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                加固動態

                混凝土加固公司對房屋框架梁裂縫的檢測鑒定與加固設計探析

                2020-05-22 12:14:46 lojg

                混凝土加固公司對房屋框架梁裂縫的檢測鑒定與加固設計探析

                房屋框架梁裂縫的檢測鑒定能夠明確裂縫的起因、屬性、類別,裂縫所處位置、所處環境、發展程度也能夠得到直觀揭示,近年來相關研究大量涌現也能夠證明這一認知,而為了保證框架梁裂縫檢測鑒定能夠為加固設計工作的開展提供更有力支持,正是本文圍繞該課題開展具體研究的原因所在。 
                  1 檢測鑒定與加固設計的基本路徑 
                  1.1 檢測鑒定 
                  檢測鑒定得出的結論能夠為裂縫的修補提供支持,通過現場調研、檢測以及分析,可以明確判斷出裂縫的類別、屬性以及起因,同時,還應該在綜合考慮裂縫所處的環境、位置以及發展程度等情況的基礎上,鑒定出裂縫可能帶來的危害,才能選擇出針對性較強的修補方法。具體檢測過程需嚴格遵循《混凝土結構現場檢測技術標準》(GB/T50784-2013)進行檢測,主要檢測內容包括梁外觀、裂縫情況檢查,以及受力鋼筋保護層厚度、梁底受力鋼筋配置情況、梁混凝土截面尺寸與抗壓強度檢測,由此即可分析裂縫出現的原因。在具體檢測過程中,混凝土抗壓強度的檢測一般應用回彈儀,梁鋼筋保護層厚度和配置情況檢測則運用鋼筋位置測定儀,裂縫的寬度和長度檢測運用鋼卷尺和裂縫測寬儀,梁的截面尺寸檢測應用非金屬板厚檢測儀和鋼卷尺[1]。 
                  1.2 加固設計 
                  混凝土實現可持續發展的關鍵方式就是盡可能延長其使用壽命,而開裂問題則會在較大程度上縮短混凝土的使用壽命。即使房屋框架梁的裂縫并不大,但只要存在裂縫,就會使結構構件氣密性降低,不但會導致鋼筋出現銹蝕現象,降低結構耐久性,還會給建筑物美觀度帶來不良影響,甚至在某種程度上還會讓人因擔心安全性而產生一種心理負擔與精神壓力。因此,必須及時加固修補房屋框架梁中出現的裂縫?;诜课菘蚣芰毫芽p檢測鑒定結果開展的加固設計需遵循一定原則,即經濟性、耐久性、適用性、安全性,且保證加固過程盡可能不影響其他結構配件,同時不能夠對室內空間使用造成影響。常用的加固材料有修補膠液、碳纖維布,其中修補膠液需具備低黏度、滲透性較優秀特點,碳纖維布則需要具備較高強度并應用專用膠[2]。 
                  2 實例分析 
                  2.1 工程概況 
                  為提升研究的實踐價值,本文選擇了位于上海地區的商住綜合樓地上6層建筑作為研究對象,建筑面積為8700m2,采用柱下鋼筋混凝土交叉條形基礎,同時采用壓密注漿加固處理方式進行地質狀況較差的場地地基土處理,處理后的復合地基承載力為180kPa。工程除底層框架外,二層及以上框架的現澆結構混凝土設計強度等級均為C25,底層為C30。工程為底框結構,1~3軸為一層,3~8軸為六層,二層以上采用M5混合砂漿、MUO粘土實心磚砌筑,底層磚砌剪力墻采用M5混合砂漿、MU10粘土實心磚砌筑,除采用現澆鋼筋混凝土結構的二層樓面及屋面外,其他部位采用預應力多孔板結構,抗震設防等級為6。壓密注漿加固主要負責進行場地的雜填土和部分深度的淤泥質粉土展開,并在2~3軸間靠近3軸約600mm處設置了后澆帶,施工完成后發現底層局部框架梁板出現結構裂縫。 
                  2.2 裂縫分布及原因調查 
                  經過現場調查,發現裂縫主要存在于底層軸間框架梁和填充墻體上(底層2~3),其中框架梁裂縫呈豎向。2軸框架梁、3軸框架梁端梁端頭處裂縫最大寬度分別為0.80mm、2.50mm,裂縫均上寬下窄且沿粱兩側面貫穿。 
                  23軸間填充墻體存在斜裂縫,裂縫呈3軸方向,最大裂縫寬度為4.00mm。 
                  為明確裂縫成因,現場采用回彈法對底層開裂的5根梁開展了強度檢測,回彈值修正通過鉆取一個混凝土占樣實現,最終得出了表1所示的建筑構件混凝土強度檢測結果匯總。其中,鉆取的梁3混凝土芯樣強度換算為37.2MPa,而結合構件混凝土抗壓強度推定值不難發現,5根梁均達到設計要求(C30)。 
                  表1建筑構件混凝土強度檢測結果匯總 
                  上述5根梁裂縫處鋼筋配置情況及截面尺寸的檢測采用鋼尺、鋼筋磁感儀,具體的檢測結果如表2所示,結合表2可確定出現開裂的框架梁鋼筋配置及截面尺寸均符合設計要求。 
                  結合施工期間沉降觀測資料,可發現研究對象房屋建筑在施工期間的各觀測點基礎沉降較為均勻,最大、最小沉降分別為19.0mm、17.5mm。但在筆者的實際調研中發現,測量用儀器及沉降點埋設存在測量精度不足問題,因此檢測人員采用二級精度要求開展了連續三個月的沉降觀測,觀測圍繞軸底層框架柱現場重新埋設的沉降觀測點展開,共觀測9次。結合觀測結果,可確定2軸與3軸基礎之間存在5.5mm的差異沉降量,且觀測期間沉降速率為0.043mm/d,可見房屋建筑的沉降未達到穩定狀態[3]。 
                  2.3 裂縫成因分析 
                  結合上述檢測結果,可開展以下裂縫成因分析:(1)結合表1、表2,可確定出現裂縫的混凝土梁在鋼筋配置、截面尺寸、混凝土強度等方面均符合設計要求。(2)結合框架梁裂縫形態,可初步確定裂縫源于相鄰基礎不均勻沉降,這是由于沉降較大柱相連處梁頂裂縫小于梁底裂縫,而與沉降較小柱相連處梁底裂縫小于梁頂裂縫,這是由于基礎不均勻沉降對框架梁支座處的影響較為直接所致。結合裂縫走向進行分析不難發現,3軸基礎沉降量大于2軸基礎屬于裂縫產生的源頭,梁兩端因由此產生的附加彎矩出現豎向裂縫。(3)結合沉降觀測數據,可確定2軸與3軸基礎之間存在較大的差異沉降,55mm的差異沉降量與裂縫的產生存在直接關聯。(4)結合調研資料進行分析不難發現,雖然工程采用了壓密注漿法對地基進行了加固處理,但由于場地仍存在較厚的淤泥質粉土,這就使得壓密注漿法未能完成改變較差的地質條件。此外,后澆帶的設置雖然在思路上正確,但由于軟土地基沉降穩定期較長,施工階段完成的后澆帶澆筑無法真正解決基礎差異沉降問題,這也最終導致了裂縫的產生。   2.4 裂縫檢測鑒定結果 
                  結合上述檢測與分析,可得出以下房屋框架梁裂縫檢測結果:(1)底層23軸間基礎差異沉降為裂縫產生的主要原因。(2)應及時進行有效的支撐卸荷,并觀測房屋裂縫變化情況和基礎沉降情況,發現異常后需及時上報。(3)沉降穩定后,需進行可靠的加固補強處理開裂構件,且處理過程不宜考慮原配置鋼筋的抗力作用,這是由于裂縫的開展寬度較大。綜上所述,雖然該工程房屋框架梁中的裂縫不會給結構構件安全帶來不良影響,但卻會降低構件的耐久性與使用性,因此,必須及時修復出現的裂縫,以此來為工程質量與結構構件耐久性提供有力保障。 

                混凝土梁加固

                混凝土梁加固

                  2.5 裂縫加固處理 
                  在經過一年多的觀測后,房屋裂縫變化、基礎沉降均趨于穩定,由此原設計單位提供了加固設計方案,并委托專業施工團隊開展了加固施工,具體方案與施工如下:(1)加固設計方案。采用低粘度環氧樹脂進行裂縫的處理,為保證灌縫密實,采用壓力灌漿方法;框架梁加固采用JGN建筑結構粘合劑、鋼板穿心錨桿、螺栓,梁底采用的長鋼板厚8mm,梁端側面采用的長鋼板厚10mm,為保證粘貼質量,采用加壓固定方式;采用雙面6雙向@150冷軋帶肋鋼筋網片進行填充墻加固,分層壓實抹平采用1:3水泥砂漿。(2)加固施工。裂縫處理流程可概括為:“騎縫粘貼灌漿嘴→使用環氧膠泥封閉灌漿嘴間裂縫→試氣至完全封閉→漿液配置→壓力灌漿→漿液固化→封口”,梁底、梁柱端粘鋼采用甲:乙=4:1配合比的結構膠。(3)加固效果。經過近3年的跟蹤回訪調查,可確定加固處理后的房屋未出現明顯變形和裂縫,加固效果良好。 
                  2.6 粘貼碳纖維布的施工工藝 
                  具體的粘貼工藝流程可概括為:“準備→混凝土表面清理→表面修復處理→配置粘貼樹脂→涂刷→碳纖維布粘貼→固化→驗收→表面防護”。在混凝土表面清理過程中,應該將表面上的浮漿與油污徹底清除,并通過打磨的方式讓其成為堅實基層,還應該嚴格依照具體要求對缺陷部位進行相應修復處理,然后把表面的粉塵清理干凈。在粘貼樹脂配置階段,應該以結構膠說明書為依據,嚴格按照其中的科學配比進行配制,并經過均勻攪拌之后再將其投入使用。每次的配膠量應該適量,最好是在40到50分鐘內就可以用完。其中,應該通過對低速攪拌機的利用來完成充分攪拌,這一操作完成后的膠液必須是沒有氣泡并且色澤均勻的。在將膠液灌入盛膠的容器之后,還要通過相應措施的實施來避免各種雜質混入其中,如灰塵、油以及水等。在炭纖維布粘貼階段,必須保證炭纖維布尺寸的準確性,并且不能對其進行折疊,如果炭纖維布原件存在折痕,那么應該把帶有折痕的炭纖維布裁去。相較于設計位置,實際粘貼位置的長度負偏差應該在15毫米之下,而中心線的偏差則應該控制在10毫米范圍內。在驗收階段,可以通過錘擊法來檢驗混凝土和碳纖維布間的粘接質量。通常情況下,在總的粘接面積中,有效粘接面積只有占據95%以上的比例,才能使二者的正拉結粘接強度與要求相符。最后,在表面防護工作中,應該將聚合物砂漿涂刷在構件表面,以此來對其進行有效防護,同時,構件防護必須滿足耐火等級與相關規范提出的要求。 
                  結語 
                  綜上所述,房屋框架梁裂縫的檢測鑒定與加固設計聯系緊密,在此基礎上,本文涉及的上海地區工程實例、裂縫加固處理內容,則提供了可行性較高的房屋框架梁裂縫的檢測鑒定與加固設計路徑,而為了更好保障房屋安全,各類裂縫特點的明確、冬季施工環境影響、粘鋼過程中各方面清理均需要得到重點關注。 
                  參考文獻 
                  [1]漆成,董志冬,劉子毅.混凝土框架梁、頂板裂縫鑒定分析及加固處理[J].華北地震科學,2017,35(S1):30-33. 
                  [2]曹將.某住宅小區地庫框架梁裂縫加固技術[J].安徽建筑,2016,23(04):103-104. 
                  [3]龐文忠,路彥興,喬建.辦公樓框架梁裂縫檢測鑒定實例[J].建筑技術,2015,46(S2):418-420. 

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