某框架結(jié)構(gòu)頂板裂縫研究分析

胡海松，嚴(yán)銳，王兵

（安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站，安徽 合肥 230000）

1 引言

裂縫是施工過(guò)程中存在的問(wèn)題之一，影響人民的生命安全和經(jīng)濟(jì)損失，眾多學(xué)者也對(duì)施工中不同種類(lèi)的裂縫進(jìn)行分析，現(xiàn)澆樓板的裂縫與設(shè)計(jì)、施工及管理都存在一定關(guān)系，某框架結(jié)構(gòu)在建設(shè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某層頂板出現(xiàn)裂縫，為了解板裂縫產(chǎn)生的主要原因，現(xiàn)通過(guò)對(duì)該板裂縫現(xiàn)狀外觀、強(qiáng)度、配筋、板厚進(jìn)行檢測(cè)，分析該板裂縫成因，并提出可靠的建議。

2 檢測(cè)方法

根據(jù)《房屋裂縫檢測(cè)與處理技術(shù)規(guī)程》采用描繪、測(cè)量結(jié)合局部剝開(kāi)檢查的方法普查裂縫，包括開(kāi)展位置、裂縫寬度及裂縫開(kāi)展深度，裂縫寬度采用裂縫寬度對(duì)比卡量測(cè)，裂縫深度采用澆水檢查?；炷量箟簭?qiáng)度采用回彈法檢測(cè)，根據(jù)《回彈法檢測(cè)泵送混凝土抗壓強(qiáng)度規(guī)程》規(guī)定用與被測(cè)現(xiàn)澆板同批澆筑的梁進(jìn)行替代檢測(cè)，當(dāng)梁板間混凝土存在較大差異時(shí)采用鉆芯法對(duì)現(xiàn)澆板的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。采用鋼筋定位儀對(duì)鋼筋配置情況進(jìn)行抽樣檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)在裂縫位置附近區(qū)域檢測(cè)。采用樓板測(cè)厚儀在板的對(duì)角線(xiàn)上按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，以3點(diǎn)平均值進(jìn)行評(píng)價(jià)。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，調(diào)閱設(shè)計(jì)圖紙、施工質(zhì)量控制資料（原材試驗(yàn)報(bào)告、混凝土試塊報(bào)告）、泵送混凝土施工技術(shù)資料（混凝土配合比、涉及主體結(jié)構(gòu)的工程聯(lián)系單）、施工荷載情況、施工進(jìn)度、混凝土澆筑施工工藝和養(yǎng)護(hù)、施工及監(jiān)理日志。

3 檢測(cè)結(jié)果

3.1 裂縫外觀檢查

采用裂縫寬度對(duì)比卡對(duì)現(xiàn)澆板的裂縫分布及開(kāi)展進(jìn)行檢查，在樓板表面注水檢查裂縫開(kāi)展深度，檢查結(jié)果見(jiàn)表1和圖1。檢測(cè)的頂板板底存在3條跨中裂縫及1條角部斜裂縫，裂縫寬度為0.10mm～0.20mm，其中位于1軸至1/2軸之間的2條裂縫為貫通縫，其余為非貫通縫。

表1 裂縫檢查匯總

圖1 六層頂板1-2/A-B板底

3.2 混凝土現(xiàn)齡期抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

現(xiàn)澆板的混凝土抗壓強(qiáng)度采用回彈法檢測(cè)，根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，用與被測(cè)現(xiàn)澆板同批澆筑的梁進(jìn)行替代檢測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)在被測(cè)構(gòu)件表面均勻布置10個(gè)回彈測(cè)區(qū)，用砂輪磨平并清潔后進(jìn)行回彈測(cè)試，并按規(guī)范要求在測(cè)區(qū)內(nèi)鑿孔用酒精酚酞溶液噴灑，量測(cè)混凝土的碳化深度值。將回彈值與碳化深度值代入《規(guī)程》“附錄測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表”中，查得測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值，并計(jì)算構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度推定值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值

檢測(cè)的頂板混凝土抗壓強(qiáng)度以同批澆筑的頂梁替代，混凝土抗壓強(qiáng)度推定值為32.9MPa～33.5 MPa，最小值為32.9 MPa符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30的要求。

3.3 鋼筋配置情況檢測(cè)

根據(jù)《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)用鋼筋定位儀在構(gòu)件表面測(cè)量鋼筋位置和保護(hù)層厚度，然后用鋼卷尺量測(cè)鋼筋間距，結(jié)果如表3。檢測(cè)的頂板1-2/A-B，板面負(fù)筋保護(hù)層厚度范圍為33mm～45mm，較設(shè)計(jì)值偏大，板面負(fù)筋鋼筋間距滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范允許偏差的要求；板底鋼筋保護(hù)層厚度基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范允許偏差要求，板底雙向鋼筋間距滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范允許偏差要求。

表3 現(xiàn)澆板配筋情況

3.4 現(xiàn)澆板厚度

采用樓板測(cè)厚儀測(cè)量現(xiàn)澆板的厚度，依據(jù)《規(guī)范》進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)。檢測(cè)結(jié)果如表4所示。根據(jù)要求受力鋼筋間距允許偏差為±10mm；板類(lèi)構(gòu)件混凝土保護(hù)層厚度值允許偏差為+8、-5mm。檢測(cè)的該頂板1-2/A-B厚度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范允許偏差要求。

表4 現(xiàn)澆板厚度測(cè)試結(jié)果

4 裂縫成因分析

4.1 施工情況調(diào)查

根據(jù)施工單位提供的資料，該框架結(jié)構(gòu)頂板澆筑時(shí)間為2019年3月30日，澆筑后澆水養(yǎng)護(hù)11d，3月31日開(kāi)始吊裝上一層鋼筋和支撐鋼管等，4月10日拆除模板。該層頂板澆筑后15日內(nèi)最低溫度為5℃～9℃，最高溫度為16℃～20℃，每日溫差約10℃。澆筑過(guò)程中未見(jiàn)異常情況。所用鋼材原材料試驗(yàn)力學(xué)性能滿(mǎn)足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求。

4.2 現(xiàn)澆板裂縫成因分析

根據(jù)現(xiàn)澆板裂縫開(kāi)展位置、性態(tài)以及各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果、施工期間環(huán)境調(diào)查等相關(guān)資料綜合分析：

①檢測(cè)的該層頂板1-2/A-B板面和板底實(shí)配鋼筋滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)澆板的裂縫不是由于承載力不足引起；

②根據(jù)現(xiàn)澆板裂縫出現(xiàn)的時(shí)間、部位、走向及裂縫形態(tài)等，現(xiàn)澆板跨中部位裂縫主要由于混凝土結(jié)硬過(guò)程中的材料收縮變形及溫度變化引起的熱脹冷縮變形受到來(lái)自支座的約束，從而在現(xiàn)澆板跨中產(chǎn)生約束應(yīng)變，當(dāng)約束應(yīng)變超過(guò)混凝土的極限拉應(yīng)變時(shí)，現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫?，F(xiàn)澆板角部斜裂縫主要由于夏季樓面梁外側(cè)與室內(nèi)樓板之間出現(xiàn)較大溫差導(dǎo)致樓板內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力而產(chǎn)生，隨溫度變化而變化。

該板存在的裂縫屬于變形裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力無(wú)顯著影響，但裂縫破壞了樓板的整體性，影響樓板耐久性。

5 結(jié)論

檢測(cè)的該層頂板1-2/A-B板底存在3條跨中裂縫及1條角部斜裂縫，裂縫寬度為0.10mm～0.20mm，其中位于1軸至1/2軸之間的2條裂縫為貫通縫，其余為非貫通縫。混凝土抗壓強(qiáng)度以同批澆筑的頂梁替代，混凝土抗壓強(qiáng)度推定值為32.9MPa，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30的要求。板面負(fù)筋保護(hù)層厚度范圍為33mm～45mm，較設(shè)計(jì)值偏大，板面負(fù)筋鋼筋間距滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范允許偏差的要求；板底鋼筋保護(hù)層厚度基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范允許偏差要求，板底雙向鋼筋間距滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范允許偏差要求。該層頂板1-2/A-B厚度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范允許偏差要求。

根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》該層頂板1-2/A-B跨中部位裂縫主要由于混凝土結(jié)硬過(guò)程中的材料收縮變形及溫度變化引起的熱脹冷縮變形，受到來(lái)自支座的約束，從而在現(xiàn)澆板跨中產(chǎn)生約束應(yīng)變，當(dāng)約束應(yīng)變超過(guò)混凝土的極限拉應(yīng)變時(shí)，現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫?，F(xiàn)澆板角部斜裂縫主要由于夏季樓面梁外側(cè)與室內(nèi)樓板之間出現(xiàn)較大溫差導(dǎo)致樓板內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力而產(chǎn)生，隨溫度變化而變化。

該板存在的裂縫屬于變形裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力無(wú)顯著影響，但裂縫破壞了樓板的整體性，影響樓板耐久性。建議對(duì)現(xiàn)澆板裂縫進(jìn)行封閉處理。