正常发展还能反映出结构中存在的某些局部缺陷。钢筋混凝土结构的裂缝出现能直接说明其抗裂性能。地下停车库顶板的裂缝修复后,结构可继续安全使用,因此,采用非破坏性荷载试验(加载至30kN/m2) ,测定开裂楼板的挠曲变形,观测楼板开裂和裂缝发展情况,以检验楼板的刚度和抗裂性。
1 荷载试验过程
1) 选取较为典型的开裂楼板(19～21 轴、B～C列) 作为试验区域;
2) 详细观察并记录试验区域内楼板裂缝情况,裂缝位置见图1 ;
3) 采用现场的砂石料作为堆载,使其等效于设计使用荷载;
4) 根据图纸,计算楼板理论变形值;
5) 在试验区域内板底跨中及周边布置百分表,用以观测楼板变形,见图1 ;
6) 设裂缝观测点、观测区,采用刻度放大镜对板底裂缝进行观测;
7) 在试验区域设置围挡,将现场砂石料称重后,装袋堆载;
8) 分5 级向围挡内加载,每级持荷30 min ,终级持荷24h ;
9) 观察并记录每级加载后楼板裂缝、变形的变化情况。
2 荷载试验结果
该区域楼板在试验前有2 条大致与轴线平行的裂缝,裂缝宽度为013 mm。加荷达到2级荷载后,板底中部出现新的双向受力裂缝,裂缝宽度为011 mm ;原裂缝也扩展了011 mm ,宽度达到014mm。此后到加荷结束,板底裂缝未有明显变化。
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3 试验结果分析
通过楼板荷载试验结果与理论计算的分析比较,可对楼板的受力性能得出以下结果:
1) 楼板加荷至设计荷载后,跨中实测挠度4129mm ,小于理论计算值,考虑楼板自重后,其变形仍不足楼板跨度的1/ 1 300,未超过允许值(1/ 250) ,属正常范围。
2) 楼板荷载-挠度曲线接近二段折线,弯折点在三级荷载处,表明楼板在前二级荷载时,混凝土未开裂,楼板处于弹性工作状态,到三级荷载时,受拉区混凝土开裂,板底钢筋开始受力,钢筋处于弹性阶段,楼板进入带裂缝工作阶段。
3) 在二级荷载条件下,板底计算拉应力为211MPa ,超过C30 混凝土抗拉强度标准值(210 MPa),因此,这时板底中部出现双向受力裂缝,为正常开裂。
4)板底开裂后,受拉区混凝土退出工作,底部拉应力主要由钢筋承担,同时,钢筋约束混凝土继续开裂,故在后续加载过程中,板底裂缝没有明显变化。
5) 原有裂缝在设计使用荷载作用下,其宽度超过允许值(013 mm),但新受力裂缝的宽度均未超过允许值,可以认为楼板正常开裂。从以上分析结果可以看出,该试验区域楼板在带裂缝条件下受力正常。
4 处理建议
1) 对裂缝采用灌缝、表面封闭等方法进行处理,增加板的整体工作性能,防止内部钢筋锈蚀。
2) 加强地下停车库顶板的防水层设计、选材与施工,确保防水层具有防水性和耐久性,避免渗水或漏水。
5 结 论
1)楼板在带裂缝条件下非破坏性荷载试验结果表明,该楼板受力性能正常,楼板的承载能力、裂缝和变形均处于正常工作状态,说明在约束条件下温度收缩及干缩变形引起的楼板裂缝一般不会对结构安全造成影响。
2)由于各种原因,在楼板施工中出现温度和干缩裂缝十分常见,通过此次现场试验与理论分析结果对比,验证了理论分析结果,为处理类似裂缝提供可靠的技术依据。