某商業(yè)樓一層頂梁裂縫成因研究分析

胡海松，卓林，嚴(yán)銳 （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

混凝土裂縫是常見的施工過程中存在的問題，根據(jù)產(chǎn)生原因有干縮裂縫、溫度裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、堿—骨料反應(yīng)裂縫、超荷載裂縫等[1]，因此在建筑物中發(fā)現(xiàn)裂縫不必過于擔(dān)心，可根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因采取有效的措施，防止裂縫繼續(xù)開展和影響結(jié)構(gòu)安全性，本文主要研究對(duì)象為某商業(yè)樓為三層框架結(jié)構(gòu)，其在改造和裝修的過程中發(fā)現(xiàn)一層頂梁有裂縫，為了解裂縫形成的原因及對(duì)結(jié)構(gòu)安全的危害性，現(xiàn)選擇具體代表性的兩道一層頂梁進(jìn)行裂縫開展成因分析，為施工、設(shè)計(jì)提供可靠性的參考數(shù)據(jù)。

2 框架梁裂縫開展性態(tài)檢查

根據(jù)《房屋裂縫檢測(cè)技術(shù)與處理技術(shù)規(guī)程》(CECS 293:201)[2]采用目測(cè)、裂縫觀察儀及尺量、拍照與描繪的方法，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)一層頂梁的裂縫開展位置、寬度、走向和長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)與描述,同時(shí)結(jié)合鉆芯法在特征部分取樣檢測(cè)。具體裂縫開展情況見圖1～圖4所示。

圖1 一層頂梁1/D-E裂縫分布示意圖

圖2 一層頂梁C/1-2裂縫分布示意圖

圖3 一層頂梁1/D-E裂縫深度

圖4 一層頂梁C/1-2裂縫深度

①一層頂梁1/D-E梁側(cè)跨中附近及靠近梁端D附近共計(jì)發(fā)現(xiàn)1條斜向裂縫和7條豎向裂縫，縫寬范圍0.20 mm～0.30mm，其中豎向裂縫呈豎向棗核狀，即中間梁腹板處最寬，兩端逐漸縮小，裂縫多在箍筋處開展，多數(shù)垂直裂縫與梁底的水平裂縫相連。裂縫處取芯量測(cè)縫深為4.5cm，鉆芯處裂縫未貫穿。

②一層頂梁C/1-2梁側(cè)跨中（次梁）附近共計(jì)發(fā)現(xiàn)7條斜向裂縫和1條豎向裂縫，靠近梁端附近的斜裂縫與構(gòu)件軸線的夾角約為350°～450°，斜向裂縫寬度大都在梁腹板中部最寬，縫寬范圍0.10mm～0.40mm，裂縫延伸到梁底和板底。裂縫處取芯量測(cè)縫深為10cm，鉆芯處裂縫未貫穿。

3 現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度

采用回彈法對(duì)框架梁現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽檢?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和室內(nèi)數(shù)據(jù)處理依據(jù)《回彈法檢測(cè)泵送混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（DB34/T5012-2015）[3]進(jìn)行。實(shí)施檢測(cè)時(shí)，根據(jù)構(gòu)件截面尺寸在抽檢的每根構(gòu)件上分別均勻布置10個(gè)面積約200mm×200mm的回彈測(cè)區(qū)，同時(shí)對(duì)抽檢構(gòu)件表面用砂紙打磨、清潔后，分別測(cè)試其回彈值和對(duì)應(yīng)區(qū)域的碳化深度值，測(cè)試結(jié)果見表1所示。

構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果 表1

檢測(cè)的一層頂梁混凝土現(xiàn)齡期抗壓強(qiáng)度推定值范圍為36.9MPa～39.0MPa，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30的要求。

一層梁配筋情況檢測(cè)結(jié)果 表2

4 鋼筋配置情況

用鋼筋探測(cè)儀和直尺檢測(cè)框架梁的鋼筋間距和混凝土保護(hù)層情況，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)用鋼筋探測(cè)儀在構(gòu)件表面測(cè)量鋼筋位置，然后用直尺量測(cè)鋼筋間距，鋼筋檢測(cè)結(jié)果見表2所示。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）[4]規(guī)定,檢測(cè)的一層頂梁構(gòu)件截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求，構(gòu)件非加密區(qū)、加密區(qū)箍筋間距均滿足設(shè)計(jì)要求、梁側(cè)箍筋保護(hù)層厚度滿足規(guī)范允許偏差要求。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼筋布置、梁結(jié)構(gòu)尺寸符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，不是裂縫成因的關(guān)鍵所在。

5 框架梁裂縫成因分析

梁裂縫分布一般較規(guī)則分為豎向裂縫、斜向裂縫[5]，本工程檢測(cè)的一層頂梁裂縫的類型主要有兩種。

①豎向裂縫，其主要特點(diǎn)是裂縫呈豎向棗核狀，即中間梁腹板處最寬，兩端逐漸縮小，且裂縫多在箍筋處開展，多數(shù)垂直裂縫與梁底的水平裂縫相連。該類裂縫共計(jì)8條（占總數(shù)50%）。

②靠近梁端的斜向裂縫，其主要特點(diǎn)是斜裂縫與構(gòu)件軸線的夾角約為350～450，斜向裂縫寬度大都在梁腹板中部最寬，裂縫延伸至板底和梁底。該類裂縫共計(jì)8條（占總數(shù)50%）。對(duì)2道一層頂梁裂縫處取芯量測(cè)裂縫長(zhǎng)度為4.5cm、10.0cm，鉆芯處裂縫均未貫穿。

調(diào)查資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目建筑在裝修和改造時(shí)，新增荷載增加，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)受到荷載超過原設(shè)計(jì)值時(shí)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性發(fā)生變化，如果荷載不解除，隨著時(shí)間推移，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)下降從而產(chǎn)生裂縫，而此類裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)后續(xù)穩(wěn)定性影響巨大，需要進(jìn)行加固處理。

6 結(jié)論

①梁豎向裂縫的形成是由變形因素引起，變形裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土自身收縮和溫度收縮共同作用，而新增荷載在一定程度上促進(jìn)裂縫進(jìn)一步發(fā)展。

②梁斜向裂縫的形成主要由荷載因素引起，這類裂縫屬于受力裂縫，形成原因主要是改造設(shè)計(jì)對(duì)原結(jié)構(gòu)框架梁的內(nèi)力增幅過大，此類裂縫會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全性能，應(yīng)及時(shí)采取有效措施。

③在施工前后期要確保對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在裝修改造時(shí)要咨詢?cè)O(shè)計(jì)意見進(jìn)行，不能隨意改造原設(shè)計(jì)局部結(jié)構(gòu)，這樣可能會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生，基于本工程實(shí)例應(yīng)結(jié)合檢測(cè)、設(shè)計(jì)方對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核和加固處理，確保工程結(jié)構(gòu)的使用安全。