第3章-混凝土結(jié)構(gòu)工程檢測鑒定與加固

第3章

混凝土結(jié)構(gòu)工程檢測鑒定與加固苗吉軍楊建2024年10月2日本章學(xué)習(xí)目的(1)了解混凝土結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行檢測鑒定及加固的原因；(2)了解混凝土結(jié)構(gòu)工程常見的事故及其原因，以及現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)工程檢測鑒定及加固的方法和流程；(3)熟練掌握混凝土結(jié)構(gòu)基本原理在工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)事故時的應(yīng)用以及國家相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用；(4)了解目前混凝土結(jié)構(gòu)工程加固的常見方法。本章主要內(nèi)容(1)混凝土結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行檢測鑒定及加固的原因(2)混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理(3)混凝土結(jié)構(gòu)檢測鑒定內(nèi)容、依據(jù)及流程(4)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法(5)既有混凝土結(jié)構(gòu)加固(6)工程實例(7)展望

混凝土結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行檢測鑒定及加固的原因第一部分

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.1混凝土結(jié)構(gòu)工程檢測鑒定及加固的原因圖3.1.1混凝土表面因凍融破壞圖3.1.2鋼筋混凝土柱疏松圖3.1.3地震作用下鋼筋混凝土柱腳破壞圖3.1.4混凝土強(qiáng)度不足、鋼筋銹蝕

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.1混凝土結(jié)構(gòu)工程檢測鑒定及加固的原因圖3.1.5地震作用下鋼筋混凝土房屋整體倒塌圖3.1.6火災(zāi)作用下鋼筋混凝土房屋損壞3.1混凝土結(jié)構(gòu)工程檢測鑒定及加固的原因混凝土工程因勘察、設(shè)計、施工、使用等因素，或因火災(zāi)、地震和風(fēng)澇等自然災(zāi)害，或房屋超期服役等致使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性降低等問題。有必要對出現(xiàn)上述問題的混凝土結(jié)構(gòu)承載力、使用功能、耐久性等進(jìn)行檢測鑒定，對于不滿足設(shè)計文件或者國家相關(guān)規(guī)范規(guī)程最低要求的工程結(jié)構(gòu)要給出維修和加固意見。

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理第二部分3.2混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理3.2.1混凝土中鋼筋銹

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖3.2.1鋼筋混凝土梁底鋼筋銹蝕圖3.2.2鋼筋混凝土板底鋼筋銹蝕3.2混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理3.2.2混凝土碳化

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖3.2.3梁底混凝土碳化圖3.2.4混凝土板碳化3.2混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理3.2.3海水腐蝕

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖3.2.5鋼筋混凝土橋墩

海水腐蝕圖3.2.6鋼筋混凝土橋梁

海水腐蝕MgSO4+Ca(OH)2—CaSO4+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2—CaCl2+Mg(OH)2混凝土在海水中的腐蝕主要是MgSO4、MgCl2與水泥水化后析出的Ca(OH)2起作用的結(jié)果，其反應(yīng)式如下：3.2混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理3.2.4

混凝土凍融破壞

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖3.2.7鋼筋混凝土橋墩凍融破壞圖3.2.8鋼筋混凝土墻體凍融破壞3.2混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理3.2.5

混凝土裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖3.2.9鋼筋混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)裂縫

圖3.2.10鋼筋混凝土梁剪切斜裂縫3.2混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理3.2.6

混凝土強(qiáng)度不足的常見原因

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

原材料質(zhì)量差

混凝土配合比不當(dāng)混凝土施工工藝存在問題混凝土結(jié)構(gòu)檢測鑒定內(nèi)容、依據(jù)及流程第三部分3.3混凝土結(jié)構(gòu)檢測鑒定內(nèi)容、依據(jù)及流程

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測主要包括下列項目1混凝土力學(xué)性能2混凝土使用性能3結(jié)構(gòu)混凝土微觀及氯離子含量、堿含量分析4構(gòu)件缺陷的檢查與測定5構(gòu)件尺寸的檢驗與偏差測定6構(gòu)件鋼筋的檢測7位移與變形的測定8構(gòu)件損傷的識別與測定9~10材料性能劣化的快速檢驗/結(jié)構(gòu)性能的檢驗和測試3.3混凝土結(jié)構(gòu)檢測鑒定內(nèi)容、依據(jù)及流程

混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GBT50344-200)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ/8-2007)《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50152-2012)《既有建筑物結(jié)構(gòu)檢測與評定標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ08-804-2005)《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJT23-2011)《鉆芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:2007)《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T152-2008)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002(2011年版)《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS146：2003(2007年版))《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GB50367-2006)《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》(JGJ116-2009)混凝土結(jié)構(gòu)工程檢測常用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測工作程序圖接受委托初步調(diào)查制定檢測方案檢查單位內(nèi)部審定委托方確認(rèn)規(guī)定檢測方案、簽訂檢測合同確認(rèn)儀器、設(shè)備狀況現(xiàn)場檢測檢測方案調(diào)整補(bǔ)充檢測計算分析和結(jié)果評價與委托方進(jìn)行報告結(jié)論的協(xié)調(diào)檢測報告問題答復(fù)與解釋檢測報告3.3混凝土結(jié)構(gòu)檢測鑒定內(nèi)容、依據(jù)及流程混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法第四部分混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測可根據(jù)委托方要求進(jìn)行下列項目1混凝土力學(xué)性能2混凝土使用性能3結(jié)構(gòu)混凝土微觀及氯離子含量、堿含量分析4構(gòu)件缺陷的檢查與測定5構(gòu)件尺寸的檢驗與偏差測定6構(gòu)件鋼筋的檢測7位移與變形的測定8構(gòu)件損傷的識別與測定9~10材料性能劣化的快速檢驗/結(jié)構(gòu)性能的檢驗和測試3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法混凝土的性能混凝土拌合物性能工作性坍落度經(jīng)時性硬化混凝土性能力學(xué)性能使用性能耐久性能體積溫度性能3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法靜力受壓

彈性模量抗折強(qiáng)度表面硬度缺陷與性能

劣化區(qū)混凝

土性能抗拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度力學(xué)性能3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法抗?jié)B性能慢凍法

抗凍性能抗氯離子

滲透性能一般規(guī)定抗硫酸鹽

侵蝕性能使用性能

3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法有害物質(zhì)分析與效應(yīng)檢驗1234氯離子含量混凝土中堿含量堿骨料反應(yīng)檢驗游離氧化鈣影響3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法混凝土構(gòu)件缺陷檢測三個方面一般規(guī)定外觀質(zhì)

量缺陷構(gòu)件內(nèi)

部缺陷露筋、蜂窩、孔洞、夾渣、疏松、裂縫、連接部位的缺陷、缺棱掉角、棱角不直、翹曲不平等孔洞、疏松、不良結(jié)合面等內(nèi)部不密實區(qū)的檢測和裂縫深度的檢測3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法混凝土構(gòu)件尺寸偏差檢測標(biāo)高：

≤5mm構(gòu)件截

面尺寸：

fmax-fmin≤10mm力學(xué)性能構(gòu)件軸

線位置：

≤5mm預(yù)埋件

位置：

≤2mm預(yù)埋垂

直度：

≤2mm表面平

整度：

≤1mm3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法混凝土中的鋼筋檢測一般規(guī)定凈距、保護(hù)層厚度、直徑、力學(xué)性能、銹蝕鋼筋探測儀、雷達(dá)儀，滿足JGJ/T152鑿開混凝土后的實際量測或取樣檢測檢測內(nèi)容鋼筋數(shù)量和間距混凝土保護(hù)層厚度混凝土中鋼筋公稱直徑構(gòu)件中鋼筋銹蝕狀況檢測鋼筋力學(xué)性能檢測3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法火災(zāi)損傷、地震損傷、

環(huán)境損傷、作用損傷在結(jié)構(gòu)全面檢查的基

礎(chǔ)上進(jìn)行損傷識別對檢查過程中的安全問題、有毒

有害、可燃可爆物質(zhì)進(jìn)行測定混凝土構(gòu)件損傷檢測3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法環(huán)境作用損傷的推斷位移與變形撓度傾斜基礎(chǔ)不均勻沉降動態(tài)變形3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法結(jié)構(gòu)性能檢驗構(gòu)件適用性的荷載檢驗構(gòu)件承載力檢驗可靠性指標(biāo)檢驗構(gòu)件振動特性的測試結(jié)構(gòu)動力特性測試3.4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測項目及檢測方法既有混凝土結(jié)構(gòu)加固第五部分

化學(xué)灌漿加固

噴射混凝土加固

外包混凝土加固

外包鋼加固

粘貼鋼板加固粘貼碳纖維加固

預(yù)應(yīng)力撐桿加固

水泥灌漿加固3.5既有混凝土結(jié)構(gòu)加固加固方案方法3.5既有混凝土結(jié)構(gòu)加固圖3.5.1噴射混凝土加固圖3.5.2外包鋼加固圖3.5.3粘貼碳纖維加固圖3.5.4預(yù)應(yīng)力鋼絞線加固

加固的工作程序

結(jié)構(gòu)可靠性鑒定

加固方案

加固設(shè)計施工組織設(shè)計

臨時防護(hù)措施加固施工工程驗收3.5既有混凝土結(jié)構(gòu)加固工程實例第六部分1.工程概況

某住宅小區(qū)，結(jié)構(gòu)體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用獨(dú)立基礎(chǔ)+防水底板。該小區(qū)1#-B住宅樓10層中單元西住戶戶主發(fā)現(xiàn)梁B-16/(B-b)-(B-d)底部混凝土中水泥含量很少，對其安全性產(chǎn)生懷疑，需對該梁的安全性進(jìn)行鑒定，同時對板(B-14)-(B-16)/(B-b)-(B-d)、梁B-b/(B-16)-(B-20)、梁B-a(B-16)-(B-21)以及板(B-16)-(B-21)/(B-a)-(B-b)進(jìn)行相關(guān)檢測鑒定。

圖3.6.1

住宅樓北立面圖3.6工程實例1鋼筋混凝土施工質(zhì)量不合格分析及碳纖維加固處理圖3.6.2

結(jié)構(gòu)平面圖(

標(biāo)高29.750m，陰影部分為檢測范圍)1.工程概況2.損傷調(diào)查

經(jīng)現(xiàn)場勘查，該小區(qū)1#-B住宅樓10層(結(jié)構(gòu)標(biāo)高29.750m)的梁B-16/(B-b)-(B-d)底部混凝土中水泥含量很少、鋼筋露出而且存在銹蝕現(xiàn)象。

圖3.6.2

梁B-16/(B-b)-(B-d)損傷情況3.荷載調(diào)查恒荷載樓板及梁混凝土的自重25kN/m3梁側(cè)石灰砂漿17kN/m3樓面水泥砂漿找平層20kN/m3樓面大理石面層28kN/m3活荷載樓面活荷載2.0kN/m2表3.6.1

荷載調(diào)查統(tǒng)計4.結(jié)構(gòu)形式確認(rèn)該工程結(jié)構(gòu)體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，豎向及水平向承重構(gòu)件為鋼筋混凝土梁、板、柱及剪力墻。5.現(xiàn)場檢測鑒定梁B-16/(B-b)-(B-d)梁B-a/(B-16)-(B-21)梁B-b/(B-16)-(B-20)圖3.6.3

檢測范圍5.現(xiàn)場檢測鑒定主要檢測鑒定內(nèi)容包括：(1)梁的截面尺寸測量；(2)梁、板的混凝土強(qiáng)度檢測；(3)梁中混凝土的碳化深度檢測；(4)梁內(nèi)鋼筋位置、間距、保護(hù)層厚度及銹蝕情況檢測；5.現(xiàn)場檢測鑒定圖3.6.4

梁截面尺寸檢測圖3.6.7鉆芯法取樣圖3.6.5回彈法檢測混凝土強(qiáng)度圖3.6.6測量混凝土碳化深度圖3.6.8芯樣抗壓強(qiáng)度試驗5.現(xiàn)場檢測鑒定圖3.6.9

鋼筋位置、直徑、間距測定及鋼筋銹蝕情況5.現(xiàn)場檢測鑒定圖3.6.10未銹蝕與已銹蝕鋼筋位置分界線處的混凝土的碳化深度測量圖3.6.11混凝土強(qiáng)度分界線示意圖梁B-16/(B-b)-(B-d))構(gòu)造柱6.承載力計算(1).抗彎承載力Mu

單筋矩形截面抗彎承載力計算公式如下：α1fcbx=fyAs

Mu=fy

As(h0-x/2)將現(xiàn)場實測各參數(shù)代入上式解得，Mu=

23.5kN·m(2).抗剪承載力Vu6.承載力計算(3).彎矩設(shè)計值M及剪力設(shè)計值Va.板傳到梁上的荷載根據(jù)雙向板支承梁的設(shè)計理論，梯形荷載作用時，等效均布荷載

pe=(1-2?12+?13)p′

其中p′=pl01/2=(g+q)l01/2，?1=0.5l01/l02

b.梁自重計算

gl=1.2×[25×0.208×0.5+17×0.01×(0.5-0.1)×2+17×0.01×(0.208+0.02)]=3.2kN/m代入數(shù)據(jù)解得，pe=6.77kN/m因此，作用在梁B-16/(B-b)-(B-d)上的荷載設(shè)計值為：8.21+6.77+3.2=18.2kN/m6.承載力計算因梁兩端與柱整澆，其支座可看作固結(jié)，計算簡圖如圖圖3.6.12所示：

圖3.6.12計算簡圖

6.承載力計算支座彎矩設(shè)計值

剪力設(shè)計值V=kN

由上述計算得知，

Mu=23.5kN·m

<M=25.5kN·m

,抗彎承載力小于彎矩設(shè)計值，不符合要求；

Vu>V，符合要求要求。由此可知，梁B-16/(B-b)-(B-d)承載力不符合要求，需要對其進(jìn)行受彎加固處理。

kN·m7.鑒定結(jié)論通過對受檢構(gòu)件的現(xiàn)場檢測及驗算，可以得出以下結(jié)論：(1)

梁的截面尺寸均滿足設(shè)計要求；(2)

梁、板的混凝土強(qiáng)度等級滿足設(shè)計要求；(3)

梁B-16/(B-b)-(B-d)縱筋直徑不符合設(shè)計要求，其他指標(biāo)符合設(shè)計要求；梁B-a/(B-16)-(B-21)、梁B-b/(B-16)-(B-20)縱向鋼筋的位置、直徑、保護(hù)層厚度及箍筋直徑滿足設(shè)計要求；(4)

梁B-16/(B-b)-(B-d)承載力不符合要求，其他梁、板均滿足承載力設(shè)計要求；(5)

梁B-16/(B-b)-(B-d)底部混凝土碳化深度大，縱筋沒有銹蝕、箍筋銹蝕嚴(yán)重不滿足耐久性要求。

8.

加固處理方案

對梁B-16/(B-b)-(B-d)給予承載力及耐久性加固。鑿除該梁下部松散混凝土(以箍筋銹蝕為界線)，對出現(xiàn)銹蝕的箍筋進(jìn)行人工除銹，然后噴射C35的細(xì)石混凝土至原有截面尺寸并運(yùn)用碳纖維片材對該梁進(jìn)行加固處理。

8.

加固處理方案取加固前的彎矩設(shè)計值M=25.5kN·m

代入下列公式，

M≤fy

As(h0–a′)+Ecf

[εcf]

Acf(h–a′)

計算得，

Acf=

[M-

fy

As(h0–a′)]

/

[Ecf

[εcf](h–a′)]]

=[25.5×106-300×339×(249-2.1×105×0.0069×(280-31)]=

9.2mm2

8.

加固處理方案

由一層碳纖維布厚度tcf=0.111mm，計算出所需碳纖維布的橫截面寬度:

bcf=

Acf/tcf=9.2/0.111=82.9mm，取bcf=100mm，梁底沿縱筋方向全長加固，加固示意圖如圖3.6.13所示：

圖3.6.13

加固示意圖1.工程概況

北方沿海地區(qū)某小區(qū)地下車庫，結(jié)構(gòu)形式為混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積約40000m2，距漲潮岸線不足300m。該建筑于2004年施工，2005年交付使用，2007年初發(fā)現(xiàn)混凝土樓蓋及框架柱有鋼筋嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象。3.7工程實例2某地下車庫鋼筋的銹蝕實例分析圖3.7.1

樓板混凝土銹脹鼓起2.損傷調(diào)查

現(xiàn)場勘察情況如下：

(1)樓板混凝土銹脹起鼓；

(2)梁底箍筋嚴(yán)重銹蝕與縱筋銹斑；

(3)框架柱箍筋嚴(yán)重銹蝕、縱筋基本完好。2.損傷調(diào)查

圖3.7.3

梁底箍筋損傷嚴(yán)重圖3.7.4

梁底縱筋表面損傷圖3.7.2

開鑿后鋼筋銹蝕情況圖3.7.1

樓板混凝土銹脹鼓起3.原因分析

完全碳化深度計算式：(1)碳化引起鋼筋銹蝕的機(jī)理與計算部分碳化長度計算式：3.原因分析

圖3.7.5

完全碳化深度實測值與計算值圖3.7.6

部分碳化長度實測值擬合曲線3.原因分析

分別對梁、板、柱混凝土按不同施工段進(jìn)行多點(diǎn)、深度取樣，采用X熒光分析儀對混凝土樣本進(jìn)行試驗分析。(2)混凝土氯離子侵蝕試驗分析設(shè)計因素施工因素結(jié)構(gòu)工作環(huán)境(3)其他因素4.修復(fù)加固方案

依據(jù)《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對該鋼筋混凝土柱進(jìn)行受剪加固時，按下列公式進(jìn)行斜截面受剪承載力計算：

Vc≤Vcrc+Vccf

Vccf＝φ2ncfwcftcf/(scf+wcf)εcfv

Ecfhcf

εcfv＝2/3（0.2-0.3n+0.12λc）εcfu4.修復(fù)加固方案

表3.7.1

構(gòu)件修復(fù)處理措構(gòu)件與損傷類型耐久性或承載力修復(fù)措施保護(hù)層c

30mm板、c

40mm梁、柱構(gòu)件清除表面原有裝修層，涂刷防銹浸漬劑兩道，防止內(nèi)部鋼筋銹蝕斑點(diǎn)發(fā)展。保護(hù)層c

30mm板、c

40mm梁、柱鋼筋面積損傷率

5%構(gòu)件鑿除鋼筋外層混凝土，盡量消除鋼筋銹漬的影響，對鋼筋表面進(jìn)行除銹；噴射C35細(xì)石混凝土，補(bǔ)足保護(hù)層厚度，抹平養(yǎng)護(hù)。鋼筋面積損傷率>5%板、梁、柱鑿除鋼筋外層混凝土，盡量消除鋼筋銹漬的影響；對鋼筋進(jìn)行除銹，鋼筋表面不得留有銹皮、銹渣；噴射C35細(xì)石混凝土，補(bǔ)足保護(hù)層厚度，抹平養(yǎng)護(hù)；混凝土養(yǎng)護(hù)完成后，粘貼碳纖維片材。4.修復(fù)加固方案

圖3.7.7

柱粘貼碳纖維立面與斷面圖(mm)1.工程概況

北方某沿海城市單層地下框架剪力墻結(jié)構(gòu)，距海約200m，設(shè)計為停車場，面積約為4810m2，主體混凝土澆筑完成回填土后，發(fā)現(xiàn)剪力墻內(nèi)側(cè)墻體有多處豎向裂縫，如圖所示。3.8工程實例3北方某框架剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫成因分析及處理圖3.8.1墻體立面裂縫圖3.8.2結(jié)構(gòu)平面布置圖柱2.損傷調(diào)查

經(jīng)現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)剪力墻內(nèi)側(cè)墻體有多處豎向裂縫，出現(xiàn)位置集中于4~14軸線之間。每片墻體內(nèi)裂縫多集中于墻下部，高度在2.0~3.0m之間。裂縫間距約為2.5~4.0m，且裂縫寬度自下而上逐漸減小，墻體底部寬度在0.3~0.4mm左右。裂縫貫通，墻體表面滲水。墻體裂縫立面分布特征以7~8軸線為例，如圖3.8.2所示。2.損傷調(diào)查

圖3.8.3墻體裂縫立面分布特征3.結(jié)構(gòu)形式確認(rèn)

該工程結(jié)構(gòu)體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，豎向及水平向承重構(gòu)件為鋼筋混凝土梁、板、柱及剪力墻。4.原因調(diào)查及分析

由于該結(jié)構(gòu)處于近海的特殊地理位置，故對開裂處混凝土進(jìn)行采樣，測得氯離子含量為0.06%。檢測結(jié)果滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的耐久性三類環(huán)境中氯離子含量低于0.1%的基本要求。(1)氯離子含量

在土壓力作用下形成的裂縫一般特點(diǎn)為橫向裂縫，而本工程中的裂縫形態(tài)為豎向裂縫，如圖3.8.2所示。故可排除本工程裂縫因土壓力作用所致。(2)土壓力作用4.原因調(diào)查及分析

由素混凝土（包括低配筋率混凝土）收縮計算公式可得：

εy(t)=3.24×10-4(1-e-0.01t)M1M2…M10＝1.35×10-4

δf＝εy(t)×L＝1.09mm(3)收縮裂縫

由上式計算可得，其結(jié)果1.09mm與實際裂縫寬度0.3~0.4mm相差懸殊，但是由于混凝土收縮會導(dǎo)致開裂是正確的。4.原因調(diào)查及分析

(4)溫差裂縫

溫差裂縫可分為水化熱產(chǎn)生的溫度裂縫和環(huán)境溫差形成的溫度裂縫兩類?；炷潦┕て陂g，在其澆筑后的硬化過程中水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，造成內(nèi)外的較大溫差，從而在混凝土表面形成較大拉應(yīng)力。此類裂縫多沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，通常是中間粗兩端細(xì)，呈棗核狀，與本工程的裂縫特點(diǎn)不符，故排除。環(huán)境溫差形成的溫度裂縫是在超靜定結(jié)構(gòu)中，由于構(gòu)件不同側(cè)面的溫差引起構(gòu)件變形受到約束而形成的裂縫。4.原因調(diào)查及分析

(5)初步結(jié)論

該工程回填土?xí)r間為7月下旬，正值該地區(qū)的高溫季節(jié)。剪力墻外側(cè)回填土溫度在20℃左右，現(xiàn)場測量未采取保溫措施的結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度可達(dá)到60℃以上。墻體內(nèi)外溫差達(dá)到40℃，墻體變形受到兩側(cè)框架柱、下部地基梁及上部連梁的共同約束，可能產(chǎn)生溫度變形裂縫?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，墻內(nèi)側(cè)裂縫高度均在外側(cè)回填土高度以下，可基本印證此推斷。5.剪力墻裂縫寬度計算

(1)彎矩圖的確定

把剪力墻簡化成一個五跨連續(xù)梁，每跨長度為8100mm，厚度為300mm，梁的上側(cè)面溫度為20℃，下側(cè)面為60℃，如圖3.8.3所示。選取1000mm寬的剪力墻板帶為計算梁單元。為了方便計算，忽略鋼筋的作用，彈性模量取混凝土彈性模量Ec，利用力法求解得到的彎矩圖如圖3.8.4所示。

5.剪力墻裂縫寬度計算

(1)彎矩圖的確定圖3.8.5單元梁彎矩圖(單位：kN·m)圖3.8.4單元梁計算簡圖(單位：mm）5.剪力墻裂縫寬度計算

(2)混凝土拉應(yīng)變計算

由上節(jié)計算可知，最大彎矩為：MK＝36.25kN·m；可得受拉鋼筋的應(yīng)力為：受拉鋼筋的應(yīng)變?yōu)椋害舠=σsk／ES=3.21×10-45.剪力墻裂縫寬度計算

(3)裂縫寬度計算參數(shù)名稱混凝土收縮應(yīng)變εy當(dāng)量溫度Tr綜合溫差T主裂縫平均間距[L]單元梁裂縫寬度δf計算公式計算結(jié)果0.84×10-4-8.4℃-48.4℃4500mm0.37mm備注ε0—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下混凝土極限收縮應(yīng)變，取3.24×10-4；t為混凝土澆筑時間，取30d；

a—溫度系數(shù)，取1×10-5；Tmax—墻體中混凝土的最高溫度，取60℃；Tmin—墻體中混凝土的最低溫度，取20℃；εp—混凝土極限拉伸，取0.8×10-4；

—裂縫寬度衰減系數(shù)，取

0.24；

；CX—地基水平阻力系數(shù)，取120×10-2N/mm3；H—墻體高度，取1000mm；E—混凝土彈性模量，取2.8×104N/mm2。表3.8.1

單元梁裂縫寬度計算流程表6.裂縫處理方案

步驟說明

步驟1：使用一把25mm寬的方鑿子，沿裂縫深度方向鑿成

一個寬25mm，深38mm“U”型“槽溝。步驟2：將四份KB與一份水混合，沿水流方向自上而下修

復(fù)，填入槽內(nèi)1/3壓實。步驟3：待KB固化后（大約1分鐘），將五份T1與一份水混合，填入槽內(nèi)2/3處壓實。步驟4：將四份KB與一份水混合后，填平其余的空隙，

然

后再將五份T1與兩份水混合成漿狀，涂于被處理

表面，并在24小時內(nèi)保持濕潤。表3.8.2

裂縫處理流程圖1.工程概況某廠房為單層裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，建于1980年。由某冶金設(shè)計院設(shè)計，具體施工單位不詳。房屋建筑平面呈矩形，東西向長度為48480mm、南北向?qū)挾葹?8480mm，為單層廠房，總建筑面積約900m2，一榀排架及柱截面如圖3.9.1所示。由于該房屋年限較久，為了解房屋安全狀況，由甲方委托某房屋質(zhì)量檢測站對該房屋結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢測評定，并對可能存在的問題提出處理建議。圖3.9.1

一榀排架及柱截面圖3.9工程實例4某廠房安全性鑒定2.損傷調(diào)查

根據(jù)現(xiàn)場檢測條件，對房屋損傷狀況進(jìn)行了檢測。未發(fā)現(xiàn)房屋樓屋面梁板及混凝土柱有明顯的開裂及混凝土構(gòu)件銹蝕等損傷，也未發(fā)現(xiàn)由相對不均勻沉降導(dǎo)致的墻體開裂及其它結(jié)構(gòu)損傷。3.荷載調(diào)查

屋面為不上人屋面考慮，其活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取為0.5kN/m2?？紤]梁柱構(gòu)件表面粉刷層的重量，混凝土容重近似取26kN/m3；鋼材容重取為78kN/m3。修正后的基本風(fēng)壓取0.55kN/m2。4.結(jié)構(gòu)形式確認(rèn)

結(jié)構(gòu)形式為單層鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房，豎向承重結(jié)構(gòu)為排架柱。5.現(xiàn)場檢測鑒定根據(jù)房屋原設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)圖紙，對房屋建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行檢測與復(fù)核，為房屋結(jié)構(gòu)安全檢測提供基本依據(jù)。a.主要軸線尺寸和樓層層高的檢測與復(fù)核；b.建筑分隔、門窗位置的檢測與復(fù)核；c.結(jié)構(gòu)布置情況的檢測與復(fù)核；d.主要鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸及配筋的檢測與復(fù)核。5.現(xiàn)場檢測鑒定(2)房屋傾斜情況的檢測

根據(jù)現(xiàn)場測試條件，采用中緯ZTS600型電子全站儀對房屋的整體傾斜情況進(jìn)行了檢測。通過測量外墻轉(zhuǎn)角處上下兩端的相對三維坐標(biāo)(含施工誤差)推算房屋整體傾斜率，實測結(jié)果參見表3.9.1。5.現(xiàn)場檢測鑒定測點(diǎn)位置測試方向傾斜方向傾斜率(‰)1-B軸外墻轉(zhuǎn)角處東西向東1.138南北向南2.9479-B軸外墻轉(zhuǎn)角處東西向西2.601南北向南1.4529-A軸外墻轉(zhuǎn)角處

東西

向西3.317

南北

向北2.4161-A軸外墻轉(zhuǎn)角處

東西

向東1.008

南北

向北1.113表3.9.1

房屋傾斜率實測結(jié)果5.現(xiàn)場檢測鑒定(3)房屋主要結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度采用回彈法檢測結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果見表3.9.2所示。

構(gòu)件編號檢測部位測區(qū)強(qiáng)度平均值測區(qū)強(qiáng)度最小值測區(qū)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差構(gòu)件強(qiáng)度推定值ZH-1A-5軸柱42.038.22.9737.13ZH-2A-4軸柱37.629.13.7531.44ZH-3A-3軸柱31.630.50.7130.40ZH-4A-2軸柱41.438.02.9336.57