剪力墻結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)加固

安 臨 斐

(陽泉市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 陽泉 045000)

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剪力墻結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)加固

安 臨 斐

(陽泉市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 陽泉 045000)

通過檢測(cè)分析某剪力墻結(jié)構(gòu)工程因爆灰導(dǎo)致的混凝土質(zhì)量問題，確定了結(jié)構(gòu)的加固方案，介紹了梁、板及剪力墻的加固方法，并闡述了施工質(zhì)量控制措施，有效提高了結(jié)構(gòu)的承載力，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的耐久性。

剪力墻結(jié)構(gòu)，混凝土，加固方案，施工控制

1 工程概況

城市某小區(qū)3號(hào)住宅樓，地上14層，為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，地下2層車庫為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積8 983 m2。該工程施工至8層時(shí)，對(duì)1層～3層進(jìn)行混凝土拆模，拆模后發(fā)現(xiàn)1層、2層剪力墻、梁、板多處出現(xiàn)混凝土爆裂，爆灰粒徑10 mm左右，爆灰點(diǎn)分布均勻。經(jīng)調(diào)查分析為預(yù)拌混凝土石子內(nèi)混入生石灰塊，澆筑后生石灰消解熟化，引起混凝土體積膨脹所致。

2 結(jié)構(gòu)檢測(cè)

2.1 爆灰點(diǎn)化學(xué)分析

從混凝土結(jié)構(gòu)中取石灰爆裂樣品進(jìn)行化學(xué)分析，經(jīng)檢驗(yàn)，樣品CaO含量為65.36%，MgO含量為1.92%,確定為鈣質(zhì)生石灰。

2.2 f—CaO對(duì)混凝土質(zhì)量的影響

該工程1層剪力墻、梁、板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度均為C30,2層剪力墻為C30，梁、板為C25。選取有f—CaO影響的部位鉆取混凝土芯樣，在同一部位鉆取75 mm芯樣一組(2個(gè))，共取8組，在每個(gè)芯樣上截取1個(gè)無外觀缺陷的10 mm厚的薄片，同時(shí)將芯樣加工制成高徑比為1的試件，將薄片及同一部位鉆取的2個(gè)芯樣試件中的1個(gè)，按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行沸煮，對(duì)沸煮過的試件及薄片進(jìn)行外觀檢查，將沸煮過的芯樣試件與未沸煮的芯樣試件同時(shí)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，確定抗壓強(qiáng)度變化百分率，經(jīng)檢測(cè)：沸煮芯樣及薄片均未見開裂、疏松、崩潰等現(xiàn)象。芯樣試件強(qiáng)度變化百分率平均值12.45%，單個(gè)芯樣試件強(qiáng)度變化百分率最大值17.5%。

2.3 超聲法對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)

對(duì)1層、2層剪力墻爆灰處各取4個(gè)構(gòu)件，采用超聲法對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，混凝土強(qiáng)度推定值27 MPa～38 MPa，其中2個(gè)未達(dá)到C30；對(duì)1層、2層梁各取4個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，1層梁混凝土強(qiáng)度推定值26.5 MPa～41 MPa，其中1個(gè)未達(dá)到C30；2層梁混凝土18.6 MPa～30 MPa，其中2個(gè)未達(dá)到C25。綜合檢測(cè)結(jié)果，1層、2層剪力墻、梁、板混凝土強(qiáng)度部分不滿足設(shè)計(jì)要求。

3 混凝土質(zhì)量問題分析

從取芯、超聲檢測(cè)兩種方法對(duì)1層、2層結(jié)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果分析，部分剪力墻、梁、板混凝土強(qiáng)度受到生石灰塊爆灰的影響未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，降低了結(jié)構(gòu)承載力，須進(jìn)行加固以提高承載力。同時(shí)，結(jié)構(gòu)表面生石灰雖已爆裂，但結(jié)構(gòu)內(nèi)部生石灰由于處于封閉環(huán)境在短時(shí)間不可能完全消解，混凝土尚未穩(wěn)定，需假以時(shí)日養(yǎng)護(hù)，待其內(nèi)部生石灰基本消解再行加固。從f—CaO對(duì)混凝土質(zhì)量的影響檢測(cè)結(jié)果分析，生石灰中游離鈣對(duì)混凝土的體積穩(wěn)定性影響并不大，未出現(xiàn)開裂、疏松，強(qiáng)度變化率平均值12.45%，最大值17.5%，未超過30%的標(biāo)準(zhǔn)限值。生石灰塊影響混凝土的主要因素是自身消解膨脹對(duì)混凝土的作用，當(dāng)約束大于膨脹應(yīng)力時(shí)不會(huì)導(dǎo)致混凝土爆裂，相反則產(chǎn)生爆裂。通過加固要實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土的約束，主要是墻體結(jié)構(gòu)，形成一定的側(cè)向受限，對(duì)于粒徑不大，分布較分散的生石灰能起有效的抗裂作用。

4 加固方案

綜合以上檢測(cè)、分析結(jié)果，本著安全可靠，最大程度減少對(duì)使用空間的影響，選擇剪力墻采用雙面固定鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土形成增設(shè)板墻的加固方案，實(shí)現(xiàn)提高墻體的承載力和耐久性目的。梁、板則采用粘貼碳纖維布的加固方案，實(shí)現(xiàn)提高抗彎、抗剪能力的目的。用PMCAD模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析、計(jì)算確定加固方法。

5 加固方法

5.1 加固順序

先對(duì)剪力墻進(jìn)行加固，再對(duì)梁、板加固。加固前先對(duì)混凝土表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，將結(jié)構(gòu)表面爆裂處剔除，清理干凈，用高強(qiáng)聚合物砂漿填實(shí)抹平。

5.2 剪力墻加固

采用鋼筋混凝土雙面板墻加固法，混凝土采用C35，噴射法施工，單面厚度60 mm，混凝土板墻配置單排鋼筋網(wǎng)片，豎向及橫向筋均采用6@200，鋼筋與墻體的固定采用S形φ6@400鋼筋鉆孔對(duì)拉，并呈梅花狀布置，豎向鋼筋貫穿樓板，為避免鉆孔太密，造成樓板損傷，在樓板處采用集中配筋方式穿過，鋼筋規(guī)格為22@600，上下搭接各600 mm，端部焊φ6橫筋各一通道，以便與鋼筋網(wǎng)扎結(jié)(見圖1)。

鋼筋在墻面的固定應(yīng)平整牢固，與墻面凈距不小于10 mm，網(wǎng)外表保護(hù)層厚度不小于10 mm，墻體及樓板鉆孔不得損傷原有鋼筋，貫穿墻體或樓板的鋼筋插入孔洞后，采用水泥砂漿填實(shí)，當(dāng)孔洞較大時(shí)，采用細(xì)石混凝土填實(shí)。窗洞口處增設(shè)加強(qiáng)筋，4個(gè)邊各增加212@600鋼筋，沿洞口方向與剪力墻鋼筋網(wǎng)片搭接，搭接長(zhǎng)度不小于500 mm。

5.3 梁、板加固

碳纖維布采用單向織物高強(qiáng)度Ⅰ級(jí)，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不小于3 400 MPa，單層碳纖維布的單位面積質(zhì)量為300 g/m2，單層厚度0.167 mm，為聚丙烯腈基不大于15 K小絲束纖維。使用前，進(jìn)行碳纖維布的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，正拉粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，并滿足置信水平為0.9，保證率95%的要求。膠粘劑采用A級(jí)膠粘劑，為保證防火及耐久性要求，所有粘貼碳纖維加固的構(gòu)件表面采用砂漿粉刷。梁板加固見圖4，圖5。

6 施工控制

6.1 基本要求

加固由有加固資質(zhì)的施工單位進(jìn)行施工，所有材料必須具有質(zhì)量合格證及復(fù)試報(bào)告。結(jié)構(gòu)加固可能影響到其他專業(yè)(建筑、消防、水暖電等)的變換，應(yīng)委托原設(shè)計(jì)單位確認(rèn)后再施工。在施工過程中，采取有效措施保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少對(duì)原結(jié)構(gòu)的損傷。

6.2 鋼筋

應(yīng)符合強(qiáng)屈比不小于1.25，超強(qiáng)比不大于1.3，最大拉力作用下伸長(zhǎng)率不小于9%的要求。焊接時(shí)單面焊搭接長(zhǎng)度不小于10d，雙面焊不小于5d。

綁扎搭接時(shí)，受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度不小于300 mm，受壓鋼筋搭接長(zhǎng)度不小于200 mm，同一連接區(qū)段內(nèi)鋼筋搭接接頭受拉區(qū)不大于25%，受壓區(qū)不大于50%。

6.3 碳纖維布粘貼

1)表面處理。

按加固設(shè)計(jì)部位放線定位，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)表面打磨平整，除去浮漿、油污等雜質(zhì)，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，清理干凈并保持干燥。

2)涂刷底膠。

將配置好的底膠，采用滾涂將底膠均勻涂于混凝土表面，在底膠樹脂表面指觸干燥后，立即進(jìn)行找平處理，對(duì)混凝土表面凹陷部位用修補(bǔ)膠填充平整，不應(yīng)有棱角。

3)粘貼碳纖維布。

按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布，將配制好的結(jié)構(gòu)膠粘劑均勻涂抹于粘貼部位，將碳纖維布用手輕壓貼牢，采用專用滾筒順纖維方向多次滾壓，擠出氣泡，使膠液充分浸透碳纖維布的表面再均勻涂抹結(jié)構(gòu)膠。施工時(shí)環(huán)境溫度應(yīng)在5 ℃以上，碳纖維布搭接時(shí)，搭接長(zhǎng)度不小于100 mm。

7 結(jié)語

本工程質(zhì)量問題的發(fā)生是由于混凝土中摻入生石灰塊，導(dǎo)致1層，2層結(jié)構(gòu)混凝土爆灰，影響了結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性，因此應(yīng)加強(qiáng)預(yù)拌混凝土原材料的控制，強(qiáng)化運(yùn)輸環(huán)節(jié)的管理，避免生石灰摻入混凝土中。通過對(duì)結(jié)構(gòu)的加固處理，有效提高了結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性，并且建筑的空間基本未受到影響，本工程實(shí)踐證明，剪力墻結(jié)構(gòu)采用增設(shè)鋼筋混凝土板墻、粘貼碳纖維的加固方案是一種有效的結(jié)構(gòu)加固方法。

Detection reinforcement of shearing wall structure engineering

An Linfei

(YangquanBuildingEngineeringQualitySupervisionStation,Yangquan045000,China)

Through detecting and analyzing concrete quality problems of shearing wall structure engineering owning to blasting dust, the paper determines the structural reinforcement scheme, introduces the reinforcement methods of beam, plate and shearing wall, and finally illustrates construction quality control measures. As a result, it effectively improves the structural bearing capacity and strengthens the structural durability as well.

shearing wall structure, concrete, reinforcement scheme, construction control

1009-6825(2016)26-0043-02

2016-07-02

安臨斐(1961- )，男，工程師

TU317

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