1、.教學樓鋼筋砼梁板裂縫檢測及加固 陳永添 余雙林 黃亞球 （廣東省云浮硫鐵礦建筑安裝工程公司，廣東云浮市527343）摘要：本文通過對鋼筋砼梁板裂縫檢測分析及強度性能鑒定，采用改性環氧漿液灌注裂縫和粘鋼法加固梁板，確保了教學樓的安全使用。關鍵詞：裂縫檢查，強度檢測，承載能力驗算，粘鋼法加固。1. 工程概況 廣東省云浮硫鐵礦企業集團公司第一中學教學樓位于云浮市高峰鎮，是一幢四層現澆縱墻承重的混合式結構房屋，層高3.6m。該房屋長62.455m，寬38.4m，總占地面積約為770 m2，總體建筑面積約為3080 m2，其中CQ軸為教學用樓，軸為辦公樓。該綜合樓于1987年竣工交付使用，現容納在校師

2、生近1800多人（教學樓平面附圖1、立面見附圖2）。 該房屋主體以鋼筋砼梁板柱和磚砌體縱墻承重，基礎采用墻下條形基礎和柱下獨立承臺基礎。主梁300800，次梁200400，柱300350。外墻及梯間墻厚度為240mm；外墻面以石米批蕩飾面；各層內墻面以混合砂漿批蕩油萍果綠；樓地面鋪水磨石；天花砂漿批蕩掃白；窗為鋼窗；門為鐵門及木門。 經過多年使用后，現部分樓板（主要是CN軸教室）出現大量裂縫，其中相當數量的樓板表現為連帶次梁一起裂通。為了安全起見，并詳細了解該教學樓的可靠性程度，必須要做如下幾點工作：對該房屋的現狀進行全面的檢查，尤其是地基與基礎和垂直度檢測；對房屋上部承重鋼筋砼柱，梁、板等構

3、件的砼強度及配筋情況進行抽樣檢測，對承重磚墻的磚塊，砂漿灰縫的強度進行檢測；對檢測結果依據現行相關建筑結構設計規范，進行承載能力復核；對承載結果作可靠性綜合評定，并對裂縫情況制定技術處理措施。2. 裂縫情況21 砼梁板裂縫情況 二、三、四層及天面梁板出現不同程度的裂縫，二層及四層可見裂縫較多。在此裂縫出現在樓板板角、為跨角貫通裂縫。裂縫長度0.3-2.5mm，裂縫寬度0.2-0.6mm；有些裂縫平行主梁，于板底跨中裂通，相交的次梁梁底、梁側豎直開裂，裂縫上大下小、寬度0.3-1mm；天面板可見滲漏痕跡，天花發黃。22 承重磚墻裂縫情況首層走廊各門窗外墻水刷石均出現裂縫，多數為斜裂縫，亦有少數豎

4、裂縫，寬度0.2-0.5mm；四層出現墻頂與梁底分離裂縫，長度1.3-1.6m，寬度2mm。3. 原始資料調查 該房屋建設單位為廣東省云浮硫鐵礦企業集團公司，設計單位為云浮硫鐵礦建設指揮部設計研究所，根據檔案室提供的有關該房屋的原始資料可知： 3.1教學樓原設計圖紙基本齊全，標注及簽名較規范。 3.2竣工資料隱蔽工程中所反映鋼筋下料制作，綁扎均符合設計及規范要求；砼有詳細施工配合比，抽樣實驗合格；基礎開挖有地基驗坑表，開挖后地基土均有觸探原始記錄。4. 外部檢測41 實地踏看 該教學樓于1987年投入使用，經現場踏看學校在使用期間沒有進行結構性改變及大的裝飾，在附近也沒有大的新建筑及坑內抽水，

5、即可排除外部原因引起。42 地基與基礎421該房屋的室內地臺板底有空洞現象，但未發現有開裂及不均勻沉降現象，上部承重及圍護構件也未發現有因地基及基礎不均勻沉降而引起的損壞現象。并對個別基礎進行開挖檢查未發現有損壞現象。422 經對該房屋四大角及轉角等多處進行垂直度測量，未發現房屋存在垂直偏差。43 承重構件外形尺寸4，3，1經過對各柱網尺寸及各層梁、板、墻構件尺寸進行抽樣測量，各尺寸基本與設計圖紙相同。432對各層鋼筋砼柱檢測，未發現有開裂及變形等損壞現象。44 裂縫觀測 二四層均不同程度存在裂縫，裂縫大多平行于主梁，有些甚至與次梁垂直相交，其中近走廊處的次梁在窗邊位置梁底及梁側豎直開裂，縫寬

6、在0.40.6mm之間，裂縫長度在1.26.15m之間。 裂縫大多表現為跨角裂縫及板角裂縫，連帶次梁，上寬下窄。45 圍護構件系統 各層門窗完整無損，開閉靈活，具備正常使用功能。46 現狀判斷 通過對教學樓現狀綜合全面的檢查分析，上部結構構件并非因外部因素或校方使用不當而引起，也并非因地基基礎承載力不足或不均勻沉降而導致損壞現象，按照民用建筑可靠性鑒定標準（502921999），該地基基礎子項安全性及正常使用性等級分別為Au.As級，其可靠性等級評定為A級。5構件強度檢測及分析51抽芯法檢測砼強度結果 經用“JHZ-100”型砼鉆孔抽芯機抽取部分梁、柱、板構件砼強度，其檢測數據如下表1及表2。

7、柱砼強度鉆芯法檢測結果匯總表（表1）編號芯樣抽線位置實測強度Mpa設計強度Mpa強度偏差%首層1Z110×I-J軸近J軸19.3181Z212×H-I軸近I軸17.9-11Z35×6×B軸17.3-4二層2Z112×M-N軸近M軸24.0182Z212×H-I軸近H軸16.7-72Z34-5×B軸18.2三層3Z13-4×B軸21.7183Z212×1/F-H軸近1/F軸25.73Z312×I-J軸近工軸25.6四層4Z110×H-I軸近H軸20.4184Z212×J-R軸近

8、K軸23.54Z37×C軸18.7注： 1、強度偏差=（實測強度設計強度）×100/設計強度，以下各表同； 2、板厚偏差=（實測板厚設計板厚） × 100/設計板厚，以下各表同； 3、“”表示實測值等于或高于設計值，以下各表同；梁板砼強度鉆芯法檢測結果匯總表（表2）編 號芯軸位置Mpa實測強度Mpa設計強度Mpa強度偏差(%)相應砼板厚度檢測實測厚度設計厚度板厚偏差（%）二 層2L1/2B110-12× I-J軸28.4/36.71892mm802L2/2B210-12× H-I軸24.9/31.488mm2L3/2B310-12×

9、H-I軸33.0/35.086mm三 層3L1/3B110-12× J-K軸26.7/20.21875mm80-53L2/3B210-12× I-J軸19.0/26.472mm-83L3/3B310-12× H-I軸25.6/20.884mm四 層4L1/4B110-12×1/F- H軸38.4/23.61872mm80-84L2/4B210-12×1/F-H軸23.7/20.571mm-94L3/4B310-12× I-J軸19.4/21.575mm-5天 面 層WL1/WB110-12× J-K軸20.0/24.4189

10、5mm80WL2/WB210-12× M-N軸22.9/25.696mm WL3/WB310-12× J-K軸26.2/3456mm-24注：其中7-9×C軸近軸走廊板砼實測強度為16.0mpa。強度偏差-11%52回彈法檢測磚砌體 經用“HT15型回彈儀”及“ZC5型砂漿回彈儀”對部分磚墻的磚及砂漿強度進行檢測，結果見表3磚及砂漿回彈法檢測結果匯總表（表3）編號芯樣構件軸線位置磚砌體砌筑砂漿實測強度Mpa設計強度Mpa強度偏差Mpa實測強度Mpa 設計強度Mpa強度偏差(%)首層1Q110-12×J軸157.51.55.0-701Q210-12

11、5;I軸151.1-781Q310-12×H軸201.0-80二層2Q110-12×N軸157.51.35.0-742Q210-12×K軸150.6-882Q34×B-C軸152.8-44三層3Q110-12×I軸107.51.15.0-783Q210-12×K軸201.0-803Q310-12×H軸150.7-80四層4Q110-12×J軸207.50.85.0-844Q211-12×1/F軸101.1-784Q36×B-C軸151.0-8053砼強度檢測結果分析 由上述鉆芯法對砼強度抽樣檢測

12、結果，并根據鉆芯法檢測砼強度技術規程（CECS03：88），各構件砼強度等級推定如下：5.3.1柱砼強度 根據檢測結果分析，各層柱砼強度推定值為：首層17.3Mpa;二層16.7Mpa;三層21.7Mpa;四層18.7Mpa.由上可知，該房屋除第二層柱砼強度稍低于原設計強度外，其余各層柱的砼強度基本滿足原設計強度C18的要求。5.3.2 梁砼強度 鉆芯法檢測結果表明，該房屋各層梁的砼強度均滿足原設計強度C18的要求，驗算時采用原設計強度考慮。5.3.3 板砼強度 鉆芯法檢測結果表明，該房屋除第四層一個近走廊板芯砼強度較原設計C18值低11%以外，其余各層砼均能滿足原設計強度C18的要求，驗算時

13、可按原設計強度考慮。54 板厚 由表2鉆芯法檢測結果，該房屋有個別樓板的實測值厚度低于規范要求的最小板厚限值，驗算時取檢測樓板厚度的最小值作為該層樓板厚度的代表值，其值分別為二層72mm，三層71mm，四層56mm。55 磚砌體強度檢測結果分析 由表3回彈法檢測到磚砌體強度抽樣結果，各構件強度推定如下：5.5.1磚塊強度 回彈法檢測結果表明，該房屋各層磚塊構件強度均能滿足原設計強度MU7.5的要求，驗算時取檢測磚塊強度的最小值作為該層磚強度的代表值，其值如下： 首層二層為MU15；三層四層MU105.5.2 砂漿強度 由回彈檢測結果表明，該房屋各層砂漿強度遠遠低于原設計強度M5的要求，且離散較

14、大，故演算時取檢測砂漿強度的最小值作為該層砂漿強度的推定值，其值如下： 首層M1；二四層M0.46構件配筋檢測 經用“CM9”型鋼筋位置/保護層厚度測定儀對該房屋部分柱、梁、板構件的配筋情況進行檢測，其實測配筋檢測結果基本滿足該房屋各層柱、梁、板構件的原設計要求。7構件承載力驗算 根據提供的原設計圖紙及結構構件現場檢測的實際構件強度及配筋情況，按照國家建筑結構設計規范對該房屋結構的構件的承載力進行驗算。71 構件驗算選取參數7.1.1 構件的截面尺寸： 各層梁、柱、墻的截面尺寸按原設計圖紙，各層板厚尺寸依次取值為：二層72mm；三層71mm；四層56mm。7.1.2 構件配筋情況： 各層鋼筋砼

15、梁、板、柱構件仍按原有設計圖紙驗算。7.1.3 樓面活載的取值： 樓面活載的取值為2KN/ m2（其中樓梯，走廊，廁所活載取值為2.5KN/ m2，辦公室活載取1.5KN/ m2），屋面活載按上人屋面取值為2KN/ m2，不上人屋面取值為0.5KN/ m2。7.1.4 構件強度等級： 強度根據鉆芯法或回彈法抽樣檢測的最低值作為結構荷載驗算。各層柱砼強度等級取值為：首層17.3Mpa；二層16.7Mpa：三四層為18Mpa。各層梁板構件的砼強度仍按原設計強度C18考慮。各層磚砌體強度取值為：首層磚強度MU15，砂漿強度M1抗壓強度設計值F=1.54Mpa,二層磚強度MU15，砂漿強度M0.4，抗

16、壓強度設計值F=1.12Mpa,三、四層磚強度MU10，砂漿強度M0.4，抗壓強度設計值F=0.91Mpa。7.1.5 考慮地震荷載及風荷載： 由于該教學樓地處國家六度地震設防區，故按六度三級抗震考慮水平地震力及風荷載的作用，基本風壓取值為0.45KN/m2。7.2 承載能力驗算結果7.2.1梁、柱驗算結果均能滿足結構規范及使用要求。7.2.2樓板承載力驗算結果。 各層樓板的承載力滿足該房使用要求，個別四層樓板由于板厚過薄，未能達到規范要求的最小板厚限值，不能滿足規范的構造要求。7.2.3墻承載力驗算結果 各層磚砌體由于存在砂漿強度普遍偏低，但其承載力基本能滿足規范和使用要求，但未達到規范承重

17、磚砌體最低強度M2.5等級要求。8.裂縫原因綜合判斷 通過對該房屋的地基基礎、現場踏看、砼梁、板、柱、承重磚墻及門窗等綜合檢測數據分析可知，該房屋大部分構件強度及外形尺寸是符合要求的，砂漿強度及樓板砼厚度偏薄不能滿足構造要求。板厚過薄及砂漿強度偏低是導致產生梁板裂縫的主要原因。 為此，需對存在裂縫及砼厚度偏薄的樓板進行漿液及粘鋼法加固；對砂漿強度偏低的需用水泥漿液灌注封閉。9.加固處理方案 經過對該房屋現狀全面檢查及構件詳細的檢測分析和承載力驗算，可以確定云浮硫鐵礦第一中學教學樓存在裂縫屬于非結構性裂縫，為混凝土收縮及構造處理不正當而引起，對部分構件采取如下加固措施處理；9.1首先對所有磚墻裂縫灌注水泥漿液封閉處理，對所有梁、板砼裂縫灌注改性環氧漿液封閉處理。9.2對于開裂次梁和二、三、四層樓板及天面樓板凡裂縫寬度0.5mm的，在封閉裂縫后，采用粘鋼法進行加固。9.3對于四層樓板在封閉后，對板厚小于6cm的采用疊合板法進行加固，板厚大于6cm 而且裂