衡阳市建筑结构检测鉴定与加固概论及工程实例06

1、湖南大学土木工程学院卜良桃 教建筑结构检测鉴定与建筑结构检测鉴定与加固概论及工程实例加固概论及工程实例( (第六讲）第六讲） 第七章第七章 钢筋混凝土现浇板出现钢筋混凝土现浇板出现裂缝建筑结构检测鉴定与加固裂缝建筑结构检测鉴定与加固一、检测与鉴定1 工程概况1.1 工程基本情况 某综合体位于某市市区内，综合体一期D区地下室共二层，该地下室于2007年4月开工，2007年8月主体竣工，该综合体为框架结构（塔楼部分除外），总建筑面积11025.28m2，设计使用年限为50年。该工程采用人工挖孔灌注桩基础，地下室负二层顶板厚度为250mm（人防顶板），负一层顶板厚度为180

2、mm，顶板上需覆土的区域设计覆土厚度约为1m。 地下车库底板主体结构检测鉴定与裂缝处理地下车库底板主体结构检测鉴定与裂缝处理综合体一期D区地下室负二层结构布置图综合体一期D区地下室负二层结构布置图1.2 检测、评定原因和内容 综合体一期D区地下室底板出现渗漏水现象，地下室底板、混凝土侧墙及顶板层的部分梁、板出现裂缝。为确保地下室主体结构的安全，防止意外事故的发生，需要对该地下室渗漏水、开裂原因进行了检测评定。 2 2 检测与鉴定结果检测与鉴定结果2.1 底板板面相对标高检测 采用水准仪对部分地下室底板板面相对标高进行测量，检测结果见下表。地下室底板板面相对标高测量结果 检测结果表明：部分底板存

3、在一定的隆起现象（已扣除底板板面设计坡度的影响），同一设计标高的地下室底板板面最大相对高差为30mm。2.2 顶板梁、板构件挠度检测 采用水准仪对部分地下室顶板层绿化覆土超厚区域的梁、板构件进行挠度测量，测量结果如下表。地下室底板板面相对标高测量结果 检测结果表明，所检测楼面板挠度变形值小于相关规范规定的挠度变形限值，满足设计要求。2.3 结构构件现状检测调查 （1）主承重构件混凝土抗压强度检测 采用钻芯法、回弹法对综合体一期D区地下室检测区域内混凝土构件的混凝土强度进行抽检，检测结果如下表。混凝土芯样抗压强度试验结果汇总表混凝土抗压强度检测结果汇总表注：商品混凝土，泵送施工，碳化深度为0.5

4、1mm。检测结果表明，所检测的混凝土梁、板、墙构件抗压强度满足原设计强度。（2）混凝土构件钢筋配置检测 采用ZBL-R650型钢筋检测仪对主要承重构件内配置的钢筋直径、数量及保护层厚度等进行检测，检测结果见下表。负12层混凝土柱钢筋检测结果汇总表负12层混凝土楼面梁钢筋检测结果汇总表负12层混凝土楼面板钢筋检测结果汇总表负12层混凝土墙钢筋检测结果汇总表检测结果表明，检测混凝土梁、板、柱构件内配置的钢筋直径、数量及间距、保护层厚度满足设计要求。2.4 计算复核 表6-1 普通烧结粘土砖抗压强度检测结果汇总表（单位：MPa）（1）综合体一期D区地下室底板顶面设计标高为49.000m、50.000

5、m。根据建设部综合勘察研究设计院出具的水位观测报告（2009年2月16日），该区域地下水主要为上层滞水，水位埋深及分布不均，建议综合体一期D区地下室抗浮设计水位标高采用51.200m。 根据上述数据核算，综合体一期D区地下室底板的板面至地下水设防水位的距离（高度）分别为1.2m、2.2m。按该设防水位计算地下室所受到的浮力，考虑在最不利组合情况下，现有地下室底板结构的承载力不满足相关规范要求。（计算中考虑了保护层超厚造成底板有效截面降低的影响）（2）根据其公司提供的D区地下室顶板现状绿化覆土超出量示意图，部分覆土超厚区域现有顶板结构的承载力不满足相关规范要求。2.5 结构构件开裂情况调查 对综

6、合体一期D区地下室检测区域内混凝土构件的开裂情况进行普查，发现地下室底板、混凝土墙，顶板层梁、板均存在裂缝反应，详细普查结果如下图负二层地下室底板裂缝图（1）负二层地下室底板裂缝图（2）垂直底板裂缝钻取的芯样（裂缝宽度为0.50.7mm）梁裂缝图结果表明：综合体一期D区地下室检测区域内的地下室底板、混凝土墙，顶板层梁、板的开裂和渗漏较严重（部分裂缝曾修补过，但仍存在渗漏现象）。2.6 综合体一期D区地下室设计及施工情况调查 （1）设计方面本工程采用人工挖孔灌注桩基础。地下室底板与竖壁、楼板与竖壁之间的施工缝必须设置止水带。地下室抗浮设防水位为相对标高-9.50m（相当于绝对标高50.000m）

7、。设置后浇带及膨胀加强带，后浇带处的混凝土建议间隔60天，且主体封顶后再施工。（2）施工方面第1批1-A1-Q交1-11-23轴承台、基础梁及底板（C30P6）于2007年5月28日19时05分起至5月30日18时12分止连续浇筑。第2批2-A2-F交2-12-13轴承台、基础梁及底板（C30P6）于2007年6月9日21时34分起至6月11日17时45分止连续浇筑。 根据委托方提供给我单位的相关施工资料，地下室承台、基础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轴承台、基础梁及底板（C30P6）于2007年6月14日17时23分起至6月15日15时28分止连续浇筑

8、。第4批3-A3-Q交3-393-59轴承台、基础梁及底板的具体浇筑时间不详。以上混凝土浇筑施工时是否留置了混凝土试块，各混凝土试块的强度、抗渗等级检验结果不详。3 检测鉴定结论与建议 3.1 结论 （1）地下室底板裂缝是主要是由于现有底板结构不满足该场地实际地下水位条件下的抗反水压力承载力要求引起；同时还有由于连续浇筑时间过长、整浇底板施工完成后形成的暴露面较大、混凝土养护不及时等原因造成混凝土收缩及温度变化引起的变形裂缝；后浇带两侧裂缝主要是由于混凝土浇筑施工时未将后浇带两侧清理干净等原因造成；混凝土墙裂缝主要是由于混凝土收缩变形产生；顶板层梁、板裂缝主要由于实际绿化覆土荷载超出设计值引起

9、。（2）综合体一期D区地下室的混凝土构件强度、钢筋直径和间距、构件尺寸等满足设计图纸及施工验收规范要求。 综上所述，该综合体裂缝的产生造成了地下室大量渗漏，已严重影响到地下室的正常使用功能和耐久性，要达到原设计条件下正常、安全使用的要求，须对受损结构构件进修缮处理。经正规施工处理，并确保施工质量满足现行施工质量验收规范要求，通过验收后，可达到原结构的设计使用条件。 3.2 建议 （1）渗漏处理建议对综合体一期D区地下室采取如下处理措施： 在地下室底板上设置泄水孔和集水沟，及时将水排出，同时在底板板面设置渗排水层，并重做混凝土面层，具体做法如下：在地下室底板上铺设80mm厚卵石层、要求密实；在卵

10、石层上满铺一层土工布，再在土工布上浇筑100mm厚的钢筋混凝土板，板内配 12150双向双层钢筋，新钢筋混凝土板每隔4m左右设置钢筋混凝土肋梁，肋梁宽300mm，与原地下室底板采用钢筋锚固连接；肋梁上每隔1m设置一个100100mm的滤水孔，已便地下水流入集水坑（沟）中。（2）对已产生明显结构裂缝和经详细计算复核其承载力不满足实际绿化覆土荷载要求的顶板层混凝土梁采用外粘碳纤维等方法加固处理，加固施工前应将宽度0.2mm的裂缝灌缝封闭处理，裂缝缝封闭处理如图7-9所示。图7-9 混凝土构件裂缝封闭处理详图（3）对已产生明显结构裂缝和经详细计算复核其承载力不满足实际绿化覆土荷载要求的顶板层混凝土板

11、采用外粘碳纤维的方法加固处理，加固施工前应将宽度0.2mm的裂缝灌缝封闭处理。（4）对墙体裂缝采用外粘碳纤维的方法封闭处理，裂缝封闭后完善防水措施，局部增设油毡防水层。二、加固方案 鉴于该综合体地下车库面积较大，且出现裂缝的部位较多。加固方案的选取不仅要保证结构的安全性，还要保证地下车库不出现渗水等其他影响结构耐久性的因素。对该综合体地下车库底板的梁楼板和混凝土墙采用外粘碳纤维的方法加固处理。1 加固方法简介 碳纤维加固混凝土结构技术是一项新型、高效的结构加固修补技术。是利用浸渍树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，共同工作达到对混凝土结构构件加固补强。较传统的加固方法具有明显的高强、高效、施工便捷

12、、适用面广等优越性。 该法适用于钢筋混凝土受拉和受弯构件承载力不足的加固，当利用其缠绕的约束作用时，也可以用于受压构件的加固。但是该方法也存在一些缺点。例如，使用环境温度有限制，且需作专门的防护处理。若防护不当，易遭受火灾和人为损坏。 2 梁加固 对已产生明显结构裂缝和经详细计算复核其承载力不满足实际绿化覆土荷载要求的顶板层混凝土梁采用外粘碳纤维等方法加固处理，加固详图如图7-11所示，部分顶板层混凝土梁裂缝详图如图7-10所示。加固施工前应将宽度0.2mm的裂缝灌缝封闭处理，封闭处理详图如图7-9所示。图7-10 梁裂缝详图图7-11 碳纤维加固梁示意图3 楼板加固 对已产生明显结构裂缝和经

13、详细计算复核其承载力不满足实际绿化覆土荷载要求的顶板层混凝土板采用外粘碳纤维的方法加固处理，加固详图如图7-13所示，部分顶板层混凝土板裂缝详图如图7-12所示。加固施工前应将宽度0.2mm的裂缝灌缝封闭处理。封闭处理详图如图7-9所示。图7-12 综合体一期D区地下室负二层顶板裂缝图图7-13 综合体一期D区地下室负二层顶板加固图4 混凝土墙加固 对墙体裂缝采用外粘碳纤维的方法加固处理，加固详图如图7-15所示，部分顶板层混凝土墙裂缝详图如图7-14所示。加固施工前应将宽度0.2mm的裂缝灌缝封闭处理。封闭处理详图如图7-9所示。0.15mm0.5mm-0.6mm图7-14 综合体一期D区地下室混凝土墙裂缝图图7-15 碳纤维加固混凝土墙示意图三、加固施工技术1 外粘碳纤维加固混凝土结构构件的施工工艺 于外粘碳纤维加固混凝土结构构件的施工工艺流程如下所示：定位放线基层处理（砼面层处理）找平处理