某新建住宅樓加固后主體結構檢測分析

溫瀟

（太原市建設工程質量站，山西太原 030009）

1 工程概況

某新建住宅樓為局部地下一層、地上八層建筑，該樓結構形式為混凝土剪力墻結構，基礎類型為筏板基礎和墻下混凝土條形基礎，建筑面積為4506.27m2，該工程設計使用年限為50年。該樓于2018年8月開工建設，2018年11月主體結構完工。主體結構驗收時，發現該樓多數客廳樓板存在大量的裂縫，且樓板存在肉眼可見的變形。經查該樓的施工資料，發現資料齊全，一切均按圖施工。出現嚴重缺陷的樓板均為客廳樓板，該樓板軸線尺寸為7800mm×6400mm，板厚設計為160mm，底筋為均為A10@130，負筋均為A12@150，混凝土強度設計等級為C30，預留試塊的抗壓強度也滿足設計要求。經設計單位負責人現場檢查后，出具了變更圖紙，將客廳樓板均厚度變更為200mm，保護層厚度設計值為15mm，混凝土強度設計等級為C35，將原有樓板混凝土鑿除后在上下層鋼筋外側增設底筋和上筋，其中底筋x、y向均為C16@200，上筋x、y向均為C12@150，同時對該板四周的框梁使用粘貼碳纖維的處理方式進行加固，加固的樓板位置如圖1所示。該變更樓板四周框梁加固施工始于2019年9月1日，9月30日完工。加固完成后為確保施工質量，委托第三方檢測單位對該樓的主體結構進行檢測。

圖1 設計變更的樓板位置

2 檢測方案

為了解該樓的質量現狀，第三方檢測單位制定了相應的檢測方案，具體檢測內容包括：結構現狀缺陷檢查、構件尺寸偏差抽檢（梁截面尺寸、樓板厚度、剪力墻厚度）、混凝土構件內鋼筋配置抽檢（梁底主筋數量、剪力墻和樓板鋼筋間距、梁和板保護層厚度）、結構和構件變形抽檢（整樓傾斜變形、梁和板撓度變形）、混凝土現齡期抗壓強度檢測（地下一層～一層剪力墻C35、二層～八層剪力墻C30、一～八層變更施工樓板C35共3個批次）、碳纖維與混凝土梁粘結質量檢測、碳纖維正拉粘結強度模擬試驗。

3 檢測結果匯總

經現場檢測后，發現該樓梁截面尺寸偏差、剪力墻厚度偏差、梁底主筋數量、剪力墻和樓板鋼筋間距、梁底主筋保護層厚度、梁板撓度變形的合格率均滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB 50204—2015）[1]的要求。碳纖維正拉粘結強度模擬試驗時的破壞形式為混凝土破壞，滿足《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》（CECS 146—2003）[2]的要求，判定為合格。

結構現狀缺陷檢查時發現個別樓板構件存在輕微露筋、起砂、局部蜂窩麻面等，二～三、五～七層個別梁構件，碳纖維與混凝土梁粘結質量存在缺陷，缺陷主要表現為梁側碳纖維壓條局部起鼓、翹起，個別構件局部壓條或環箍缺失，多數缺陷面積占比＜5%，除此之外其他構件的粘結外觀質量較好。現場檢測完成后，施工單位立即對混凝土樓板存在表觀缺陷的構件進行了修補，依據《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》（GB 50550—2010）[3]對缺陷面積占比＜5%的碳纖維與混凝土梁粘結部位采用注射法充膠進行了修復，對缺陷面積占比＞5%的部位進行割除修補，重新粘貼等量纖維復合材；對壓條和環箍缺失的部位進行補貼，最終將表觀缺陷全部消除。

抽檢的3批次構件的混凝土現齡期抗壓強度推定值均滿足設計要求。

抽檢樓板厚度時共測得混凝土樓板構件20個，其中18個板構件的尺寸偏差超出規范 [-5，+8]mm的要求，合格率僅為10%，不滿足（GB 50204—2015）[1]規定的相關要求。超出規范要求的樓板均為置換的樓板，樓板厚度與設計厚度偏差均為正偏差，偏差范圍為[10，52]mm，多數超限的偏差范圍為[30，40]mm。

抽檢樓板鋼筋保護層厚度時共測得混凝土樓板構件5個，總測點數36個，其中30個測點數超出規范中中板類構件縱向受力鋼筋保護層厚度的允許偏差 [-5，+8]mm的要求，合格率僅為16.7%，不滿足（GB 50204—2015）[1]中規定的合格點率90%及以上的要求。超出規范要求的樓板均為置換的樓板，樓板鋼筋保護層測點偏差均為正偏差，超限的點位保護層厚度范圍為[24，40]mm。

4 檢測結果不合格原因分析

檢測后的結果表明該樓置換的樓板厚度和樓板鋼筋保護層厚度均偏厚，據施工單位反映按照設計要求，將原樓板拆除后保留原樓板鋼筋，在原樓板上下層鋼筋的上方和下方植入新的樓板鋼筋，然后再進行支模，澆筑混凝土施工。在澆筑混凝土時，受原鋼筋網變形的影響，新植入的鋼筋并不平整，為達到不露筋、將鋼筋完全蓋住的目的，樓板局部會出現偏厚的情況，樓板保護層厚度超限的原因亦是如此。現場檢測時測試樓板厚度的方式為同一塊樓板選取三個不同部位分別測試其厚度，取其平均值作為最終樓板厚度值，三次測試值均不同，數據顯示置換的樓板多數上表面平整度較差，但所測各點樓板厚度最小值均大于200mm；鋼筋保護層厚度抽檢時亦是如此，同一塊樓板局部露筋，但多數部位保護層厚度偏厚。現場檢測的情況也證實了施工單位解釋的原因。

根據第三方檢測單位的檢測結果，該樓樓板厚度和樓板鋼筋保護層厚度偏差均嚴重超限，依據（GB 50204—2015）[1]的相關規定，應判定為不合格，不予驗收。但考慮超限樓板均為置換的樓板，屬于加固工程，此種不合格的情況是否會對結構產生影響，建設單位委托原設計單位進行了復算。復算時置換的樓板厚度按240mm計算，鋼筋保護層厚度按最不利的40mm計算。經驗算，樓板厚度偏厚、保護層厚度偏厚，均不影響結構和構件的承載，樓板厚度偏厚增加了樓板的自重，但變更后的樓板配筋和四周框架梁粘貼的碳纖維富余度較大，增加的荷載在富余度之內。但施工時增加了樓板厚度，若按原地面做法施工會影響室內凈高，為將影響降為最低，設計單位出具了局部地暖設計變更，改未輕薄型管道和做法，確保室內凈高滿足使用要求。

5 結論

在新建建筑中，施工單位按照施工經驗若發現結構設計有存在不合理的地方，應立即反饋建設單位進行相應復算，確保結構設計無異常，避免因結構設計問題而影響整體施工進度和結構的整體質量。當在施工過程中或主體結構施工完成驗收前，各參建方發現結構存在問題應立即針對存在的問題進行分析，并進行處理。新建建筑變更施工或加固施工后，由于各方面因素影響，施工質量不能滿足（GB 50204—2015）[1]相關規定的，但經設計復算后對結構無影響的，也可正常進行驗收。