过街楼支座开裂原因分析及修复施工工艺

过街楼支座开裂原因分析及修复施工工艺1工程概况某公司为5层现浇钢筋混凝土框架结构，基础采用预应力管桩。该两幢厂房端部3层以上设有过街楼，过街楼梁板均采用现浇钢筋混凝土结构，沿过街楼跨度方向楼、屋面梁支撑在厂房边跨柱上，过街楼结构平面布置图见图1。图1过街楼平面布置图2支座开裂情况检测及相关技术资料调查厂房及过街楼建于2005年，在后期的使用中发现过街楼与1号厂房交接处3～5层过街楼楼面梁支座存在开裂的情况，且部分支座开裂较为严重。2015年9月对过街楼结构构件的开裂情况进行了检测，为了较为全面地分析过街楼支座开裂的原因，对过街楼支座的混凝土强度、钢筋设置情况、混凝土保护层厚度以及相关构件的开裂情况进行了检测，并查阅了设计、施工等技术资料。现场检测图见图2,现场检测及调查情况如下：1)采用回弹法检测支座的混凝土抗压强度，并根据混凝土龄期对回弹检测结果实测值予以修正1,所检测的结构构件混凝土抗压强度修正值在25.7~37.8MPa之间，检测结果均满足混凝土设计强度等级C25的要求。2)实测支座主筋根数、主筋直径符合设计要求；箍筋间距偏差在-10～+12mm之间，箍筋间距基本满足设计要求；纵向钢筋混凝土保护层厚度设计值为30mm,实测混凝土保护层厚在25～37mm之间，实测结果基本满足设计要求。图2支座开裂图片3)3层支座沿过街楼跨度方向内侧顶部以下约500mm范围内混凝土碎裂、局部脱落，支座顶部预留梁端部竖向插筋弯曲，支座上部楼面梁端部斜裂缝与支座混凝土开裂方向一致；4层和5层支座垂直于过街楼跨度方向两侧面顶部以下斜裂缝，测点最大裂缝宽度在0.4～5mm,支座上部楼面梁端部存在与支座裂缝方向一致的斜裂缝，楼面梁裂缝测点最大宽度在0.4~5mm之间。4)根据过街楼设计图纸，边柱为变截面柱，1层和2层柱截面尺寸为600mm×750mm,3层和4层柱截面尺寸为600mm×400mm,其中3层和4层柱顶均设有牛腿作为楼面梁支座，2层柱顶作为3层楼面梁支座，2层柱顶及3层和4层牛腿顶面均设有4φ16的插筋；根据施工期间的沉降观测资料，施工后期厂房沉降已基本进入稳定状态，且过街楼两端厂房柱沉降差较小。3支座开裂原因鉴定分析支座开裂可能是由于过街楼两端柱基不均匀沉降、支座承载力不足以及支座与楼面梁节点构造不合理等原因引起。支座受剪承载力小于梁端水平力，因此支座边缘混凝土在梁端水平力作用下产生破坏。由于3层楼面梁支座为变截面柱下柱，支座顶部未配置纵向受力钢筋，故该支座边缘受损较为严重，柱顶内侧边缘混凝土拉裂、局部脱落；4层和5层牛腿由于配置纵向受力钢筋，受损情况较轻，仅产生竖向或斜向裂缝，牛腿内侧边缘混凝土未出现较严重的脱落现象。综合上述情况分析，过街楼楼面梁支座开裂是由于梁端与支座节点连接构造不合理，梁端与支座节点受力状态由于插筋的设置发生了改变，沿梁跨度方向的变形受到约束，在支座顶部产生了水平附加力，引起了支座混凝土受剪破坏。4修复方案割断支座受损边缘处外露的插筋，凿除梁和支座疏松的混凝土至坚实基面，采用清水冲净基层后用C40灌浆料进行修补。修补完成后对梁和支座裂缝进行封闭处理，裂缝处理完成后再对支座采用粘贴钢板的方式进行加固。1)裂缝采用环氧树脂浆液灌注处理：施工前先用钢丝刷刷净裂缝并用压缩空气吹去浮尘；在裂缝起点、交叉点等裂缝宽度较大位置均匀粘贴进浆嘴；用速凝胶封闭上下裂缝后将配置好的浆液通过灌浆机进行加压灌浆；待灌浆完成72h后，打掉进浆嘴并铲除混凝土面上的胶泥；采用环氧树脂浆液灌注处理时，应确保裂缝表面清理干净、封缝可靠，灌胶嘴安装间距合适，灌胶顺序要求规范，并确保灌胶密实。2)粘贴钢板加固处理：凿除构件表面的粉刷层，并打磨至坚实基层，清除表面粉尘并清洗干净，保持基面干燥；钢板厚度为10mm,钢板安装前应进行打磨除锈处理；钢板先采用化学锚栓固定，并将相邻钢板在支座角部拼接处采用点焊焊接后再进行压力注胶；采用结构胶粘贴钢板时应保证结构胶密实、厚度合适且均匀；钢板粘贴完成后表面应立即进行除锈和清洗处理，涂刷两道防锈漆后采用25mm厚1:3水泥砂浆防护(即在结构胶未干时进行拍砂处理，然后做粉刷),为增加粉刷层粘结力，可涂刷界面剂或采取其他措施进行处理。本工程于2015年10月修复工作完成后使用至今，支座及楼面梁均未发现开裂等异常情况。通过对某过街楼支座开裂的现场检测及计算分析，确定支座开裂是由于梁端与支座节点的连接限