某工程框架梁裂縫分析

田 勇

(重慶北緯建設工程質量檢測有限公司，重慶 400020)

1 工程概況

2 檢測目的及內容

2.1 檢測目的

通過現場檢測，分析其開裂成因，并對該裂縫是否影響原有結構安全進行評估[3]。

2.2 檢測內容

檢測的主要內容是：1)游離氧化鈣對混凝土質量的影響檢測；2)框架梁A裂縫分布，最大裂縫寬度及裂縫深度等；3)框架梁A截面尺寸、配筋及混凝土現齡期抗壓強度實體檢測，并與設計值進行對比，對框架梁A的承載力及安全性能進行評價。

3 檢測方法

3.1 游離氧化鈣對混凝土質量的影響檢測

在水泥熟料中若含有較多的游離氧化鈣(f-CaO)，會導致水泥在凝結硬化過程中水化速度減慢，且硬化后會繼續發生水化作用，從而產生體積膨脹。

根據GB/T 50344—2004建筑結構檢測技術標準[4]中附錄B“f-CaO對混凝土質量影響的檢測”取樣要求，對框架梁A的混凝土進行取樣：每組芯樣在同一部位鉆取2個，本次共鉆取3組；按照GB/T 50344—2004建筑結構檢測技術標準[4]中B.0.5的要求對所取芯樣進行加工，并依據其B.0.6的檢測規定及B.0.7的評定方法(沸煮法)進行實驗。

3.2 框架梁A裂縫檢測

采用裂縫測寬儀對框架梁A的裂縫寬度進行檢測，并對裂縫寬度較大的部位采用鉆芯取樣的方法，根據芯樣檢測其裂縫最大深度及沿混凝土內部延伸情況。

3.3 框架梁A截面尺寸、配筋及混凝土抗壓強度實體檢測

現場采用一體式鋼筋掃描儀和鋼卷尺，根據GB/T 50784—2013混凝土結構現場檢測技術標準[3]中規定要求，對框架梁A梁最下排主筋根數、箍筋間距和截面尺寸進行檢測，并剔除框架梁A鋼筋保護層，采用游標卡尺對框架梁最下排主筋直徑進行測量，同時了解鋼筋的銹蝕情況。

根據GB/T 50784—2013混凝土結構現場檢測技術標準[3]及JGJ/T 23—2011回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程[5]的要求，采用回彈法對框架梁A的混凝土現齡期抗壓強度進行檢測。

4 檢測數據分析

現場完成檢測后，通過對現場檢測數據分析計算，可得結果見表1～表3。

表1 f-CaO對框架梁混凝土質量影響檢測結果表

表2 框架梁A混凝土現齡期抗壓強度檢測結果表

表3 框架梁A截面尺寸及配筋情況檢測結果表

由表1檢測結果可知：框架梁A抽取的3組芯樣，截取的薄片及芯樣試件經沸煮檢測后，外觀均未出現開裂、疏松或崩潰等現象；所取的3組芯樣試件強度變化百分率平均值εcor，m=16.0%，數值小于規范要求的最大芯樣強度變化百分率(30%)，且單個芯樣試件強度百分率εcor均小于30%，因此可判定f-CaO對混凝土質量無影響。

由表2檢測結果可知：框架梁A的混凝土抗壓強度推定值為34.7 MPa，滿足原設計強度等級C30要求的立方體抗壓強度標準值。

由表3檢測結果可知：框架梁A截面尺寸、梁最下排主筋數量、底部角筋直徑及箍筋間距滿足設計要求，且梁最下排主筋未見明顯銹蝕現象。

根據現場檢測數據、該工程設計圖紙及GB 50009—2012建筑結構荷載規范[1]、GB 50010—2010混凝土結構設計規范(2015版)[2]等規范要求，對框架梁A的承載力進行驗算，計算結果表明：框架梁A的承載力R/(γ0·S)≥0.95。

根據現場框架梁A開裂的實際情況，繪制了裂縫展開分布圖(見圖1)，并對裂縫寬度較大的部位采用鉆芯取樣的方法，根據芯樣檢測其裂縫最大深度及沿混凝土內部延伸情況(見圖2)。

由現場檢測可知，框架梁A裂縫主要由“U”形裂縫及斜裂縫組成：1)“U”形裂縫主要分布在框架梁跨中位置，裂縫呈現為：梁側中間寬、兩端窄，梁底部裂縫寬度較小，采用裂縫測寬儀測得梁側最大裂縫寬度為0.24 mm。現場采用一體式鋼筋掃描儀檢測發現，裂縫位置與梁內箍筋位置基本相對應。2)斜裂縫主要分布在框架梁兩端，裂縫呈現為：沿梁側中間寬、兩端窄，梁底部未見明顯開裂現象，采用裂縫測寬儀測得梁側斜裂縫最大裂縫寬度為0.50 mm；通過鉆取的斜裂縫裂縫寬度較大部位的混凝土芯樣顯示，該裂縫沿梁側面最大深度為234 mm；梁柱節點處及地面暫未發現明顯開裂、變形等異常現象。

5 結論

通過對該工程框架梁A承載力驗算結果及現場檢測數據，可得到如下結論：1)“U”形裂縫主要系溫度應力及材料收縮變形的共同作用導致的非受力裂縫，此類裂縫對主體結構安全性無影響。2)斜裂縫主要是由于在施工期間框架梁混凝土早期強度未完全形成時，受外部作用震動所致，加之屋面層內外溫差較大，受溫度應力的影響加速了裂縫的發展，此類裂縫對結構安全有一定影響。