某商业楼一层顶梁裂缝成因研究分析

胡海松，卓林，严锐 （安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽合肥230000）

1 引言

混凝土裂缝是常见的施工过程中存在的问题，根据产生原因有干缩裂缝、温度裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱—骨料反应裂缝、超荷载裂缝等[1]，因此在建筑物中发现裂缝不必过于担心，可根据裂缝产生的原因采取有效的措施，防止裂缝继续开展和影响结构安全性，本文主要研究对象为某商业楼为三层框架结构，其在改造和装修的过程中发现一层顶梁有裂缝，为了解裂缝形成的原因及对结构安全的危害性，现选择具体代表性的两道一层顶梁进行裂缝开展成因分析，为施工、设计提供可靠性的参考数据。

2 框架梁裂缝开展性态检查

根据《房屋裂缝检测技术与处理技术规程》(CECS 293:201)[2]采用目测、裂缝观察仪及尺量、拍照与描绘的方法，现场对一层顶梁的裂缝开展位置、宽度、走向和长度进行检测与描述,同时结合钻芯法在特征部分取样检测。具体裂缝开展情况见图1～图4所示。

图1 一层顶梁1/D-E裂缝分布示意图

图2 一层顶梁C/1-2裂缝分布示意图

图3 一层顶梁1/D-E裂缝深度

图4 一层顶梁C/1-2裂缝深度

①一层顶梁1/D-E梁侧跨中附近及靠近梁端D附近共计发现1条斜向裂缝和7条竖向裂缝，缝宽范围0.20 mm～0.30mm，其中竖向裂缝呈竖向枣核状，即中间梁腹板处最宽，两端逐渐缩小，裂缝多在箍筋处开展，多数垂直裂缝与梁底的水平裂缝相连。裂缝处取芯量测缝深为4.5cm，钻芯处裂缝未贯穿。

②一层顶梁C/1-2梁侧跨中（次梁）附近共计发现7条斜向裂缝和1条竖向裂缝，靠近梁端附近的斜裂缝与构件轴线的夹角约为350°～450°，斜向裂缝宽度大都在梁腹板中部最宽，缝宽范围0.10mm～0.40mm，裂缝延伸到梁底和板底。裂缝处取芯量测缝深为10cm，钻芯处裂缝未贯穿。

3 现龄期混凝土抗压强度

采用回弹法对框架梁现龄期混凝土抗压强度进行抽检。现场检测和室内数据处理依据《回弹法检测泵送混凝土抗压强度技术规程》（DB34/T5012-2015）[3]进行。实施检测时，根据构件截面尺寸在抽检的每根构件上分别均匀布置10个面积约200mm×200mm的回弹测区，同时对抽检构件表面用砂纸打磨、清洁后，分别测试其回弹值和对应区域的碳化深度值，测试结果见表1所示。

构件混凝土抗压强度结果 表1

检测的一层顶梁混凝土现龄期抗压强度推定值范围为36.9MPa～39.0MPa，符合设计强度等级C30的要求。

一层梁配筋情况检测结果 表2

4 钢筋配置情况

用钢筋探测仪和直尺检测框架梁的钢筋间距和混凝土保护层情况，现场检测时用钢筋探测仪在构件表面测量钢筋位置，然后用直尺量测钢筋间距，钢筋检测结果见表2所示。

根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）[4]规定,检测的一层顶梁构件截面尺寸符合设计要求，构件非加密区、加密区箍筋间距均满足设计要求、梁侧箍筋保护层厚度满足规范允许偏差要求。根据检测结果发现钢筋布置、梁结构尺寸符合设计和规范要求，不是裂缝成因的关键所在。

5 框架梁裂缝成因分析

梁裂缝分布一般较规则分为竖向裂缝、斜向裂缝[5]，本工程检测的一层顶梁裂缝的类型主要有两种。

①竖向裂缝，其主要特点是裂缝呈竖向枣核状，即中间梁腹板处最宽，两端逐渐缩小，且裂缝多在箍筋处开展，多数垂直裂缝与梁底的水平裂缝相连。该类裂缝共计8条（占总数50%）。

②靠近梁端的斜向裂缝，其主要特点是斜裂缝与构件轴线的夹角约为350～450，斜向裂缝宽度大都在梁腹板中部最宽，裂缝延伸至板底和梁底。该类裂缝共计8条（占总数50%）。对2道一层顶梁裂缝处取芯量测裂缝长度为4.5cm、10.0cm，钻芯处裂缝均未贯穿。

调查资料及现场调查发现，该项目建筑在装修和改造时，新增荷载增加，当混凝土结构受到荷载超过原设计值时，其结构稳定性发生变化，如果荷载不解除，随着时间推移，结构稳定性会下降从而产生裂缝，而此类裂缝对结构后续稳定性影响巨大，需要进行加固处理。

6 结论

①梁竖向裂缝的形成是由变形因素引起，变形裂缝产生的主要原因是混凝土自身收缩和温度收缩共同作用，而新增荷载在一定程度上促进裂缝进一步发展。

②梁斜向裂缝的形成主要由荷载因素引起，这类裂缝属于受力裂缝，形成原因主要是改造设计对原结构框架梁的内力增幅过大，此类裂缝会影响结构的安全性能，应及时采取有效措施。

③在施工前后期要确保对混凝土进行养护，在装修改造时要咨询原设计意见进行，不能随意改造原设计局部结构，这样可能会导致混凝土结构裂缝的发生，基于本工程实例应结合检测、设计方对原有结构进行复核和加固处理，确保工程结构的使用安全。