二次澆筑在開裂樓板加固計(jì)算中的應(yīng)用

許慶文

濟(jì)源市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站（459000）

二次澆筑在開裂樓板加固計(jì)算中的應(yīng)用

許慶文

濟(jì)源市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站（459000）

結(jié)合微膨脹高強(qiáng)灌漿料在工程加固應(yīng)用中的特點(diǎn)，依據(jù)相關(guān)加固計(jì)算理論及方法，針對(duì)某一現(xiàn)澆開裂樓板的加固計(jì)算分析，探究了疊合樓板在樓板開裂中的計(jì)算方法及分析技巧。該法可為類似工程的計(jì)算分析提供相關(guān)技術(shù)參考。

二次澆筑；開裂樓板；加固；計(jì)算分析

0 引言

在施工過(guò)程中，混凝土現(xiàn)澆樓板構(gòu)件出現(xiàn)裂縫是一種比較普遍的現(xiàn)象，裂縫的出現(xiàn)不僅對(duì)樓板結(jié)構(gòu)的使用功能和耐久性產(chǎn)生較大影響，對(duì)建筑物的舒適度也有一定的副作用。裂縫嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)建筑物的安全性造成隱患，甚至使其完全喪失使用功能[1]。因此，研究現(xiàn)澆開裂樓板的計(jì)算方法，理清現(xiàn)澆開裂樓板的加固設(shè)計(jì)思路，是一個(gè)實(shí)用、緊迫且復(fù)雜的研究課題[2]。

某工程為鄭州市某購(gòu)物廣場(chǎng),共有三個(gè)功能分區(qū)。其中，第三分區(qū)建筑面積17 481.39 m2，該工程結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，地上三層，基礎(chǔ)采用混凝土攪拌樁柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。由設(shè)計(jì)圖紙知，該工程結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)：柱、梁、現(xiàn)澆板均為C30。鋼筋保護(hù)層厚度：板為15 mm。施工結(jié)束后，該購(gòu)物廣場(chǎng)（1-5）/（G-N）軸線間一層、二層混凝土頂板較大范圍出現(xiàn)裂縫。

1 開裂樓板加固計(jì)算

1.1 成因

該框架現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)的原設(shè)計(jì)厚度為120 mm?，F(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)鉆芯抽樣檢測(cè)該樓板厚度，經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，其檢測(cè)均值為101 mm，尺寸誤差不符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》50204-2002。樓板計(jì)算高度偏低，影響結(jié)構(gòu)安全性，容易造成鋼筋銹蝕，耐久性降低，因此需對(duì)該樓板進(jìn)行加固修復(fù)處理。

1.2 開裂樓板加固承載力驗(yàn)算

依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010-2010，樓板底部新增受力筋，然后二次澆筑灌漿料，能夠有效增加混凝土樓板厚度，提高板的計(jì)算高度，改善樓板的受力性能。壓力注膠修補(bǔ)裂縫后澆筑灌漿料，提高了樓板結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。以區(qū)域典型樓板（1-2）/（G-1/G)為研究對(duì)象，該樓板為雙向板,其原配筋為φ8@180 mm，其樓板尺寸5 000 mm× 4 200 mm；樓板原設(shè)計(jì)厚度為120 mm，實(shí)際厚度平均值為101 mm；原結(jié)構(gòu)跨中受力最大荷載效應(yīng)為13.3，由于樓板厚度降低，實(shí)際混凝土樓板承受的荷載效應(yīng)為9.8。

依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010-2010的相關(guān)規(guī)定，新澆筑部分厚度30 mm，澆筑后，樓板變?yōu)?31 mm，對(duì)于疊合受彎構(gòu)件的彎矩設(shè)計(jì)值：

其中：M1G——疊合層自重在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值；M2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟?jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值；M2Q——第二階段可變荷載在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值，取本階段施工荷載和使用階段可變荷載在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值中的較大值。

經(jīng)計(jì)算，疊合樓板的荷載設(shè)計(jì)值為，二次澆筑加固加采用寬度為φ8@150 mm鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)加固，校核其承載力：

其中：M——彎矩設(shè)計(jì)值；fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；As、As'——受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積、受壓區(qū)縱向鋼筋截面面積；b、h0——截面的寬度和有效高度,式中，b=1 000 mm，h0=110 mm；a'——受壓區(qū)縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離。

經(jīng)計(jì)算，Mu=22.7 kN·m>14.3 kN·m,滿足設(shè)計(jì)要求。

2 加固設(shè)計(jì)

依據(jù)上述計(jì)算結(jié)果：采用φ8@150 mm鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)后,其受彎承載力大于原設(shè)計(jì)受彎承載能力，但是考慮到疊合樓板為二次澆筑、裂縫方向的不定性，采用φ8@150 mm鋼筋網(wǎng)二次澆筑補(bǔ)強(qiáng)是合理且可行的，其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如圖1～2所示。

圖1 二次澆筑板底筋補(bǔ)強(qiáng)大樣圖

圖2 搭接筋尺寸大樣圖

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)開裂樓板的加固計(jì)算及設(shè)計(jì)方法的研究，通過(guò)二次澆筑疊合樓板，明顯增加了樓板厚度，提高了樓板承載能力。該加固設(shè)計(jì)方法亦能抑制裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，增加樓板的整體性，提高了開裂樓板的承載力和整體剛度，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)耐久性。

[1]包啟明.民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的鑒定、修補(bǔ)及加固[D].浙江大學(xué),2006.

[2]黃興棣,田煒,王永維,婁宇.建筑物鑒定加固與增層改造[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.