某廠房一層地面開裂及部分梁板裂縫檢測(cè)分析

曹先華 （安徽建工檢測(cè)科技集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230031）

1 工程概況

某廠房為5 層框架結(jié)構(gòu)，幾何平面尺寸為（90.0×19.8）m，建筑面積約為8910m2，1 層層高為5.0m，2 層層高為4.5m，3～5 層層高均為3.6m。標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面布置示意圖見圖1。工程于2019年開工建設(shè)，于2021 年5 月竣工驗(yàn)收并投入使用。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面布置示意圖

建設(shè)單位在使用過程中發(fā)現(xiàn)該廠房室內(nèi)一層地面大面積開裂，部分框架梁、板存在裂縫，為了解一層地面開裂及梁、板構(gòu)件裂縫產(chǎn)生的原因，對(duì)該廠房進(jìn)行檢測(cè)。

2 委托檢測(cè)內(nèi)容

根據(jù)委托單位的委托要求，本次檢測(cè)內(nèi)容主要有以下三點(diǎn)。①對(duì)室內(nèi)一層地面開裂情況進(jìn)行外觀普查，在普查結(jié)果中選取4 塊具有代表性的一層地面，對(duì)其進(jìn)行施工質(zhì)量檢測(cè)并分析開裂原因；②選取二層3/B-C 軸頂梁、二層9-10/B 軸頂梁，對(duì)其進(jìn)行施工質(zhì)量檢測(cè)并分析裂縫產(chǎn)生的原因；③選取二層（1/3）-4/B-C 軸頂板、二層（1/9）-10/A-B軸頂板，對(duì)其進(jìn)行施工質(zhì)量檢測(cè)并分析裂縫產(chǎn)生的原因。

3 檢測(cè)鑒定結(jié)果

根據(jù)委托要求，技術(shù)人員于2021 年12月16日趕赴現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)委托方委托檢測(cè)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，具體情況如下。

3.1 設(shè)計(jì)概況

3.1.1 室內(nèi)一層地面

經(jīng)核查，該廠房一層地面自上而下的工程做法為：2.5～3mm 厚非金屬骨料耐磨面層；180mm 厚C30 混凝土墊層，混凝土墊層內(nèi)配下層雙向10@200×200 底部鋼筋網(wǎng)片；180mm 厚6%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層（壓實(shí)度≥0.97）；素土夯實(shí)（壓實(shí)度≥0.94），需分層夯實(shí)，每層厚度不超過300mm。

地面的混凝土墊層應(yīng)縱橫設(shè)置縮縫。縱縫間距宜3～6m，做平縫，縫間不得放置隔離材料。橫縫間距宜6m，縫寬10mm，1/3 墊層厚度深電鋸假縫，施工完成后縫內(nèi)嵌填1：2瀝青砂漿。

3.1.2 二層頂梁

被測(cè)二層3/B-C 軸頂梁跨度9.7m，設(shè)計(jì)截面尺寸為300mm×800mm，梁底設(shè)計(jì)配筋為520，梁面B 軸支座處配筋為725（5/2），梁面C 軸支座處配筋為420，箍筋設(shè)計(jì)為8@100/200（2），混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為C30。

被測(cè)二層9-10/B 軸頂梁跨度8.0m，設(shè)計(jì)截面尺寸為300mm×800mm，梁底設(shè)計(jì)配筋為922（4/5），梁面兩端支座處配筋均為822（5/3），箍筋設(shè)計(jì)為8@100/200（2），混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為C30。

3.1.3 二層頂板

被測(cè)二層（1/3）-4/B-C 軸頂板開間4.0m，進(jìn)深9.7m，板底短向設(shè)計(jì)配筋為8@150，板底長(zhǎng)向設(shè)計(jì)配筋為8@200，板面（1/3）軸、4軸設(shè)計(jì)配筋為8@100，板面B 軸設(shè)計(jì)配筋為8@150，板面C 軸設(shè)計(jì)配筋均為8@200，板厚為120mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30。

被測(cè)二層（1/9）-10/A-B 軸頂板開間4.0m，進(jìn)深9.7m，板底短向設(shè)計(jì)配筋為8@150，板底長(zhǎng)向設(shè)計(jì)配筋為8@200，板面1/9 軸、10 軸設(shè)計(jì)配筋為8@100，板面A 軸設(shè)計(jì)配筋為8@200，板面B 軸設(shè)計(jì)配筋均為8@150，板厚為120mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30。

3.2 施工概況

3.2.1 一層地坪

室內(nèi)地面下方回填土均為場(chǎng)地內(nèi)原狀土，采用蛙式打夯機(jī)分層夯實(shí)方式，回填開始時(shí)間為2020 年3 月11 日，混凝土墊層采用泵送混凝土澆筑，澆筑日期為2020 年12 月2 日，天氣晴，日平均氣溫為6℃。

3.2.2 二層頂梁、板

被測(cè)二層3/B-C 軸、9-10/B 軸頂梁和二層（1/3）-4/B-C 軸、（1/9）-10/A-B軸頂板采用泵送混凝土澆筑，澆筑日期為2020年5月2日，天氣晴，日平均氣溫為22℃，模板拆除日期為2020 年5 月27日。

3.3 資料調(diào)審

3.3.1 一層地坪

回填土僅有擊實(shí)試驗(yàn)報(bào)告，委托方未能提供壓實(shí)度檢測(cè)報(bào)告；委托方未能提供水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層相關(guān)資料；混凝土墊層配合比試驗(yàn)報(bào)告、標(biāo)養(yǎng)試塊試驗(yàn)報(bào)告齊全，報(bào)告顯示混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)圖紙（C30）的要求。

3.3.2 二層頂梁、板

二層頂梁、板混凝土配合比試驗(yàn)報(bào)告、標(biāo)養(yǎng)試塊試驗(yàn)報(bào)告、同養(yǎng)試塊試驗(yàn)報(bào)告、拆模報(bào)告齊全，報(bào)告顯示標(biāo)養(yǎng)及同養(yǎng)試塊混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)圖紙（C30）的要求，混凝土試塊拆模報(bào)告顯示強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的102.3%。

3.4 一層地面實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)

3.4.1 一層地面開裂情況普查

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，一層2～3/B～C 軸、3～4/B～C 軸、4～5/A～B 軸、4～5/B～C 軸、8～9/A～B 軸、9～10/B～C 軸、10～11/A～B 軸、10～11/B～C 軸、11～12/B～C 軸、12～13/B～C 軸地面出現(xiàn)大量不規(guī)則裂縫，測(cè)得裂縫寬度在0.5～6.0mm；3～4/B～C 軸、4～5/B～C 軸、9～10/B～C 軸、10～11/B～C軸一層地面存在明顯沉陷，測(cè)得下沉區(qū)域與主體結(jié)構(gòu)間最大相對(duì)高差約45mm。

因廠房部分區(qū)域堆載貨物及設(shè)備，上述普查可能會(huì)有局部遺漏。

3.4.2 縱、橫向縮縫設(shè)置核查

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)一層地面縱、橫向縮縫設(shè)置進(jìn)行復(fù)核，結(jié)果為縱縫間距、橫縫間距、縫寬及深度基本符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

3.4.3 一層地面施工做法檢測(cè)

結(jié)合地面開裂情況普查結(jié)果，選取4 處有代表性的一層地面，對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行開挖，采用鋼尺對(duì)一層地面施工做法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下文所示。①一層3～4/B～C 軸開挖處實(shí)測(cè)自上而下的做法依次為非金屬骨料耐磨面層+181～188mm 厚混凝土墊層+素土；②一層8～9/A～B 軸開挖處實(shí)測(cè)自上而下的做法依次為非金屬骨料耐磨面層+175～183mm 厚混凝土墊層+素土；③一層9～10/B～C 軸開挖處實(shí)測(cè)自上而下的做法依次為非金屬骨料耐磨面層+177～189mm 厚混凝土墊層+素土；④一層12～13/B～C 軸開挖處實(shí)測(cè)自上而下的做法依次為非金屬骨料耐磨面層+179～186mm 厚混凝土墊層+素土。上述開挖的4 處區(qū)域混凝土墊層下部縱、橫向鋼筋規(guī)格均為10，縱向鋼筋間距在189～208mm，橫向鋼筋間距在195～210mm。

被測(cè)區(qū)域地面結(jié)構(gòu)層未見180mm厚6%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層，不符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

3.4.4 一層地面混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

在一層地面混凝土墊層隨機(jī)鉆取15 個(gè)直徑為150mm 的芯樣，芯樣在試驗(yàn)室內(nèi)切割制作成1:1 標(biāo)準(zhǔn)試件，經(jīng)封平、晾干后在萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試壓，15個(gè)芯樣試件混凝土抗壓強(qiáng)度值在31.8～37.5 MPa 之間，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（C30）要求。

3.4.5 一層地面素土回填壓實(shí)度檢測(cè)

結(jié)合地面開裂情況普查結(jié)果，選取4 處有代表性的一層地面，對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行開挖，采用灌砂法對(duì)回填土壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，委托方提供的施工時(shí)素土標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)報(bào)告結(jié)果顯示，最大干密度為1.77g/cm3，最佳含水量為16.9%。測(cè)得一層3～4/B～C 軸、8～9/A～B 軸、9～10/B～C 軸、12～13/B～C 軸開挖處壓實(shí)度分別為82.6%、83.7%、81.5%、84.8%，不符合設(shè)計(jì)圖紙（壓實(shí)度≥0.94）要求。

3.5 二層頂梁、板實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)

3.5.1 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度

依據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23-2011），采用回彈法檢測(cè)泵送混凝土強(qiáng)度時(shí)，因規(guī)范要求回彈測(cè)區(qū)應(yīng)布置在混凝土澆筑方向的側(cè)面，故現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)僅選取4 道二層頂梁進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，抽檢二層3/B-C軸、9-10/B 軸、(1/3)-4/B 軸、10/A-B 軸構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值分別為32.5MPa、35.1MPa、35.4MPa、33.3 MPa，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度（C30）要求。

3.5.2 梁鋼筋配置及截面尺寸檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)采用鋼筋檢測(cè)儀、鋼卷尺等對(duì)二層3/B-C軸、二層9-10/B軸頂梁鋼筋配置進(jìn)行檢測(cè)，梁底主筋根數(shù)符合設(shè)計(jì)圖紙要求，箍筋間距偏差、截面尺寸偏差符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）要求。

3.5.3 梁箍筋保護(hù)層厚度檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)采用鋼筋檢測(cè)儀對(duì)二層3/B-C軸、二層9-10/B軸頂梁箍筋保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測(cè)，二層3/B-C 軸頂梁梁側(cè)面12個(gè)測(cè)點(diǎn)箍筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值在22～35mm 之間，梁底面12 個(gè)測(cè)點(diǎn)箍筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值在7～15mm 之間；二層9-10/B 軸頂梁梁側(cè)面12 個(gè)測(cè)點(diǎn)箍筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值在7～30mm 之間，梁底面12 個(gè)測(cè)點(diǎn)箍筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值在8～16mm 之間。被測(cè)構(gòu)件部分測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)箍筋保護(hù)層厚度偏差不符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）要求。

3.5.4 現(xiàn)澆板板底鋼筋配置及板厚檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土鋼筋檢測(cè)儀、非金屬樓板測(cè)厚儀、鋼卷尺等對(duì)二層(1/3)-4/B-C 軸、二層(1/9)-10/A-B 軸頂板板底鋼筋間距、板厚進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)測(cè)板底鋼筋間距偏差及板厚偏差基本符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）要求。

3.5.5 板底短向鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土鋼筋檢測(cè)儀對(duì)二層（1/3）-4/B-C 軸頂板、二層（1/9）-10/A-B 軸頂板板底短向鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測(cè)，二層（1/3）-4/B-C 軸頂板板底6 個(gè)測(cè)點(diǎn)鋼筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值在15～19mm 之間；二層（1/9）-10/A-B 軸頂板板底6 個(gè)測(cè)點(diǎn)鋼筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值在17～22mm 之間。被測(cè)構(gòu)件實(shí)測(cè)板底短向鋼筋保護(hù)層厚度偏差符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）要求。

3.5.6 構(gòu)件裂縫分布及特征

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，被測(cè)二層3/B-C軸、二層9-10/B 軸頂梁出現(xiàn)多條豎向裂縫及表面細(xì)微網(wǎng)格狀裂縫，豎向裂縫基本沿梁兩側(cè)面對(duì)稱開展，部分延伸至梁底面且與箍筋位置基本重合，測(cè)得二層3/BC 軸頂梁結(jié)構(gòu)層最大裂縫寬度為0.24mm，二層9-10/B 軸頂梁結(jié)構(gòu)層最大裂縫寬度為0.28mm；表面網(wǎng)格狀裂縫系淺層裂縫，且寬度較小。裂縫分布示意圖分別見圖2、圖3。

圖2 二層3/B-C軸頂梁裂縫分布示意圖

圖3 二層9-10/B軸頂梁裂縫分布示意圖

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，被測(cè)二層（1/3）-4/BC 軸頂板、二層（1/9）-10/A-B 軸頂板板底出現(xiàn)大面積網(wǎng)格狀裂縫，跨中位置均存在一條南北向通長(zhǎng)裂縫，該裂縫與預(yù)埋線管位置基本對(duì)應(yīng)，但板面位置未見明顯開裂。測(cè)得二層（1/3）-4/B-C 軸頂板板底結(jié)構(gòu)層最大裂縫寬度為0.22mm，測(cè)得二層（1/9）-10/A-B 軸頂板板底結(jié)構(gòu)層最大裂縫寬度為0.20mm；板底結(jié)構(gòu)層裂縫分布示意圖分別見圖4、圖5。

圖4 二層(1/3)-4/B-C軸頂板裂縫分布示意圖

圖5 二層(1/9)-10/A-B軸頂板裂縫分布示意圖

4 一層地面開裂成因分析

4.1 地面施工做法及施工質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

一層地面縱、橫向縮縫設(shè)置基本符合設(shè)計(jì)圖紙要求；被測(cè)區(qū)域地面結(jié)構(gòu)層未見180mm 厚6%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層，不符合設(shè)計(jì)圖紙要求；抽檢15 個(gè)一層地面混凝土墊層芯樣試件混凝土抗壓強(qiáng)度值符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（C30）要求；抽檢4 處一層地面回填土壓實(shí)度不符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

4.2 成因分析

根據(jù)被測(cè)構(gòu)件施工質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，一層地面開裂主要由于回填素土壓實(shí)度偏低、6%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層未按設(shè)計(jì)圖紙施工所致。

5 二層頂梁、板裂縫成因分析

5.1 施工質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

被測(cè)二層頂梁現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度（C30）要求；被測(cè)二層3/B-C軸、二層9-10/B軸頂梁梁底主筋根數(shù)符合設(shè)計(jì)圖紙要求，箍筋間距偏差、截面尺寸偏差符合規(guī)范要求；被測(cè)二層3/B-C軸、二層9-10/B軸頂梁部分測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)箍筋保護(hù)層厚度偏差不符合規(guī)范要求；被測(cè)二層（1/3）-4/B-C 軸頂板、二層（1/9）-10/A-B 軸頂板實(shí)測(cè)板底鋼筋間距偏差及板厚偏差基本符合規(guī)范要求；被測(cè)二層（1/3）-4/B-C 軸頂板、二層（1/9）-10/A-B 軸頂板實(shí)測(cè)板底短向鋼筋保護(hù)層厚度偏差符合規(guī)范要求。

5.2 成因分析

根據(jù)被測(cè)構(gòu)件裂縫分布特征、施工質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果綜合分析，得出以下兩點(diǎn)結(jié)論。①被測(cè)二層3/B-C 軸、二層9-10/B 軸頂梁裂縫主要由于混凝土收縮作用引起，部分鋼筋保護(hù)層厚度偏小或偏大對(duì)裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展有一定影響；②被測(cè)二層（1/3）-4/B-C 軸頂板、二層（1/9）-10/A-B 軸頂板裂縫主要由于混凝土收縮作用引起，預(yù)埋線管利于裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。

6 結(jié)語

本文通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果判斷施工質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)圖紙及驗(yàn)收規(guī)范要求，并結(jié)合地面開裂及梁、板構(gòu)件裂縫的形態(tài)綜合判斷裂縫產(chǎn)生的原因，對(duì)后續(xù)處理具有指導(dǎo)意義。