。當(dāng) R/γS≥1.0時(shí)，評(píng)為 δs級(jí)。經(jīng)驗(yàn)算，該樓板 R/γS≥1.0，評(píng)為 δs級(jí)。3)專家研究表明，在一般氣候條件下，鋼筋銹蝕程度并不與時(shí)間成線性關(guān)系。各種結(jié)構(gòu)物中由于變形引起的裂縫，只需根據(jù)防水、防滲、防氣、防輻射、美觀及使用要求加以控制，不必在規(guī)范中明確規(guī)定，留給設(shè)計(jì)人員和施工人員自己解決，稱為“變形裂縫控制”。一般只需封閉裂縫即可解決問題，表面裂縫寬度不必限制。4)從鋼筋混凝土樓板的設(shè)計(jì)看，傳統(tǒng)的作法是按彈塑性設(shè)計(jì)。GB 50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范5.3.1條規(guī)定，“對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載作用的構(gòu)件，以及要求不出現(xiàn)裂縫或處于侵蝕環(huán)境等情況下的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法”。5.3.2條規(guī)定，“承受均布荷載的周邊支承的雙向矩形板，可采用塑性鉸線法或條帶法等塑性極限分析方法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求”。CECS 25∶90混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范條文說明的附錄2中敘述了裂縫寬度的處理，“……參照我國(guó)和日本大量工程裂縫修補(bǔ)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)我國(guó)有關(guān)可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，一般構(gòu)件裂縫寬度小于或等于0.45 mm，露天或室內(nèi)高溫環(huán)境，裂縫寬度小于或等于0.3 mm，仍屬基本滿足設(shè)計(jì)要求，不需加固。但從耐久性角度看，應(yīng)采取灌漿修補(bǔ)措施”。

4 檢測(cè)鑒定結(jié)論

從現(xiàn)場(chǎng)檢查及檢測(cè)結(jié)果分析，該樓未發(fā)現(xiàn)存在任何不安全隱患。所有內(nèi)、外縱墻及室內(nèi)、外地坪及散水未發(fā)現(xiàn)有害裂縫及地基不均勻沉降跡象。梁、板、柱構(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(C20);現(xiàn)澆板板底主筋保護(hù)層厚度、間距、板厚均滿足設(shè)計(jì)和GB 50204-2002規(guī)范要求;地下室至六層墻體砌體砂漿抗壓強(qiáng)度也滿足設(shè)計(jì)要求;現(xiàn)澆板部分施工資料、設(shè)計(jì)圖紙審查，其相關(guān)技術(shù)資料、文件均滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

由此可見，該工程現(xiàn)澆板裂縫與地基不均勻沉降無(wú)關(guān)，也與主體工程混凝土質(zhì)量關(guān)系不大。該樓現(xiàn)澆板所產(chǎn)生的裂縫主要屬混凝土收縮和溫度收縮變形共同作用而形成的收縮裂縫，屬于非結(jié)構(gòu)受力裂縫。本次檢測(cè)裂縫最大寬度 0.35 mm(板面)，0.22 mm(板底)，屬現(xiàn)澆板常見的收縮裂縫，目前不會(huì)影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全使用。

5 裂縫修復(fù)處理建議

考慮到樓板的整體性、耐久性和使用功能，建議任選以下兩種方法中的一種對(duì)樓板裂縫進(jìn)行修復(fù)處理。一種方法是鑿去樓板上表面裂縫附近面層，采用環(huán)氧樹脂壓力灌漿封堵裂縫，之后在板面和板底沿裂縫走向粘貼玻璃絲布進(jìn)行封閉。環(huán)氧樹脂壓力灌漿按CECS 25∶90混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)程附錄2:裂縫修補(bǔ)辦法的要求進(jìn)行。另一種方法是樓板板底和板面沿裂縫走向開鑿寬 20 mm，深 10 mm的 V形槽，水沖洗干凈后鋪上一層2.5 mm的鐵絲網(wǎng)，之后采用C25細(xì)石混凝土澆筑。鉆芯取樣后的孔洞及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，可采用比原設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的樹脂混凝土或微膨脹水泥配制的細(xì)石混凝土。

[1] GB 50010-2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 天津大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)，東南大學(xué).混凝土結(jié)構(gòu)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.

[3] 王鐵夢(mèng).建筑物的裂縫控制[R].冶金部建筑研究總院，1985.

[4] 張春霞，楊凌志，李文婷.磚混結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆樓板溫度裂縫的防范措施分析[J].山西建筑，2008，34(7):164-165.