現(xiàn)澆板開裂原因分析及加固技術

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一、工程概況

　　某企業(yè)廠房工程，框架結構四層，鋼筋混凝土獨立基礎，輕鋼結構屋面。工程于2003年7月開始施工，2004年3月由于經(jīng)濟糾紛更換施工班組(此時，底層柱已澆筑完成)，同年7月主體結構結頂。在清理二層結構現(xiàn)澆板時，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆板板面開裂情況較嚴重(如圖一所示)；繼而檢查三、四層結構現(xiàn)澆板，這些板板面也存在少量裂縫。

二、原因分析

　　針對上述工程質(zhì)量問題，通過對現(xiàn)澆結構混凝土的強度、鋼筋的規(guī)格、數(shù)量、間距、保護層厚度等方面的現(xiàn)場檢測，對可能引起該質(zhì)量問題的結構設計和施工方面因素進行了分析，如下：

　　1?設計方面

　　本廠房工程原設計為框架三層。在施工過程中，根據(jù)業(yè)主的要求，工程增設一層，屋面結構也改為輕鋼屋面。該結構的變更是經(jīng)原設計單位復核后同意的。工程質(zhì)量事故發(fā)生后，浙江省建科院對此廠房工程的結構承載力進行復算，增加的一層荷載能滿足基礎及主體結構承載的要求，排除了設計方面的原因。

　　2?施工方面

　　(1)經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)測發(fā)現(xiàn)板上部配筋(負筋)，未按圖施工。二層樓面以上現(xiàn)澆板橫向上部負筋由原設計的Φ10@200(分離式)改為Φ6@200(拉通)，配筋大大降低。施工人員不按圖施工，偷減鋼筋原材料(后了解，此事經(jīng)業(yè)主管理人員認可)。

　　(2)現(xiàn)澆結構混凝土強度偏低，現(xiàn)澆板砼面層水泥漿偏厚，骨料偏少。經(jīng)工程所在地建材檢測中心現(xiàn)場檢測，二、三、四層現(xiàn)澆結構的砼強度推定值分別為21?9Mpa、21?2MPa、17?5MPa。低于設計C25強度等級要求。

　　(3)施工過程中，板上部鋼筋被踩低，砼保護層偏厚。檢測二層現(xiàn)澆板上部鋼筋的砼保護層厚度多在30-40mm之間?，F(xiàn)澆板的有效斷面減少了15—25mm。

　　(4)模板支撐體系失穩(wěn)。據(jù)了解，二層結構施工日期在三月，時值春季多雨。替換后的另一施工班組未仔細處理基礎的回填土，并很快在回填土層上架設二層結構模板。模板在鋪設鋼筋、澆筑混凝土過程中逐漸產(chǎn)生變形，從而導致二層現(xiàn)澆結構砼凝結硬化過程中逐漸開裂。這是二層結構現(xiàn)澆板的裂縫較多，三、四層結構裂縫較少的一個重要原因。

　　綜上所述，二層現(xiàn)澆板板面出現(xiàn)裂縫主要原因是板面負筋配筋量大量減少、混凝土施工過程中配合比失控造成強度不足、鋼筋混凝土保護層偏大、混凝土硬化過程中模板支撐失穩(wěn)等施工方面的綜合因素造成。

三、處理方案和實施

　　1.對現(xiàn)澆板大于0.3mm的貫穿及半貫穿裂縫采用化學灌漿處理。將裂縫部位鑿成“V”型槽，槽寬約30mm，深約20mm。用鋼絲刷除去“V”型槽面浮渣，壓縮空氣吹凈浮塵，用脫脂棉蘸丙酮擦凈“V”型槽。沿“V”型槽及兩側(cè)各100mm寬刷環(huán)氧膠液一道，再用環(huán)氧膠泥封縫抹平，并同步埋設灌漿嘴；間距約1?0m；待環(huán)氧膠泥硬化后，采用改性環(huán)氧樹脂進行灌漿處理。

　　2?現(xiàn)澆板面在梁支座處采用粘貼碳纖維的方式進行加固處理。鑒于廠房加層后，原結構體系的承載力已經(jīng)余地不多，不宜再采用另行增加荷載的加固方案，故綜合比較各種加固措施；對現(xiàn)澆板面負筋不足處(梁支座處)采用了粘貼炭纖維加固的方法。具體加固方案：負筋配筋為Φ6@200部位，碳纖維粘貼方向與橫向負筋方向一致，覆蓋負筋范圍，沿板每隔100mm布置碳纖維一道(規(guī)格：200g/m2，寬100mm)，然后沿縱方向板上，負筋錨固位置原框架梁邊1100mm處布置碳纖維壓條一層，寬200mm。

四、結語

　　經(jīng)過上述處理，有效地消除了該工程存在的質(zhì)量隱患，基本滿足了結構和使用要求,通過了業(yè)主及有關方面的驗收并投入了使用,避免了更大的經(jīng)濟損失，及時發(fā)揮了投資的社會和經(jīng)濟效益，通過一年時間的使用和觀察，沒有其他問題出現(xiàn)，達到了預期的處理目的，取得成功，得到了有關各方的認可。由于近年來大型甚至超大型工程大量出現(xiàn)，而相應的混凝土技術并沒有得到突破性進展，使得混凝土結構裂縫出現(xiàn)較普遍，該工程的實踐為類似問題的處理可提供一些借鑒。