某综合办公楼梁板结构裂缝检测鉴定分析与处理措施探讨

        1 工程概况

        湖南某综合办公楼工程，地下1层，地上10层，框-剪结构，建筑面积约8600m2。（参考《www.jianzhu518.com》）

        该楼于2005年10月开工，当施工至五层结构，工人拆除二层模板时，发现二层顶现浇板出现大面积开裂及渗水现象，遂停工待处理。 为查明裂缝成因，受建设单位委托对该层梁板结构裂缝进行全面鉴定。

        2 梁板结构裂缝产生的原因调查与分析

        2.1 原因调查

        该工程上部主体结构均采用某商品混凝土制品有限公司提供的泵送商品混凝土进行浇筑， 其中二层顶梁板混凝土采用汽车泵输送，强度等级为C30。据商品混凝土公司人员反映，正常情况下，从商品混凝土公司运至工地现场大约需40分钟，二层顶梁板结构混凝土从2006年3月18日凌晨0点40分开始，至上午10点左右浇筑结束。 据混凝土浇筑人员反映，该批混凝土泵送较为困难， 现场经加水稀释后才勉强泵送至施工作业面， 泵送上来的混凝土明显感觉粘稠、 流动性欠佳且难以振捣，浇筑后不到l小时就发现混凝土表面有少量龟裂产生，遂进行二次抹压，但此时抹压已较为困难。 混凝土浇筑后，晚上8点左右对混凝土加以草袋覆盖并浇水养护。 该层结构浇筑当天天气为阴天，气温9℃～17℃，养护期间最低温度5℃，最高温度21℃，养护周期为7天。 2006年4月3日拆除该层模板，拆模后发现现浇板产生大面积裂缝且部分裂缝处有渗漏痕迹。该层混凝土配合比情况见表1。

        表1 二层梁板结构混凝土配合比

       

        2.2 梁板结构裂缝分布特征

        经现场普查，二层顶梁板均有不同程度的裂缝出现，其主要特征表述如下：

        现浇板裂缝数量较多，裂缝多呈网状、弧线形和放射状，分布和走向无规律且裂缝长度长短不一， 板面裂缝数量多于板底，少部分裂缝贯穿至板底；从板面骑缝钻取芯样看，裂缝型态为上宽下窄，板面最大裂缝宽度约2.00mm，板底最大裂缝宽度约0.15mm。

        框架梁裂缝主要发生于梁板交接处梁的两个侧面， 裂缝断续呈水平走向，梁侧面最大裂缝宽度约0.40mm。

        3 楼板结构裂缝检测分析

        3.1 混凝土强度检验

        采用钻芯法对梁板混凝土强度进行检验， 现场共抽取开裂较严重的6块现浇板和2道框架梁， 每个构件各钻取一个混凝土芯样， 各被抽检构件混凝土抗压强度检验结果见表2所示。

        表2 构件混凝土芯样抗压强度换算值汇总表

       

        通过抽检表明，梁板混凝土抗压强度均能满足设计（C30）要求。

        3.2 混凝土中f-CaO对混凝土质量影响

        从上述被抽取的构件中选取3个构件，将每个构件中钻取的1个混凝土芯样分别加工成1个厚度为10mm的薄片试件和2个高径比为1.0的芯样试件，将薄片试件和其中1个芯样试件放入沸煮箱进行沸煮，在30±5min内加热至沸，恒沸6h后，取出自然降至室温，对沸煮薄片和芯样试件进行外观检查。 外观检查后将沸煮过的芯样试件晾干、封平，与未沸煮的芯样试件同时进行试压。 其外观检测与比对试件试压结果如表3、 表4所示。

        表3 沸煮混凝土薄片及芯样试件外观检测结果

       

        表4 沸煮前后混凝土芯样抗压强度比对试验结果

       

        通过上述试验表明， 沸煮薄片和芯样试件外观无明显变化，综合沸煮前后芯样试件抗压强度变化情况，未发现f-CaO对混凝土质量有影响。

        3.3 现浇板构件配筋

        随机抽取部分构件，采用钢筋磁感仪对梁、板构件的钢筋配置进行抽样检测。 抽检结果表明，梁、板钢筋配置均符合设计要求。

        3.4 现浇构件截面尺寸

        通过对现浇混凝土梁、板构件截面尺寸的抽样检测表明，半数以上现浇板厚度达不到 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204) 中规定的允许偏差在-5mm～+8mm的要求，其中大部分构件为负偏差（厚度偏薄）。

        4 检测鉴定分析与评价

        通过现场抽样检测表明，梁板混凝土强度、钢筋配置均符合设计要求；通过沸煮试验，可基本排除水泥中f-CaO含量对混凝土质量的影响。

        通过现场调查和相关人员反映， 该批次混凝土用水泥细度较细，水化速度较快，商品混凝土运输至现场后已出现初凝现象，表现为粘稠难以泵送。 虽考虑路途及运输时间，加入了缓凝型减水剂，但缓凝效果欠佳，怀疑外加剂质量可能存在问题，因当时混凝土公司已停止使用该产品，故未能取样复试。责任编辑：余咏梅当现场泵送人员发现混凝土粘稠难以泵送至施工作业面时，发生了现场随意加水，在搅拌车中进行二次搅拌，这是非常错误的做法，为后期混凝土产生质量事故埋下了隐患。

        从混凝土配合比看，用水量、坍落度及砂率均偏大，对抑制混凝土收缩裂缝的产生带来不利影响。

        现场虽已发现该批次混凝土可能存在一定的质量问题，但施工方并未采取积极的应对措施， 如加强二次振捣和二次抹压，提前浇水养护，仍按照常规进行浇筑与养护，一定程度上延误了最佳处理时机。

        根据梁板裂缝开展的形态来看， 是属于混凝土硬化过程中的早期塑性收缩和沉缩而产生的典型性裂缝， 与混凝土早期水化速度较快、混凝土流动性不足、硬化前沉实能力不足或不均、现场养护以及二次抹压不及时等因素有关。

        从本次商品混凝土质量事故， 可以从中汲取以下经验和教训：严格控制混凝土用水量和坍落度，在满足强度和流动性的前提下，尽量减少用水量和降低坍落度；应选用减水率高、分散性能好，并对混凝土收缩影响较小的外加剂，劣质外加剂不得用于混凝土中；严把商品混凝土质量关，严禁中途随意加水的行为；在混凝土浇筑1h～2h后，对混凝土进行二次振捣或抹压；加强养护工作，防止水分蒸发过快，形成上部和下部或截面中部与边缘硬化不均和差异收缩； 对于水化速度较快的早强型混凝土，养护应及时并确保浇水的连续性。

        5 鉴定结论

        经过严格的检测试验分析，其鉴定结论如下：抽检的二层顶梁板构件混凝土强度、 钢筋配置符合设计图纸要求，但部分现浇板厚度偏薄，不满足设计和施工验收规范要求。

        二层顶梁板构件所产生的裂缝主要由于混凝土浇筑后凝结硬化过程中，混凝土早期塑性收缩和沉缩而造成，与混凝土水化速度较快、流动性欠佳，硬化前沉实能力不足或不均、现场养护以及二次抹压不及时等诸多方面因素有关。

        裂缝的产生对结构耐久性及正常使用有较大影响， 建议由原设计单位根据鉴定结果复核后提出可靠的处理意见。

        6 梁板结构加固处理措施

        6.1 处理方案

        由于检测时发现部分现浇板厚度偏薄， 原设计单位根据现场实测数据对该层楼面结构进行了复核验算。 验算结果表明，部分现浇板刚度不足，为此采用叠合板加固处理，具体处理方案简述如下：

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