楊曉和
(七臺(tái)河市第二建筑工程有限責(zé)任公司,黑龍江 七臺(tái)河154600)
混凝土結(jié)構(gòu)一旦開裂,是否需要處理,而處理界限如何確定,是工程技術(shù)人員不容回避的一個(gè)技術(shù)問題。
普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫迭制等級(jí)為三級(jí),允許構(gòu)件受拉邊緣混凝土產(chǎn)生裂縫,構(gòu)件處于開裂狀態(tài)下工作,最大裂縫寬度的計(jì)算值不得超過規(guī)定。
注:①露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境指直接受雨淋或經(jīng)常受蒸汽或凝結(jié)水作用或與土壤直接接觸;②括弧內(nèi)數(shù)字的適用條件為:地區(qū)的平均相對(duì)濕度小于60%,且可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值與恒載標(biāo)準(zhǔn)值之比大于0.5 的受彎構(gòu)件;③煙囪,筒倉(cāng)及處于液體壓力下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,裂縫控制要求應(yīng)符合專門規(guī)范的規(guī)定。
在正常使用短期荷載檢驗(yàn)下,構(gòu)件受拉主筋處的最大裂縫寬度實(shí)測(cè)值,不超過規(guī)定。
當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力主筋處,橫向或斜向裂縫寬度符合規(guī)定時(shí),應(yīng)按要求做出適當(dāng)處置。
不同條件下各種裂縫寬度的處置規(guī)定。
對(duì)設(shè)計(jì)不允許有裂縫的結(jié)構(gòu),嚴(yán)禁出現(xiàn)裂縫;設(shè)計(jì)允許出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu),其裂縫寬度必須符合設(shè)計(jì)要求。
出現(xiàn)下述特征裂縫的構(gòu)件定為危險(xiǎn)的構(gòu)件。(1)柱產(chǎn)生裂縫,保護(hù)層部分脫落,主筋外露;一側(cè)產(chǎn)生明顯的水平裂縫,另一側(cè)混凝上被壓碎,主筋外露,產(chǎn)生明顯的交叉裂縫。 (2)墻中間部位產(chǎn)生明顯的交叉裂縫,或伴有保護(hù)層剝落。 (3)單梁、連續(xù)梁跨中部位的底面產(chǎn)生橫斷裂縫,其一側(cè)向上延伸達(dá)梁高的2/3 以上;其上面產(chǎn)生多條明顯的水平裂縫,上邊緣保護(hù)層剝落,下面伴有豎向裂縫;連綾梁在支座附近產(chǎn)生明顯的豎向裂縫;在支座與集中荷載部位之間產(chǎn)生明顯的水平裂縫或斜裂縫;簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁端部產(chǎn)生明顯的斜裂縫,挑梁根部產(chǎn)生明顯的豎向裂縫。 (4)各種梁、板的撓度超過1/150 的跨度,且受拉區(qū)的裂縫寬度大于1mm。 (5)端節(jié)點(diǎn)松動(dòng),且有明顯裂縫。
一般構(gòu)件裂縫寬度小于或等于0.45mm,露天或室內(nèi)高濕環(huán)境,裂縫寬度小于或等于0.30mm,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。
3.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范修訂組及耐久性專題組對(duì)裂縫調(diào)查的結(jié)果,不論裂縫寬度大小、使用時(shí)間長(zhǎng)短及地區(qū)濕度的差異大小,凡構(gòu)件上不出現(xiàn)結(jié)露或水膜時(shí),裂縫處的鋼筋均未見明顯的銹蝕。
3.2 許多調(diào)蠻資料表明, 在室內(nèi)正常環(huán)境下使用時(shí), 裂縫寬度>0.5mm,混凝上碳化深度已達(dá)鋼筋,使用20 余年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼筋仍無銹蝕,而在露天或室內(nèi)潮濕環(huán)境下,使用10-70 年的有裂縫構(gòu)件調(diào)查結(jié)果顯示, 裂縫處的鋼筋均有不同程度的表面銹蝕, 當(dāng)裂縫寬度<0.2mm 時(shí),僅見表面輕微銹蝕。 摻氯鹽對(duì)鋼筋銹蝕的影響嚴(yán)重。
3.3 許多預(yù)制構(gòu)件, 由于制作、 運(yùn)輸、 吊裝等原因造成較寬的裂縫(如>0.5mm),有的甚至斷裂,但荷載試驗(yàn)的結(jié)果往往達(dá)到或超過結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)的規(guī)定要求,不少正程將這類構(gòu)件進(jìn)行修補(bǔ)后仍用于工程中。
為方便對(duì)比、分析,下面均以正常環(huán)境條件下的一般構(gòu)件為例。
(1)國(guó)內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的最大縫寬允許差別不大,多為0.3—0.4mm。 (2)測(cè)定縫寬的時(shí)間、條件不同,允許值差值差別較大,如設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí)允許縫寬為0.3mm 時(shí),結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)時(shí)允許值為0.2mm,可靠性鑒定時(shí)則為0.45mm。 (3)裂縫寬度的處理界限與裂縫性質(zhì)關(guān)系密切,前述縫寬允許值一般均指受拉部位的裂縫,必須十分重視受壓區(qū)出現(xiàn)的裂縫,麗對(duì)溫度裂縫、收縮裂縫寬度的限值,一般可適當(dāng)放寬。
4.2.1 應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。裂縫是否允許,是否需要處理,必須符合工程設(shè)計(jì)的要求。對(duì)不允許有裂縫的工程,所有縫都應(yīng)處理,對(duì)允許有裂縫的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其裂縫寬度不超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí),一般不需要專門處理。
4.2.2 不要任意突破國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 在無充分依據(jù)時(shí),建議裂縫寬度的控制界限,施工階段按執(zhí)行,使用階段執(zhí)行表。
3.構(gòu)件檢驗(yàn)時(shí)執(zhí)行。
4.2.3 重視裂縫性質(zhì)的鑒別。正確區(qū)分承載力不足的裂縫和溫度收縮等變形引起的裂縫,對(duì)后者的處理界限可適當(dāng)放寬,對(duì)承載力不足的裂縫,不論寬度大小均應(yīng)處理,而且一般都是圍,后處理裂縫。
4.2.4 區(qū)別構(gòu)件的特點(diǎn)和所處的環(huán)境。 根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載的性質(zhì)、所處的環(huán)境、混凝土內(nèi)是否摻有氯鹽、結(jié)構(gòu)是靜定或是超靜定以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的配筋情況等。 參照前述內(nèi)容確定裂縫處理的界限。
4.2.5 必須認(rèn)真分析處理的裂縫。裂縫寬度雖未超過前述國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,但屬于下述情況之一者,均應(yīng)認(rèn)真分析處理。
(1)結(jié)構(gòu)安全方面。 確認(rèn)為壓裂、脹裂,承載力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求;裂縫不斷擴(kuò)展,混凝土壓碎、保護(hù)層剝落;影響結(jié)構(gòu)剛度和建筑物整體性;其他危害嚴(yán)重的裂縫,如懸挑結(jié)構(gòu)固定端處的明顯裂縫等。
(2)建筑功能方面。 出現(xiàn)滲漏,密閉性失效;特殊建筑上不允許有的裂縫。
(3)耐久性方面。 判定鋼筋已經(jīng)銹蝕;高溫、動(dòng)、侵蝕性環(huán)境、滲氯鹽引起的裂縫。