教学楼钢筋砼梁板裂缝检测及加固.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除教学楼钢筋砼梁板裂缝检测及加固 摘要：本文通过对钢筋砼梁板裂缝检测分析及强度性能鉴定，采用改性环氧浆液灌注裂缝和粘钢法加固梁板，确保了教学楼的安全使用。关键词：裂缝检查，强度检测，承载能力验算，粘钢法加固。1. 工程概况 广东省云浮硫铁矿企业集团公司第一中学教学楼位于云浮市高峰镇，是一幢四层现浇纵墙承重的混合式结构房屋，层高3.6m。该房屋长62.455m，宽38.4m，总占地面积约为770 m2，总体建筑面积约为3080 m2，其中CQ轴为教学用楼，轴为办公楼。该综合楼于1987年竣工交付使用，现容纳在校师生近1800多人（教学楼平面附图1、立面见附图2）。 该房屋主体以钢筋砼梁板柱和砖砌体纵墙承重，基础采用墙下条形基础和柱下独立承台基础。主梁300800，次梁200400，柱300350。外墙及梯间墙厚度为240mm；外墙面以石米批荡饰面；各层内墙面以混合砂浆批荡油萍果绿；楼地面铺水磨石；天花砂浆批荡扫白；窗为钢窗；门为铁门及木门。 经过多年使用后，现部分楼板（主要是CN轴教室）出现大量裂缝，其中相当数量的楼板表现为连带次梁一起裂通。为了安全起见，并详细了解该教学楼的可靠性程度，必须要做如下几点工作：对该房屋的现状进行全面的检查，尤其是地基与基础和垂直度检测；对房屋上部承重钢筋砼柱，梁、板等构件的砼强度及配筋情况进行抽样检测，对承重砖墙的砖块，砂浆灰缝的强度进行检测；对检测结果依据现行相关建筑结构设计规范，进行承载能力复核；对承载结果作可靠性综合评定，并对裂缝情况制定技术处理措施。2. 裂缝情况21 砼梁板裂缝情况 二、三、四层及天面梁板出现不同程度的裂缝，二层及四层可见裂缝较多。在此裂缝出现在楼板板角、为跨角贯通裂缝。裂缝长度0.3-2.5mm，裂缝宽度0.2-0.6mm；有些裂缝平行主梁，于板底跨中裂通，相交的次梁梁底、梁侧竖直开裂，裂缝上大下小、宽度0.3-1mm；天面板可见渗漏痕迹，天花发黄。22 承重砖墙裂缝情况首层走廊各门窗外墙水刷石均出现裂缝，多数为斜裂缝，亦有少数竖裂缝，宽度0.2-0.5mm；四层出现墙顶与梁底分离裂缝，长度1.3-1.6m，宽度2mm。3. 原始资料调查 该房屋建设单位为广东省云浮硫铁矿企业集团公司，设计单位为云浮硫铁矿建设指挥部设计研究所，根据档案室提供的有关该房屋的原始资料可知： 3.1教学楼原设计图纸基本齐全，标注及签名较规范。 3.2竣工资料隐蔽工程中所反映钢筋下料制作，绑扎均符合设计及规范要求；砼有详细施工配合比，抽样实验合格；基础开挖有地基验坑表，开挖后地基土均有触探原始记录。4. 外部检测41 实地踏看 该教学楼于1987年投入使用，经现场踏看学校在使用期间没有进行结构性改变及大的装饰，在附近也没有大的新建筑及坑内抽水，即可排除外部原因引起。42 地基与基础421该房屋的室内地台板底有空洞现象，但未发现有开裂及不均匀沉降现象，上部承重及围护构件也未发现有因地基及基础不均匀沉降而引起的损坏现象。并对个别基础进行开挖检查未发现有损坏现象。422 经对该房屋四大角及转角等多处进行垂直度测量，未发现房屋存在垂直偏差。43 承重构件外形尺寸4，3，1经过对各柱网尺寸及各层梁、板、墙构件尺寸进行抽样测量，各尺寸基本与设计图纸相同。432对各层钢筋砼柱检测，未发现有开裂及变形等损坏现象。44 裂缝观测 二四层均不同程度存在裂缝，裂缝大多平行于主梁，有些甚至与次梁垂直相交，其中近走廊处的次梁在窗边位置梁底及梁侧竖直开裂，缝宽在0.40.6mm之间，裂缝长度在1.26.15m之间。 裂缝大多表现为跨角裂缝及板角裂缝，连带次梁，上宽下窄。45 围护构件系统 各层门窗完整无损，开闭灵活，具备正常使用功能。46 现状判断 通过对教学楼现状综合全面的检查分析，上部结构构件并非因外部因素或校方使用不当而引起，也并非因地基基础承载力不足或不均匀沉降而导致损坏现象，按照民用建筑可靠性鉴定标准（502921999），该地基基础子项安全性及正常使用性等级分别为Au.As级，其可靠性等级评定为A级。5构件强度检测及分析51抽芯法检测砼强度结果 经用“JHZ-100”型砼钻孔抽芯机抽取部分梁、柱、板构件砼强度，其检测数据如下表1及表2。柱砼强度钻芯法检测结果汇总表（表1）编号芯样抽线位置实测强度Mpa设计强度Mpa强度偏差%首层1Z110I-J轴近J轴19.3181Z212H-I轴近I轴17.9-11Z356B轴17.3-4二层2Z112M-N轴近M轴24.0182Z212H-I轴近H轴16.7-72Z34-5B轴18.2三层3Z13-4B轴21.7183Z2121/F-H轴近1/F轴25.73Z312I-J轴近工轴25.6四层4Z110H-I轴近H轴20.4184Z212J-R轴近K轴23.54Z37C轴18.7注： 1、强度偏差=（实测强度设计强度）100/设计强度，以下各表同； 2、板厚偏差=（实测板厚设计板厚） 100/设计板厚，以下各表同； 3、“”表示实测值等于或高于设计值，以下各表同；梁板砼强度钻芯法检测结果汇总表（表2）编 号芯轴位置Mpa实测强度Mpa设计强度Mpa强度偏差(%)相应砼板厚度检测实测厚度设计厚度板厚偏差（%）二 层2L1/2B110-12 I-J轴28.4/36.71892mm802L2/2B210-12 H-I轴24.9/31.488mm2L3/2B310-12 H-I轴33.0/35.086mm三 层3L1/3B110-12 J-K轴26.7/20.21875mm80-53L2/3B210-12 I-J轴19.0/26.472mm-83L3/3B310-12 H-I轴25.6/20.884mm四 层4L1/4B110-121/F- H轴38.4/23.61872mm80-84L2/4B210-121/F-H轴23.7/20.571mm-94L3/4B310-12 I-J轴19.4/21.575mm-5天 面 层WL1/WB110-12 J-K轴20.0/24.41895mm80WL2/WB210-12 M-N轴22.9/25.696mm WL3/WB310-12 J-K轴26.2/3456mm-24注：其中7-9C轴近轴走廊板砼实测强度为16.0mpa。强度偏差-11%52回弹法检测砖砌体 经用“HT15型回弹仪”及“ZC5型砂浆回弹仪”对部分砖墙的砖及砂浆强度进行检测，结果见表3砖及砂浆回弹法检测结果汇总表（表3）编号芯样构件轴线位置砖砌体砌筑砂浆实测强度Mpa设计强度Mpa强度偏差Mpa实测强度Mpa 设计强度Mpa强度偏差(%)首层1Q110-12J轴157.51.55.0-701Q210-12I轴151.1-781Q310-12H轴201.0-80二层2Q110-12N轴157.51.35.0-742Q210-12K轴150.6-882Q34B-C轴152.8-44三层3Q110-12I轴107.51.15.0-783Q210-12K轴201.0-803Q310-12H轴150.7-80四层4Q110-12J轴207.50.85.0-844Q211-121/F轴101.1-784Q36B-C轴151.0-8053砼强度检测结果分析 由上述钻芯法对砼强度抽样检测结果，并根据钻芯法检测砼强度技术规程（CECS03：88），各构件砼强度等级推定如下：5.3.1柱砼强度 根据检测结果分析，各层柱砼强度推定值为：首层17.3Mpa;二层16.7Mpa;三层21.7Mpa;四层18.7Mpa.由上可知，该房屋除第二层柱砼强度稍低于原设计强度外，其余各层柱的砼强度基本满足原设计强度C18的要求。5.3.2 梁砼强度 钻芯法检测结果表明，该房屋各层梁的砼强度均满足原设计强度C18的要求，验算时采用原设计强度考虑。5.3.3 板砼强度 钻芯法检测结果表明，该房屋除第四层一个近走廊板芯砼强度较原设计C18值低11%以外，其余各层砼均能满足原设计强度C18的要求，验算时可按原设计强度考虑。54 板厚 由表2钻芯法检测结果，该房屋有个别楼板的实测值厚度低于规范要求的最小板厚限值，验算时取检测楼板厚度的最小值作为该层楼板厚度的代表值，其值分别为二层72mm，三层71mm，四层56mm。55 砖砌体强度检测结果分析 由表3回弹法检测到砖砌体强度抽样结果，各构件强度推定如下：5.5.1砖块强度 回弹法检测结果表明，该房屋各层砖块构件强度均能满足原设计强度MU7.5的要求，验算时取检测砖块强度的最小值作为该层砖强度的代表值，其值如下： 首层二层为MU15；三层四层MU105.5.2 砂浆强度 由回弹检测结果表明，该房屋各层砂浆强度远远低于原设计强度M5的要求，且离散较大，故演算时取检测砂浆强度的最小值作为该层砂浆强度的推定值，其值如下： 首层M1；二四层M0.46构件配筋检测 经用“CM9”型钢筋位置/保护层厚度测定仪对该房屋部分柱、梁、板构件的配筋情况进行检测，其实测配筋检测结果基本满足该房屋各层柱、梁、板构件的原设计要求。7构件承载力验算 根据提供的原设计图纸及结构构件现场检测的实际构件强度及配筋情况，按照国家建筑结构设计规范对该房屋结构的构件的承载力进行验算。71 构件验算选取参数7.1.1 构件的截面尺寸： 各层梁、柱、墙的截面尺寸按原设计图纸，各层板厚尺寸依次取值为：二层72mm；三层71mm；四层56mm。7.1.2 构件配筋情况： 各层钢筋砼梁、板、柱构件仍按原有设计图纸验算。7.1.3 楼面活载的取值： 楼面活载的取值为2KN/ m2（其中楼梯，走廊，厕所活载取值为2.5KN/ m2，办公室活载取1.5KN/ m2），屋面活载按上人屋面取值为2KN/ m2，不上人屋面取值为0.5KN/ m2。7.1.4 构件强度等级： 强度根据钻芯法或回弹法抽样检测的最低值作为结构荷载验算。各层柱砼强度等级取值为：首层17.3Mpa；二层16.7Mpa：三四层为18Mpa。各层梁板构件的砼强度仍按原设计强度C18考虑。各层砖砌体强度取值为：首层砖强度MU15，砂浆强度M1抗压强度设计值F=1.54Mpa,二层砖强度MU15，砂浆强度M0.4，抗压强度设计值F=1.12Mpa,三、四层砖强度MU10，砂浆强度M0.4，抗压强度设计值F=0.91Mpa。7.1.5 考虑地震荷载及风荷载： 由于该教学楼地处国家六度地震设防区，故按六度三级抗震考虑水平地震力及风荷载的作用，基本风压取值为0.45KN/m2。7.2 承载能力验算结果7.2.1梁、柱验算结果均能满足结构规范及使用要求。7.2.2楼板承载力验算结果。 各层楼板的承载力满足该房使用要求，个别四层楼板由于板厚过薄，未能达到规范要求的最小板厚限值，不能满足规范的构造要求。7.2.3墙承载力验算结果 各层砖砌体由于存在砂浆强度普遍偏低，但其承载力基本能满足规范和使用要求，但未达到规范承重砖砌体最低强度M2.5等级要求。8.裂缝原因综合判断 通过对该房屋的地基基础、现场踏看、砼梁、板、柱、承重砖墙及门窗等综合检测数据分析可知，该房屋大部分构件强度及外形尺寸是符合要求的，砂浆强度及楼板砼厚度偏薄不能满足构造要求。板厚过薄及砂浆强度偏低是导致产生梁板裂缝的主要原因。 为此，需对存在裂缝及砼厚度偏薄的楼板进行浆液及粘钢法加固；对砂浆强度偏低的需用水泥浆液灌注封闭。9.加固处理方案 经过对该房屋现状全面检查及构件详细的检测分析和承载力验算，可以确定云浮硫铁矿第一中学教学楼存在裂缝属于非结构性裂缝，为混凝土收缩及构造处理不正当而引起，对部分构件采取如下加固措施处理；9.1首先对所有砖墙裂缝灌注水泥浆液封闭处理，对所有梁、板砼裂缝灌注改性环氧浆液封闭处理。9.2对于开裂次梁和二、三、四层楼板及天面楼板凡裂缝宽度0.5mm的，在封闭裂缝后，采用粘钢法进行加固。9.3对于四层楼板在封闭后，对板厚小于6cm的采用叠合板法进行加固，板厚大于6cm 而且裂缝度宽0.5mm的，则采用