某工程鋼筋冷加工后對工程質(zhì)量影響鑒定分析

王 韜 張寶明

1 工程概況

該工程共4層(含地下1層)，異型柱框架結(jié)構(gòu)。設計安全等級為二級，工程設計使用年限50年，抗震設防烈度為7度第二組，框架抗震等級三級，場地類別為Ⅲ類。基礎、框架柱、梁、板等混凝土構(gòu)件設計強度等級均為C30。

由于該工程鋼筋采用外加工，鋼筋冷拉控制不當，在有關(guān)部門現(xiàn)場抽檢時其力學性能不符合有關(guān)標準的要求。為保證工程質(zhì)量，需對該工程使用同批經(jīng)冷拉加工鋼筋的混凝土構(gòu)件進行檢測鑒定，依據(jù)檢測結(jié)果確定其對結(jié)構(gòu)是否有影響。

2 現(xiàn)場檢查檢測情況

依據(jù)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范、標準、技術(shù)規(guī)程，以及目前國內(nèi)現(xiàn)有的檢測技術(shù)水平，在現(xiàn)場許可的前提條件下，對該工程使用外加工鋼筋的地下1層進行現(xiàn)場檢測。主要項目包括:在實體結(jié)構(gòu)中截取鋼筋，并帶回實驗室對其直徑和力學性能進行檢測;檢測混凝土強度等。

1)在該工程的地下1層混凝土構(gòu)件中現(xiàn)場截取兩組φ 8鋼筋，取樣部位如圖1，圖 2所示。依據(jù)GB 1499.1-2008鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋采用游標卡尺對其直徑進行檢測，經(jīng)檢測，兩組鋼筋的直徑分別為 7.4 mm，7.4 mm，7.5 mm，7.5 mm;7.3 mm，7.3 mm，7.4 mm，7.3 mm，均有所減小。

2)將現(xiàn)場截取的兩組HPB235φ 8鋼筋帶回實驗室并依據(jù)GB 1499.1-2008鋼筋混凝土用鋼第一部分:熱軋光圓鋼筋對其力學性能進行檢測。由于鋼筋冷加工控制不當，沒有明顯的屈服點，所以按照有關(guān)標準要求安裝引伸計測定其非比例延伸率為0.2%時的強度作為屈服強度。經(jīng)檢測，熱軋光圓鋼筋的屈服強度和抗拉強度均有所提高，斷后伸長率有所減小，不符合標準不小于25.0%的要求，鋼筋冷彎性能均合格(見表1)。

3)依據(jù)GB/T 50344-2004建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準、DBJ 14-026-2004回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程及JGJ/T 23-2001回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程，采用回彈法對該工程地下1層柱墻、頂梁板混凝土構(gòu)件進行隨機抽查檢測，并按批對其強度進行綜合評定。經(jīng)檢測，地下1層柱墻、頂梁板混凝土強度推定值分別為31.4 MPa，32.8 MPa，均達到原設計強度等級C30的要求。

表1 鋼筋力學性能檢測結(jié)果

3 結(jié)構(gòu)驗算及分析

由于φ 8光圓鋼筋的冷加工控制不當，鋼筋直徑有所減小。雖然鋼筋的屈服強度和抗拉強度有一定程度的提高，但鋼筋的延性有所降低，因此鋼筋的強度提高部分不能充分利用，為保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件有充分的安全儲備，驗算時φ 8鋼筋強度設計值仍取210 N/mm2。

3.1 驗算條件

根據(jù)GB 50011-2001建筑抗震設計規(guī)范和GB 50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范，該建筑物按7度(地震加速度0.10g)第二組進行抗震設防，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，框架抗震等級為三級，場地土類別為Ⅲ類場地土。驗算時混凝土強度按實測強度取值，鋼筋強度按原設計取值。驗算分析采用中國建筑科學研究院編制的PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件，所有的結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件尺寸均按設計圖紙輸入計算機，由計算機形成該建筑物的結(jié)構(gòu)進行驗算。

3.2 驗算分析

1)經(jīng)驗算，地下1層使用φ 8鋼筋的混凝土構(gòu)件計算配筋截面積均小于實際工程配筋(實際工程配筋截面積按實測直徑計算)，滿足原設計功能的非抗震承載力和抗震承載力要求。

2)依據(jù)JGJ 3-2002混凝土異型柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第6.2.10條規(guī)定，框架抗震等級為三級時，箍筋的最大間距不大于縱向鋼筋直徑的7倍和120 mm(柱根100 mm)，箍筋最小直徑不小于8 mm，該工程地下1層部分異型柱的箍筋直徑偏小，地下1層所截取箍筋實測直徑最小值為7.3 mm，箍筋直徑不滿足JGJ 3-2002混凝土異型柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第6.2.10條規(guī)定。

4 鑒定結(jié)論

1)根據(jù)現(xiàn)場實際檢測結(jié)果，經(jīng)驗算，地下1層使用φ 8鋼筋的混凝土構(gòu)件計算配筋截面積均小于實際工程配筋(實際工程配筋截面積按實測直徑計算)，滿足原設計功能的非抗震承載力和抗震承載力要求。

2)地下1層部分異型柱φ 8箍筋實測直徑不滿足JGJ 3-2002混凝土異型柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第6.2.10條的規(guī)定，應對地下1層部分異型柱進行加固處理，加固詳圖如圖 3，圖4所示。具體處理建議如下:

a.采用高性能復合砂漿的強度為M35;

b.綁扎鋼筋前先將原混凝土表面剔鑿露出新混凝土，清除松動的石子并沖刷干凈;

c.所有鋼筋與原混凝土相交時均植入原混凝土，植入深度為15d(d為鋼筋直徑);

d.銷釘?shù)闹踩肷疃葹?0 mm，銷釘?shù)闹便^尺寸為50 mm;

e.先刷一層界面劑，然后抹砂漿并壓實壓光。

5 結(jié)語

該工程鋼筋采用外加工，由于冷加工控制不當，鋼筋直徑有所減小，雖然鋼筋的屈服強度和抗拉強度有一定程度的提高，但鋼筋的延性有所降低，對工程的結(jié)構(gòu)安全有一定的影響，在以后的工程施工過程中應該引起足夠的重視。

[1] GB 50367-2006，混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范[S].

[2] GB 50010-2002，混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[S].

[3] GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準[S].