某開裂樓板加固后荷載試驗分析

王 美 東

(重慶北緯建設工程質量檢測有限公司，重慶 400020)

1 工程概況

某工程為30層框支剪力墻結構，抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為6度，結構安全等級為二級。在施工過程中，由于塔吊吊機落物的原因，導致樓板部分損壞，圖1，圖2為樓板損壞區域的A，B兩區域的平面布置圖。該處樓板的標高為-4.8 m，屬于商業使用區，樓板板厚160 mm，板的底面和頂面均為雙向φR9@190配筋，混凝土設計強度等級為C30，由GB 50009—2012建筑結構荷載規范可以得到活荷載標準值為3.5 kN/m2。受施工單位委托，為評估修復處理后樓板的承載力是否滿足設計要求，進行該區域的原位加載試驗，并為今后結構的狀態評定提供原始數據，以期為類似工程提供參考，具有一定的研究價值。

2 檢測的目的及內容

2.1 檢測的目的

通過樓板原位靜載實驗，對樓板在實際設計荷載作用下是否處于彈性工作階段，用以檢驗樓板加固后的工作狀態和受力性能，對加固區域樓板是否滿足設計荷載標準以及使用的安全性進行評估[3]。

2.2 檢測的內容

檢測的主要內容是：

1)外觀檢查，對板實際的外形尺寸、裂縫等情況進行檢查；

2)原位加載試驗：主要對試驗板的截面的撓度等進行實際測量，并與規范規定的值進行對比，對板的承載力及安全性進行評價。

3 檢測方法

3.1 荷載對象的選取

根據設計資料以及相關圖紙，對試驗板的選取考慮以下幾種因素：

1)考慮板的實際受損情況，對典型部位進行試驗；

2)考慮在現場的實際情況并結合試驗條件，選擇對試驗過程有利的部位。綜上考慮各種因素并與委托方進行確定后，只對圖1，圖2陰影部分進行原位靜力加載試驗。

3.2 加載荷載的取值

進行試驗的樓板厚度為160 mm，鋼筋混凝土強度等級為C30，在保證試驗的有效性和精確性的前提下，規范[1]得到的樓板設計活荷載為3.5 kN/m2，確定本次試驗標準荷載為3.5 kN/m2，實際使用中考慮實際的樓面承載情況，擬對活荷載進行超載10%處理，實際試驗荷載為3.85 kN/m2，活荷載在圖1，圖2的區域進行滿載布置。

3.3 加載方式

如圖3所示，本次原位荷載試驗采用蓄水法進行加載，對加載區域施加均布荷載。

按GB 50152—2012混凝土結構試驗方法標準[4]和GB/T50344—2004建筑結構檢測技術標準[5]的有關規定進行檢測，為了保證加載的安全性，加荷分6級，1級～5級每級荷載為活荷載的20%，1級～4級每級荷載加載后持荷10 min，第5級荷載(設計活荷載標準值)加載后持荷30 min，第6級加載至標準荷載的10%，總加載值為3.85 kN/m2。

卸荷分3級，第1級卸荷至試驗標準荷載的80%，持荷10 min，第2級卸荷至試驗標準荷載的40%，持荷30 min，第3級卸荷至試驗標準荷載的0，持荷30 min后，記錄樓板殘余變形值。在每級荷載持荷時間內，仔細觀察并記錄樓板是否存在開裂現象；持荷時間結束后，記錄每級荷載下測點的撓度值。

3.4 測點布置

在原位試驗中，根據板的受力特點，如圖4，圖5所示，分別對區域A和B設定撓度觀測點，標號分別為測點1～測點5。

4 檢測數據分析

在現場試驗的測試準備工作完成后，根據蓄水高度確定加載的級別，在荷載施加后，按照規范的要求和已經確定的加載程序，穩定時間不少于10 min，穩定后由試驗人員記錄撓度讀數。在整個試驗過程中，各測點的傳感器運行良好，且沒有發現樓面板有裂縫產生。

表1 A區域各測點撓度檢測數據

表1和表2分別為A，B兩區域樓面板上各測點的撓度檢測數據。從表中可以看出，在試驗分級進行加載的過程中，各測點的撓度變化值隨著荷載的增加基本上呈線性變化的趨勢，跨中撓度的最大值：A區域為13.22 mm-12.11 mm=1.11 mm；B區域為4.39 mm-3.79 mm=0.60 mm，GB 50010—2010混凝土結構設計規范[2]規定的樓板的撓度不大于L0/200，其中L0為凈跨。對于A截面為3 800 mm，允許的最大撓度為3 800/200=19 mm；對于B截面為2 725 mm，允許的最大撓度為2 725/200=13.625 mm，不難看出，A，B區域的最大撓度均滿足規范要求。

表2 B區域各測點撓度檢測數據

圖6，圖7分別為A，B兩區域樓面板上跨中測點荷載與撓度關系圖。從圖中可以看出，加載曲線和卸載曲線基本上呈線性變化，且跨中撓度的恢復良好，最大的殘余變形A區域為0.10 mm，B區域為0.07 mm，滿足相關的規范要求。

5 結語

通過對該建筑的A區域、B區域樓板承載能力進行原位試驗并進行數據分析，可得到如下結論：

1)該工程頂板撓度實測值滿足GB 50010—2010混凝土結構設計規范樓板的撓度不大于L0/200要求；

2)樓板頂板修復處理后，其承載力滿足設計3.5 kN/m2要求，可安全使用；

3)在該工程以后的使用過程中嚴禁超載使用，如若發生裂縫、變形過大等異常情況，應及時會同有關部門進行處理。