某房屋屋面板結(jié)構(gòu)性能檢測及加固

趙 蕾，崔宏劍

（北京市建設(shè)工程質(zhì)量第一檢測所有限責(zé)任公司，北京 100039）

0 引言

屋面漏水一直一來都是令頂層住戶和建筑業(yè)內(nèi)人士頭疼的問題，由屋面漏水引發(fā)的工程質(zhì)量問題屢見不鮮。本文介紹了一個(gè)因屋面長期漏水失修，造成屋面板鋼筋嚴(yán)重銹蝕、銹脹，混凝土脫落的工程案例。在經(jīng)過詳細(xì)地現(xiàn)場檢測后，判斷已嚴(yán)重影響該屋面板的承載性能和使用性能，存在安全隱患。后續(xù)經(jīng)過加固設(shè)計(jì)，對屋面板采用下部加設(shè)疊合層方法進(jìn)行加固處理，解決了樓板露筋、鋼筋銹蝕、混凝土剝落的情況，滿足了承載性能和使用性能的要求，為其他類似工程提供參考。

1 工程基本情況

某住宅樓 1996 年竣工，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，地上 16 層。某單元頂層業(yè)主對房屋重新裝修，將頂板抹灰層剔鑿后發(fā)現(xiàn)客廳頂板鋼筋外露、鋼筋銹蝕嚴(yán)重，部分區(qū)域外層混凝土剝落，部分區(qū)域混凝土存在振搗不實(shí)、空洞的情況。

查閱原設(shè)計(jì)圖紙，客廳頂板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C 20，板底鋼筋保護(hù)層厚度 15 mm。頂板設(shè)計(jì)底筋及板厚情況：板底平行于 A11 軸配筋為12@200 mm，平行于 AD 軸配筋12@180 mm；設(shè)計(jì)板厚為 120 mm。

2 現(xiàn)場檢測情況

2.1 鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度

由于客廳頂板混凝土的齡期已超過回彈法適用的齡期，故采用鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度。對客廳樓板鉆取 3 個(gè)直徑 100 mm 的混凝土芯樣。經(jīng)鉆芯法檢測，客廳頂板現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度值滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級 C 20 的要求。

2.2 實(shí)際配筋情況

采用鋼筋探測儀無損檢測，客廳頂板底面為雙向配筋，鋼筋間距與設(shè)計(jì)圖紙相符；但板底面多處鋼筋保護(hù)層厚度值不滿足設(shè)計(jì)要求，超過現(xiàn)行規(guī)范 GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》對鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差的要求。

2.3 外觀質(zhì)量

經(jīng)現(xiàn)場目測勘察，客廳頂板底部大面積露筋，鋼筋均存在不同程度的銹蝕情況。經(jīng)現(xiàn)場敲擊檢查，客廳頂板底面混凝土大面積疏松，露筋處均存在因鋼筋銹脹導(dǎo)致的混凝土疏松空鼓現(xiàn)象，還有多處混凝土表層脫落，具體情況如圖 1 所示。

圖1 客廳頂板底面混凝土空鼓、脫落、露筋情況

2.4 鋼筋銹蝕情況

經(jīng)現(xiàn)場目測勘察，客廳頂板底面外露鋼筋均存在不同程度的銹蝕情況。選取 3 處鋼筋銹蝕嚴(yán)重部位進(jìn)行剔鑿（每處 2 根，雙向鋼筋），除去表面銹蝕對鋼筋直徑進(jìn)行檢測，評判其銹蝕程度，現(xiàn)場情況如圖 2 所示。客廳頂板剔鑿出的 6 根鋼筋中，除銹后 4 根鋼筋實(shí)測直徑偏小，不滿足 GB/T 14981-2004《熱軋盤條尺寸、外形、重量及允許偏差 》規(guī)定的允許偏差要求。

圖2 板底鋼筋銹蝕情況

2.5 實(shí)際板厚情況

經(jīng)現(xiàn)場檢測，客廳實(shí)測平均板厚為 115 mm，滿足現(xiàn)行規(guī)范 GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》對板厚允許偏差的要求。

2.6 屋面做法情況

為了解屋面荷載情況，通過剔鑿法檢測屋面做法，現(xiàn)場鑿開部分屋面防護(hù)層可以看到，屋面做法有 4 層（由上至下）：①細(xì)沙鋪面層（防水保護(hù)層）；②防水層（卷材）；③陶粒混凝土層（50 mm）；④焦渣層（240 mm）。

3 加固情況

根據(jù)現(xiàn)場檢測情況，該頂板存在較為嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，鋼筋銹蝕、銹脹嚴(yán)重，多處鋼筋外層混凝土酥軟、脫落，已嚴(yán)重影響該樓板的承載性能和使用性能，故根據(jù)檢測情況對其進(jìn)行加固設(shè)計(jì)及施工。

3.1 加固方案

針對以上情況，擬對屋面板采用下部加設(shè)疊合層方法加固處理。對原結(jié)構(gòu)松動(dòng)空鼓處剔鑿?fù)耆?，原結(jié)構(gòu)底部刷水泥漿；在原結(jié)構(gòu)板下澆筑高強(qiáng)無收縮灌漿料板，板厚設(shè)置為 100 mm；對原屋面板與新澆樓板采用植剪力鍵結(jié)合，新增樓板與原結(jié)構(gòu)梁植筋錨固?，F(xiàn)場板底綁筋情況如圖 3 所示。

圖3 現(xiàn)場板底綁筋圖

3.2 加固計(jì)算

混凝土強(qiáng)度等級取 C40，鋼筋級別HRB 400，鋼筋保護(hù)層厚度 15 mm；混凝土容重 25 kN/m2，均布恒載 8 kN/m2，均布活載 2.5 kN/m2；恒載分項(xiàng)系數(shù) 1.35，活載分項(xiàng)系數(shù) 1.50，活載準(zhǔn)永久值系數(shù) 0.5，活載調(diào)整系數(shù) 1.0。

采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件對該樓板進(jìn)行計(jì)算分析，包括有限元內(nèi)力計(jì)算，彈性變形計(jì)算，板邊及跨中最大最小彎矩位置處配筋，撓度、裂縫計(jì)算四項(xiàng)內(nèi)容。樓板加固平面圖及加固詳圖如圖 4 和圖 5 所示。

3.3 加固施工

加固施工應(yīng)嚴(yán)格遵守國家及地方有關(guān)規(guī)范規(guī)程，技術(shù)要點(diǎn)如下。

1）在加固前，將原結(jié)構(gòu)構(gòu)件除自重外完全卸載（剔除建筑面層及裝飾層），樓板上不得堆放雜物。加固改造應(yīng)設(shè)置可靠的支撐系統(tǒng)，確保結(jié)構(gòu)的安全，在加固改造的構(gòu)件達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除。

圖4 樓板加固平面圖

圖5 樓板加固詳圖（單位：mm）

2）結(jié)構(gòu)的剔鑿施工，不得損壞需保留部位的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。結(jié)構(gòu)剔鑿，嚴(yán)禁采用大錘、風(fēng)鎬等對結(jié)構(gòu)有重大影響的施工方法。在剔鑿的交接面，應(yīng)輕鑿，避免結(jié)構(gòu)因剔鑿而產(chǎn)生內(nèi)部裂縫。剔鑿前應(yīng)先進(jìn)行小規(guī)模的試鑿，取得經(jīng)驗(yàn)后再進(jìn)行正式的剔鑿工作。剔鑿?fù)瓿珊笞龊眯屡f澆筑界面的處理工作，鑿毛、洗凈、充分濕潤、涂刷接漿（或使用界面劑），保證新舊混凝土連接面的質(zhì)量及可靠性。

3）植筋應(yīng)根據(jù)控制線及標(biāo)高線進(jìn)行栽埋定位線的放線工作，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的孔位、孔徑、孔深鉆孔，鉆孔時(shí)不得損傷原構(gòu)件中的鋼筋，鉆孔完畢用吹風(fēng)機(jī)與刷子清理孔道直至孔內(nèi)壁無浮塵、水漬為止。植筋前應(yīng)對鋼筋進(jìn)行除銹處理，且除銹長度應(yīng)大于植入長度。注膠應(yīng)采用專用灌注器邊注邊緩緩拔出灌注器。將處理好的鋼筋、旋轉(zhuǎn)緩速插入孔道內(nèi)，使結(jié)構(gòu)膠均勻附著在鋼筋表面及螺紋縫中，且應(yīng)保證膠液滿孔。插好的鋼筋在灌膠及養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不可再擾動(dòng)，待結(jié)構(gòu)膠養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后才可進(jìn)行其他工作［1］。

4）鋼筋混凝土疊合板用加固無收縮灌漿料是以高強(qiáng)度材料作為骨料（見圖 6、圖 7），以水泥為結(jié)合劑，輔以高流態(tài)、微膨脹、防離析等物質(zhì)配制而成，最大骨料粒徑、截錐流動(dòng)度、流錐流動(dòng)度、豎向膨脹率、抗壓強(qiáng)度、氯離子含量及泌水率均應(yīng)符合規(guī)范的要求，拌和時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按隨貨提供的產(chǎn)品合格證上的推薦用水量加入。為防止混凝土出現(xiàn)裂縫，在施工中應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比及堿含量，并采取具體有效的混凝土養(yǎng)護(hù)措施［2］。

圖6 屋面板加固后板頂照片

圖7 屋面板加固后板底拆模照

3.4 加固施工質(zhì)量檢測

加固工程施工完成后，對加固樓板的外觀質(zhì)量、灌漿料混凝土抗壓強(qiáng)度及鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行了檢測。

檢測結(jié)果表明，經(jīng)過加固后的板底混凝土表面平整、光滑，無露筋現(xiàn)象。經(jīng)過回彈法檢測，加固樓板的灌漿料混凝土抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級 C40 的要求。加固樓板的受力鋼筋保護(hù)層厚度滿足規(guī)范要求，加固成果有效。

4 結(jié)語

分析該房屋屋面板出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量缺陷的原因?yàn)槲菝娣浪В晁L期浸透，導(dǎo)致鋼筋銹蝕、混凝土銹脹、表層脫落的現(xiàn)象，造成樓板承載能力和使用性能的降低。

屋面漏水的情況很普遍，原因主要是因?yàn)闃欠宽攲犹幵谝粋€(gè)比較特殊的位置，它是由很多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，而其中最關(guān)鍵的三層就是：底層結(jié)構(gòu)層、中間保溫層和防水層。其中防水層多用防水卷材鋪設(shè)而成，由于卷材自身的尺寸限制，在大面積鋪設(shè)的時(shí)候，難免會有拼接的情況出現(xiàn)，所以一旦拼接處沒有處理好產(chǎn)生縫隙的話，那雨水就很容易從縫隙中滲透入中間保溫層，這一層主要起到隔熱保溫的作用同時(shí)也具備一定的防水功能。但如果保溫層被表層的雨水滲入侵蝕，而由于雨水的導(dǎo)熱性比保溫材料高，并且由于滲入的雨水在中間層，表面有卷材層覆蓋，使得水分很難蒸發(fā)掉，時(shí)間一久就會損害保溫層的性能，最后導(dǎo)致保溫層的性能降低。

故加固完成后還應(yīng)重新進(jìn)行屋面防水的施工工作，尤其要注意在施工時(shí)做好表層的防水卷材拼接處的處理工作，避免出現(xiàn)縫隙。