黑龍江廠房質(zhì)量安全檢測評估鑒定中心

時間：2018-11-01作者：深圳市住建工程檢測有限公司瀏覽：199

黑龍江廠房質(zhì)量安全檢測評估鑒定中心

某廠房為4 層混凝土框架結(jié)構(gòu)，“L” 形不規(guī)則平面，現(xiàn)澆混凝土樓面，南北、東西柱間距均為10 m，梁、板、柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25，總建筑面積約為7 600 m2，基礎(chǔ)為柱下立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深-2.0 m。結(jié)構(gòu)平面詳見圖1 所示。該工程建成于2007 年，在使用過程中發(fā)現(xiàn)樓板、混凝土梁出現(xiàn)大范圍、不同程度的裂縫，為避免發(fā)生安全事故，了解該結(jié)構(gòu)的安全性能，受業(yè)主委托，檢測部門對該工程裂縫進(jìn)行了檢測
 
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圖1 結(jié)構(gòu)平面布置示意圖 
2現(xiàn)場勘查與檢測 
該工程資料匱乏， 業(yè)主無法提供完整的設(shè)計(jì)施工圖紙（僅提供部分圖紙資料）、地質(zhì)勘察報告、設(shè)計(jì)變、施工及驗(yàn)收資料以及其它施工記錄，通過現(xiàn)場勘查，走訪相關(guān)施工人員，對廠房進(jìn)行了全面的勘察和檢測(包括對裂縫進(jìn)行了全面的普查及檢測；對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體傾斜測量：混凝土強(qiáng)度測試、混凝土構(gòu)件的鋼筋數(shù)量、保護(hù)層厚度等；核對構(gòu)件截面尺寸，并對多處混凝土構(gòu)件鋼筋進(jìn)行開鑿驗(yàn)證；采用鉆孔及鉆芯相結(jié)合的方法對樓板的厚度進(jìn)行了測量)。 
2.1 平面布置及構(gòu)造配筋檢測 
通過留存的部分資料顯示，該工程套用其它工程圖紙，原設(shè)計(jì)為50 m×50 m 方形平面，軸間距為8.0 m，施工方私自變?yōu)椤癓”形平面，軸間距變?yōu)?0.0 m，但構(gòu)造措施、截面尺寸及配筋不變。通過HILITPS200 鋼筋位置測定儀及開鑿驗(yàn)證的方法，測定檢查配筋數(shù)量、鋼筋直徑以及保護(hù)層厚度。縱向受力鋼筋直徑、數(shù)量均與圖紙一致；板負(fù)彎矩鋼筋保護(hù)層厚度為24 mm～44 mm，規(guī)范[1]限值。抽測梁柱端部節(jié)點(diǎn)、梁與梁相交節(jié)點(diǎn)處箍筋未加密或加密區(qū)長度嚴(yán) 
重不符合規(guī)范要求。 
2.2 基礎(chǔ)檢測 
現(xiàn)場對局部基礎(chǔ)進(jìn)行了開挖， 該工程混凝土柱采用柱下立基礎(chǔ)，截面尺寸均與原設(shè)計(jì)一致。整體結(jié)構(gòu)沒有明顯的沉降裂縫和傾斜， 現(xiàn)場狀況良好， 整體傾斜允許值滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002 的相關(guān)要求。 
2.3 裂縫檢測 
該工程混凝土裂縫主要集中于框架梁、混凝土樓板，且開裂嚴(yán)重，框架柱未見存在明顯裂縫。板裂縫主要形式為①45°樓板斜裂縫；②混凝土樓板與梁交接處，分布于梁兩側(cè)，平行于梁跨度方向直裂縫； ③距離混凝土梁0.65 m～1.2 m范圍內(nèi)或位于樓板跨中，平行于混凝土梁跨度方向直裂縫。現(xiàn)場對局部樓板鉆孔、表面粉刷層鑿除發(fā)現(xiàn)，多數(shù)混凝土樓板板面存在裂縫，局部裂縫貫穿，裂縫寬度約0.2 mm～1.0 mm之間。2～4 層多數(shù)框架梁存在斜向裂縫，中間寬，兩頭細(xì)，呈棗核形，主要集中于梁柱端部節(jié)點(diǎn)、梁與梁相交節(jié)點(diǎn)附近。局部框架梁斜裂縫兩側(cè)對稱分布，斜裂縫寬度為0.18 mm～0.9 mm。樓面梁裂縫形態(tài)圖2～圖3 所示，局部構(gòu)件裂縫實(shí)景詳見圖4～圖6 所示。 


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圖2 樓面梁裂縫形態(tài)示意圖示例（2 層框架梁5/A-C） 
 
圖3 樓面梁裂縫形態(tài)示意圖示例（2 層框架梁4-5/(1/A)） 
 
（a）樓面梁裂縫實(shí)景一 （b）樓面梁裂縫實(shí)景二 
圖4 樓面梁裂縫 
 
（a）樓面板裂縫實(shí)景一（b）樓面板裂縫實(shí)景二 
圖5 樓面板裂縫 
 
（a）樓板裂縫處芯樣實(shí)景一 （b）樓板裂縫處芯樣實(shí)景二 
圖6 樓板裂縫處芯樣 
2.4 混凝土強(qiáng)度檢測 
按照現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2]，對主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度采用鉆孔取芯法進(jìn)行強(qiáng)度檢測，分別于框架柱、梁、板鉆取了24顆混凝土芯樣?；炷列緲又泻沉枯^大，骨料以大粒徑石子為主，不含鋼筋，外觀質(zhì)量較差，高徑比于0.99～1.03 之間。所取混凝土芯樣在室內(nèi)自然干燥3 d 后，根據(jù)規(guī)范要求對芯樣進(jìn)行加工，對混凝土芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，混凝土強(qiáng)度推定值見表1。 
表1混凝土強(qiáng)度推定結(jié)果/MPa 
 
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試驗(yàn)結(jié)果顯示混凝土強(qiáng)度普遍較低，離散性大，均未達(dá)到原有設(shè)計(jì)強(qiáng)度C25 的要求，實(shí)測混凝土強(qiáng)度為C13～C20之間。 
2.5 樓板厚度檢測 
樓板澆筑質(zhì)量較差，厚薄不均，且差異明顯,樓板厚度薄處90 mm，厚處為110 mm（設(shè)計(jì)值為110 mm）,平均厚度為108 mm。 
3結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算 
根據(jù)相關(guān)規(guī)范[1][3][4]， 采用中國建筑科學(xué)研究院SATWE8 結(jié)構(gòu)軟件對廠房上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載組合下驗(yàn)算，未考慮地震作用， 雪荷載取0.4 kN/m2, 活荷載取值為4.0 kN/m2,混凝土梁、柱截面尺寸按實(shí)測值，樓板按平均厚度108 mm 考慮， 混凝土構(gòu)件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取fcu,k=15 MPa，計(jì)算結(jié)果顯示，1～3 層框架柱、2、3 層框架梁以及樓面板均存在承載力不足。各層結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力與荷載效應(yīng)比小于0.95，百分比統(tǒng)計(jì)見表2 所示。 
表2結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力與荷載效應(yīng)比統(tǒng)計(jì) 
 4鑒定結(jié)論 
根據(jù)檢測結(jié)果， 梁構(gòu)件裂縫為構(gòu)件承載力不足引起的裂縫；樓板支座處負(fù)彎矩承載力不足，裂縫寬度規(guī)范允許值（允許裂縫大寬度≤0.3 mm），已影響使用功能，對裂縫采取處理措施。 
根據(jù)檢測結(jié)果和計(jì)算符合， 混凝土強(qiáng)度遠(yuǎn)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，構(gòu)件配筋嚴(yán)重不足，多數(shù)構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力嚴(yán)重不足，構(gòu)造措施不完備，存在安全隱患，須進(jìn)行加固處理方可結(jié)構(gòu)安全使用。 
5裂縫原因分析 
綜上所述，通過數(shù)據(jù)的分析、整理，裂縫產(chǎn)生的原因有如下幾點(diǎn)： 
(1)樓板①型板角斜裂縫產(chǎn)生原因：一方面由于斜裂縫處負(fù)彎矩鋼筋施工時被踩踏， 不能使鋼筋按原有設(shè)計(jì)發(fā)揮作用，起不到應(yīng)有的限制作用；另一方面，混凝土抗拉強(qiáng)度偏低，樓板厚度厚薄不均勻，樓板混凝土的自由收縮受到周邊框架的約束， 板角區(qū)域出現(xiàn)了過混凝土抗拉強(qiáng)度的主拉應(yīng)力，并達(dá)到混凝土限拉應(yīng)變值。 
(2)樓板②、③型沿梁裂縫產(chǎn)生原因主要是施工組織不當(dāng)，使原設(shè)計(jì)的負(fù)彎矩筋壓臥，樓板支座處截面有效高度降低。負(fù)彎矩鋼筋不能承擔(dān)樓板支座處負(fù)彎矩的作用，外加混凝土墻強(qiáng)度偏低，抗拉強(qiáng)度較差，由于混凝土收縮變形，相應(yīng)部位產(chǎn)生的主拉應(yīng)力的合力過混凝土抗拉強(qiáng)度， 從而使樓板支座處產(chǎn)生裂縫。 
(3)框架梁的裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)榛炷翉?qiáng)度低，配筋不足、構(gòu)造措施不完善等。 
6加固處理措施 
由于梁板均存在受力裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全，本工程若想繼續(xù)使用，梁、板、柱作為主要受力構(gòu)件，故應(yīng)對其進(jìn)行的加固處理?？紤]到該工程實(shí)際混凝土強(qiáng)度偏低，柱軸壓比不足，梁主筋及箍筋配筋不足，采用以下方法進(jìn)行加固：對混凝土柱采用擴(kuò)大截面法進(jìn)行加固； 采用槽鋼和鋼筋將現(xiàn)有框架梁截面高度適當(dāng)增大，且對裂縫進(jìn)行封閉處理；采用疊合板加固法對樓板進(jìn)行加固。 
6.1 柱加固 
根據(jù)1、2、3 層框架柱承載力不足的情況， 設(shè)計(jì)時充分考慮新增部分與原構(gòu)件應(yīng)變滯后問題， 結(jié)構(gòu)新舊混凝土協(xié)同工作。經(jīng)計(jì)算，對框架柱增設(shè)12Ф25 配筋，四周外包80 mm 厚C25 細(xì)石混凝土套進(jìn)行加固， 并設(shè)Ф10@100 封閉箍筋，如圖7 所示。 





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