衡陽市建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固概論及工程實例06

1、湖南大學(xué)土木工程學(xué)院卜良桃 教建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固概論及工程實例加固概論及工程實例( (第六講）第六講） 第七章第七章 鋼筋混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固裂縫建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固一、檢測與鑒定1 工程概況1.1 工程基本情況 某綜合體位于某市市區(qū)內(nèi)，綜合體一期D區(qū)地下室共二層，該地下室于2007年4月開工，2007年8月主體竣工，該綜合體為框架結(jié)構(gòu)（塔樓部分除外），總建筑面積11025.28m2，設(shè)計使用年限為50年。該工程采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，地下室負二層頂板厚度為250mm（人防頂板），負一層頂板厚度為180

2、mm，頂板上需覆土的區(qū)域設(shè)計覆土厚度約為1m。 地下車庫底板主體結(jié)構(gòu)檢測鑒定與裂縫處理地下車庫底板主體結(jié)構(gòu)檢測鑒定與裂縫處理綜合體一期D區(qū)地下室負二層結(jié)構(gòu)布置圖綜合體一期D區(qū)地下室負二層結(jié)構(gòu)布置圖1.2 檢測、評定原因和內(nèi)容 綜合體一期D區(qū)地下室底板出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，地下室底板、混凝土側(cè)墻及頂板層的部分梁、板出現(xiàn)裂縫。為確保地下室主體結(jié)構(gòu)的安全，防止意外事故的發(fā)生，需要對該地下室滲漏水、開裂原因進行了檢測評定。 2 2 檢測與鑒定結(jié)果檢測與鑒定結(jié)果2.1 底板板面相對標高檢測 采用水準儀對部分地下室底板板面相對標高進行測量，檢測結(jié)果見下表。地下室底板板面相對標高測量結(jié)果 檢測結(jié)果表明：部分底板存

3、在一定的隆起現(xiàn)象（已扣除底板板面設(shè)計坡度的影響），同一設(shè)計標高的地下室底板板面最大相對高差為30mm。2.2 頂板梁、板構(gòu)件撓度檢測 采用水準儀對部分地下室頂板層綠化覆土超厚區(qū)域的梁、板構(gòu)件進行撓度測量，測量結(jié)果如下表。地下室底板板面相對標高測量結(jié)果 檢測結(jié)果表明，所檢測樓面板撓度變形值小于相關(guān)規(guī)范規(guī)定的撓度變形限值，滿足設(shè)計要求。2.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件現(xiàn)狀檢測調(diào)查 （1）主承重構(gòu)件混凝土抗壓強度檢測 采用鉆芯法、回彈法對綜合體一期D區(qū)地下室檢測區(qū)域內(nèi)混凝土構(gòu)件的混凝土強度進行抽檢，檢測結(jié)果如下表?；炷列緲涌箟簭姸仍囼灲Y(jié)果匯總表混凝土抗壓強度檢測結(jié)果匯總表注：商品混凝土，泵送施工，碳化深度為0.5

4、1mm。檢測結(jié)果表明，所檢測的混凝土梁、板、墻構(gòu)件抗壓強度滿足原設(shè)計強度。（2）混凝土構(gòu)件鋼筋配置檢測 采用ZBL-R650型鋼筋檢測儀對主要承重構(gòu)件內(nèi)配置的鋼筋直徑、數(shù)量及保護層厚度等進行檢測，檢測結(jié)果見下表。負12層混凝土柱鋼筋檢測結(jié)果匯總表負12層混凝土樓面梁鋼筋檢測結(jié)果匯總表負12層混凝土樓面板鋼筋檢測結(jié)果匯總表負12層混凝土墻鋼筋檢測結(jié)果匯總表檢測結(jié)果表明，檢測混凝土梁、板、柱構(gòu)件內(nèi)配置的鋼筋直徑、數(shù)量及間距、保護層厚度滿足設(shè)計要求。2.4 計算復(fù)核 表6-1 普通燒結(jié)粘土磚抗壓強度檢測結(jié)果匯總表（單位：MPa）（1）綜合體一期D區(qū)地下室底板頂面設(shè)計標高為49.000m、50.000

5、m。根據(jù)建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計院出具的水位觀測報告（2009年2月16日），該區(qū)域地下水主要為上層滯水，水位埋深及分布不均，建議綜合體一期D區(qū)地下室抗浮設(shè)計水位標高采用51.200m。 根據(jù)上述數(shù)據(jù)核算，綜合體一期D區(qū)地下室底板的板面至地下水設(shè)防水位的距離（高度）分別為1.2m、2.2m。按該設(shè)防水位計算地下室所受到的浮力，考慮在最不利組合情況下，現(xiàn)有地下室底板結(jié)構(gòu)的承載力不滿足相關(guān)規(guī)范要求。（計算中考慮了保護層超厚造成底板有效截面降低的影響）（2）根據(jù)其公司提供的D區(qū)地下室頂板現(xiàn)狀綠化覆土超出量示意圖，部分覆土超厚區(qū)域現(xiàn)有頂板結(jié)構(gòu)的承載力不滿足相關(guān)規(guī)范要求。2.5 結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂情況調(diào)查 對綜

6、合體一期D區(qū)地下室檢測區(qū)域內(nèi)混凝土構(gòu)件的開裂情況進行普查，發(fā)現(xiàn)地下室底板、混凝土墻，頂板層梁、板均存在裂縫反應(yīng)，詳細普查結(jié)果如下圖負二層地下室底板裂縫圖（1）負二層地下室底板裂縫圖（2）垂直底板裂縫鉆取的芯樣（裂縫寬度為0.50.7mm）梁裂縫圖結(jié)果表明：綜合體一期D區(qū)地下室檢測區(qū)域內(nèi)的地下室底板、混凝土墻，頂板層梁、板的開裂和滲漏較嚴重（部分裂縫曾修補過，但仍存在滲漏現(xiàn)象）。2.6 綜合體一期D區(qū)地下室設(shè)計及施工情況調(diào)查 （1）設(shè)計方面本工程采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)。地下室底板與豎壁、樓板與豎壁之間的施工縫必須設(shè)置止水帶。地下室抗浮設(shè)防水位為相對標高-9.50m（相當(dāng)于絕對標高50.000m）

7、。設(shè)置后澆帶及膨脹加強帶，后澆帶處的混凝土建議間隔60天，且主體封頂后再施工。（2）施工方面第1批1-A1-Q交1-11-23軸承臺、基礎(chǔ)梁及底板（C30P6）于2007年5月28日19時05分起至5月30日18時12分止連續(xù)澆筑。第2批2-A2-F交2-12-13軸承臺、基礎(chǔ)梁及底板（C30P6）于2007年6月9日21時34分起至6月11日17時45分止連續(xù)澆筑。 根據(jù)委托方提供給我單位的相關(guān)施工資料，地下室承臺、基礎(chǔ)梁及底板混凝土按平面布置分4批施工：第3批3-A3-Q交3-33-39軸承臺、基礎(chǔ)梁及底板（C30P6）于2007年6月14日17時23分起至6月15日15時28分止連續(xù)澆筑

8、。第4批3-A3-Q交3-393-59軸承臺、基礎(chǔ)梁及底板的具體澆筑時間不詳。以上混凝土澆筑施工時是否留置了混凝土試塊，各混凝土試塊的強度、抗?jié)B等級檢驗結(jié)果不詳。3 檢測鑒定結(jié)論與建議 3.1 結(jié)論 （1）地下室底板裂縫是主要是由于現(xiàn)有底板結(jié)構(gòu)不滿足該場地實際地下水位條件下的抗反水壓力承載力要求引起；同時還有由于連續(xù)澆筑時間過長、整澆底板施工完成后形成的暴露面較大、混凝土養(yǎng)護不及時等原因造成混凝土收縮及溫度變化引起的變形裂縫；后澆帶兩側(cè)裂縫主要是由于混凝土澆筑施工時未將后澆帶兩側(cè)清理干凈等原因造成；混凝土墻裂縫主要是由于混凝土收縮變形產(chǎn)生；頂板層梁、板裂縫主要由于實際綠化覆土荷載超出設(shè)計值引起

9、。（2）綜合體一期D區(qū)地下室的混凝土構(gòu)件強度、鋼筋直徑和間距、構(gòu)件尺寸等滿足設(shè)計圖紙及施工驗收規(guī)范要求。 綜上所述，該綜合體裂縫的產(chǎn)生造成了地下室大量滲漏，已嚴重影響到地下室的正常使用功能和耐久性，要達到原設(shè)計條件下正常、安全使用的要求，須對受損結(jié)構(gòu)構(gòu)件進修繕處理。經(jīng)正規(guī)施工處理，并確保施工質(zhì)量滿足現(xiàn)行施工質(zhì)量驗收規(guī)范要求，通過驗收后，可達到原結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用條件。 3.2 建議 （1）滲漏處理建議對綜合體一期D區(qū)地下室采取如下處理措施： 在地下室底板上設(shè)置泄水孔和集水溝，及時將水排出，同時在底板板面設(shè)置滲排水層，并重做混凝土面層，具體做法如下：在地下室底板上鋪設(shè)80mm厚卵石層、要求密實；在卵

10、石層上滿鋪一層土工布，再在土工布上澆筑100mm厚的鋼筋混凝土板，板內(nèi)配 12150雙向雙層鋼筋，新鋼筋混凝土板每隔4m左右設(shè)置鋼筋混凝土肋梁，肋梁寬300mm，與原地下室底板采用鋼筋錨固連接；肋梁上每隔1m設(shè)置一個100100mm的濾水孔，已便地下水流入集水坑（溝）中。（2）對已產(chǎn)生明顯結(jié)構(gòu)裂縫和經(jīng)詳細計算復(fù)核其承載力不滿足實際綠化覆土荷載要求的頂板層混凝土梁采用外粘碳纖維等方法加固處理，加固施工前應(yīng)將寬度0.2mm的裂縫灌縫封閉處理，裂縫縫封閉處理如圖7-9所示。圖7-9 混凝土構(gòu)件裂縫封閉處理詳圖（3）對已產(chǎn)生明顯結(jié)構(gòu)裂縫和經(jīng)詳細計算復(fù)核其承載力不滿足實際綠化覆土荷載要求的頂板層混凝土板

11、采用外粘碳纖維的方法加固處理，加固施工前應(yīng)將寬度0.2mm的裂縫灌縫封閉處理。（4）對墻體裂縫采用外粘碳纖維的方法封閉處理，裂縫封閉后完善防水措施，局部增設(shè)油氈防水層。二、加固方案 鑒于該綜合體地下車庫面積較大，且出現(xiàn)裂縫的部位較多。加固方案的選取不僅要保證結(jié)構(gòu)的安全性，還要保證地下車庫不出現(xiàn)滲水等其他影響結(jié)構(gòu)耐久性的因素。對該綜合體地下車庫底板的梁樓板和混凝土墻采用外粘碳纖維的方法加固處理。1 加固方法簡介 碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一項新型、高效的結(jié)構(gòu)加固修補技術(shù)。是利用浸漬樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面，共同工作達到對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固補強。較傳統(tǒng)的加固方法具有明顯的高強、高效、施工便捷

12、、適用面廣等優(yōu)越性。 該法適用于鋼筋混凝土受拉和受彎構(gòu)件承載力不足的加固，當(dāng)利用其纏繞的約束作用時，也可以用于受壓構(gòu)件的加固。但是該方法也存在一些缺點。例如，使用環(huán)境溫度有限制，且需作專門的防護處理。若防護不當(dāng)，易遭受火災(zāi)和人為損壞。 2 梁加固 對已產(chǎn)生明顯結(jié)構(gòu)裂縫和經(jīng)詳細計算復(fù)核其承載力不滿足實際綠化覆土荷載要求的頂板層混凝土梁采用外粘碳纖維等方法加固處理，加固詳圖如圖7-11所示，部分頂板層混凝土梁裂縫詳圖如圖7-10所示。加固施工前應(yīng)將寬度0.2mm的裂縫灌縫封閉處理，封閉處理詳圖如圖7-9所示。圖7-10 梁裂縫詳圖圖7-11 碳纖維加固梁示意圖3 樓板加固 對已產(chǎn)生明顯結(jié)構(gòu)裂縫和經(jīng)

13、詳細計算復(fù)核其承載力不滿足實際綠化覆土荷載要求的頂板層混凝土板采用外粘碳纖維的方法加固處理，加固詳圖如圖7-13所示，部分頂板層混凝土板裂縫詳圖如圖7-12所示。加固施工前應(yīng)將寬度0.2mm的裂縫灌縫封閉處理。封閉處理詳圖如圖7-9所示。圖7-12 綜合體一期D區(qū)地下室負二層頂板裂縫圖圖7-13 綜合體一期D區(qū)地下室負二層頂板加固圖4 混凝土墻加固 對墻體裂縫采用外粘碳纖維的方法加固處理，加固詳圖如圖7-15所示，部分頂板層混凝土墻裂縫詳圖如圖7-14所示。加固施工前應(yīng)將寬度0.2mm的裂縫灌縫封閉處理。封閉處理詳圖如圖7-9所示。0.15mm0.5mm-0.6mm圖7-14 綜合體一期D區(qū)地下室混凝土墻裂縫圖圖7-15 碳纖維加固混凝土墻示意圖三、加固施工技術(shù)1 外粘碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工工藝 于外粘碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工工藝流程如下所示：定位放線基層處理（砼面層處理）找平處理