现浇混凝土梁裂缝成因检测与分析

2020-05-19张坤

山西建筑 2020年10期

关键词：顶梁构件裂缝

张坤

(1.安徽省水利科学研究院合肥分院，安徽合肥 230088； 2.安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽合肥 230088)

1 概述

建筑业作为国民经济赖以发展的基础，一直处于支柱地位。而混凝土工程为建筑业的发展提供了基石。混凝土工程的优点有：

1)使用方便，有良好的可塑性。

2)价格较低，原材料丰富。

3)高强耐久，具有良好的耐久性。

4)性能易调，方便满足各种结构工程的需要。

5)环保，混凝土可以利用矿渣、粉煤灰等工业废料。

混凝土工程的缺点有：

1)自重太大。

2)容易产生裂缝。

正是由于混凝土的缺点，混凝土构件的裂缝可以说是很常见，尽管在施工中采取了很多措施和注意事项，但裂缝仍然存在。对于不影响结构安全和使用的裂缝做轻微处理即可，但裂缝影响到了结构安全及使用的时候，作为检测人员，需要针对裂缝的成因进行分析，对症下药，进行加固处理，避免日后带来不必要的安全隐患。为了进一步加深对混凝土裂缝的认识，消除裂缝带来的安全隐患，本文对现浇混凝土梁的裂缝产生的原因进行了全面的分析和总结，便于日后更好的预防裂缝的发生。

2 工程实例

安徽某住宅安置房，设计为地下1层地上15层框架剪力墙结构，建筑面积约7 000 m2，该住宅楼设计使用年限为50年，梁板混凝土强度等级均为C30，-1层～7层面墙柱的混凝土等级为C35，7层以上墙柱混凝土等级为C30。现发现2层顶梁和3层顶梁的梁底及侧面出现多条裂缝，且裂缝构件较多，为进一步了解该裂缝形成原因并为下一步处理提供依据。甲方委托我站对其裂缝成因进行检查分析。根据委托要求并结合现场情况，我们需要采集以下数据：

1)结构混凝土抗压强度;

2)结构钢筋配置及构件截面尺寸；

3)裂缝宽度及深度。

3 检测成果

1)现场对2层和3层分别抽取2根裂缝较多的梁采用回弹法检测其混凝土抗压强度，应用行业标准JGJ/T 23—2011评定，检测结果详见表1。

表1 回弹法检测构件混凝土抗压强度汇总表

2)对该梁的截面尺寸、钢筋配置进行检测并记录梁底主筋保护层厚度和最外侧主筋根数，依据JGJ/T 152—2008混凝土中钢筋检测技术规程和GB 50204—2015混凝土结构工程施工质量验收规范对其操作及评论，检测结果详见表2。

表2 梁配筋情况及受力钢筋保护层汇总表

3)对抽取的梁进行裂缝宽度及深度检测，用裂缝测宽仪测量其裂缝宽度，并采用钻芯法钻取骑缝芯样，研究其裂缝内部深度及开展情况，如图1～图5测得，所检测的结果详见表3。

表3 裂缝开展情况汇总表

4 裂缝成因分析

混凝土结构裂缝问题是具有综合性质的复杂问题。设计配筋不足、地基不均匀沉降作用、各种外加荷载、温度收缩作用、干缩变形、塑性变形等均会引起混凝土开裂。本工程裂缝发生在主体结构封顶前，二次结构尚未施工，排除了外加荷载产生裂缝的可能性。根据裂缝开展形态、分布位置也可以排除地基不均匀沉降造成的可能性。根据检测结果，所抽检构件的配筋、强度等级、截面尺寸满足设计要求。通过对裂缝形状、分布区域、发生时间等进行检测与调查，综合裂缝开展的特点，对设计施工图计算分析，查阅原始资料及了解施工过程，对裂缝可能产生的原因进行综合分析。根据施工单位提供的资料表明，该楼主体2层顶梁施工时间为2019年7月23日，温度为28 ℃～33 ℃，西南风3级；3层顶梁施工时间为2019年8月9日，温度为26 ℃～34 ℃，东北风3级。顶梁均采用泵送混凝土，坍落度较大，拆模前混凝土强度基本符合要求。根据检测资料、裂缝特征和委托单位提供的资料表明，该类裂缝是混凝土塑性裂缝，即混凝土浇筑成型后还未硬化，处于可塑状态时产生的裂缝。由于混凝土施工期间的水灰比大，因此在混凝土结硬过程中发生的体积变形(收缩)也较大，同时昼夜温差变化及施工养护不当等原因共同作用，引起的混凝土早期收缩裂缝。该裂缝形成时，缝宽很小，不容易发现，在梁侧箍筋位置及梁端剪力较大处尤为明显，经过长时间温度变化和荷载作用，使原先的微裂缝进一步开展，最终形成了这种间距较密、宽度较小、深度较浅的竖向裂缝。综上所述：该类裂缝是混凝土塑性裂缝，由混凝土早期收缩引起的，易在箍筋位置出现，部分形成“U”形裂缝，裂缝开展深度较浅。