混凝土结构实体抽检安全性复核案例分析 博主按:广州地区自2007年起试行建筑结构实体质量监督抽测制度,从2010年起全面正式实行。对抽检有构件没有达到规范和设计要求的,必须将检测结果提供给原设计单位对结构安全进行复核,其复核意见还应由原施工图审查机构进行审查出具意见。若复核后未能满足结构安全使用要求的,由原设计单位提出补强加固处理方案,补强加固设计文件必须经过审图机构审查同意后方可组织实施。
混凝土结构实体抽检安全性复核案例分析
博主按:广州地区自2007年起试行建筑结构实体质量监督抽测制度,从2010年起全面正式实行。对抽检有构件没有达到规范和设计要求的,必须将检测结果提供给原设计单位对结构安全进行复核,其复核意见还应由原施工图审查机构进行审查出具意见。若复核后未能满足结构安全使用要求的,由原设计单位提出补强加固处理方案,补强加固设计文件必须经过审图机构审查同意后方可组织实施。
实体抽检不合格的,绝大部分是混凝土实测强度没有达到设计的要求。在实操中应该如何处理这类构件,存在着一些的误区。下面结合实例加以讨论。
一、基本概况
XXX 有限公司新建厂房 B-3 为钢筋混凝土框架(预应力混凝土框架梁),二层和天面预应力混凝土框架梁跨度 16.4 米,两跨,设计混凝土强度 C40 ,见图 1 , 2 。预应力结构设计说明见图 3 。
图1
二层结构平面
图2
天面结构平面
图3
预应力结构设计说明
二、混凝土实体抽检的情况
2011 年 5 月和 6 月检测单位采用回弹法两次对该工程 二层和天面预应力混凝土框架梁进行抽检,发现有 3 根预应力混凝土框架梁混凝土强度实测值低于设计要求,最小值为 36.9MPa ,见图 4 。
图4
混凝土实测强度数据(节选)
三、有关各方的处理意见
设计单位:根据规范要求预应力梁的最低强度为 C40 ,若回弹强度未达到设计值 C40 ,则必须采取补强措施。
施工单位和混凝土供应商:由于影响回弹结果的因素很多,是否能重新对预应力梁进行回弹或采取抽芯措施。
质量安全监督站:( 1 )任何检测都会有误差,现场回弹检测对每个构件都采取了 10 测区进行检测,该回弹结果已能代表预应力梁混凝土的抗压强度,没必要重新进行回弹!若要重新检测的话,必须进行仲裁推翻原来的检测结果;( 2 )由于现场是预应力梁,若采取抽芯的话,抽芯的位置不好把握,容易影响预应力的结构,所以不宜采取抽芯检测。
鉴于设计单位和 质量安全监督站坚持己见,最后决定由混凝土供应商聘请加固专业公司,对 未达到设计值的 预应力混凝土框架梁 进行加固设计和施工 。
四、事情的困局
加固专业公司 采用粘碳纤维布的加固方案,提供的加固设计主要图纸内容见图 5~7 。在加固图纸送原施工图审查机构进行审查时,该 加固专业公司却声称他们自己不懂如何编制加固计算书( 博主注:这是典型的中国特色,见怪不怪 ),以至没能通过施工图审查的环节,僵在那里。
图5
粘碳纤维布加固方案示意
图6 A-A
剖
图7
预应力结构加固设计说明
五、未达到设计要求的预应力混凝土框架梁的安全性复核
该工程混凝土供应商的老板是本人的朋友。迫于无奈他找到了本人,希望协助他根据资料弄一份加固计算书,以便顺利通过施工图审查,让工程继续开展。下面首先是安全性复核的过程。
( 1 )依据的技术规范和资料
1 )《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 ( 博主注:原设计按旧混凝土规范,所以复核也用 02 版规范 )
2 ) 该工程“结构施工图”
3 ) 该工程“预应力框架梁设计计算书”
4 ) 2011 年 5 月 16 日 出具的该工程“回弹法检测混凝土抗压强度检验报告”
( 2 ) 考虑结构中混凝土强度与试件混凝土强度之间的差异
混凝土强度等级是按标准养护下立方体试件抗压强度标准值( f cuk )确定,而结构中混凝土强度与标准养护试件混凝土强度之间是存在差异的。根据《混凝土结构设计规范》( GB50010-2002 )第 4.1.3~4.1.4 条之条文说明,由 f cuk 确定混凝土抗压强度、抗拉强度设计值 ( f c 和 f t )时,对试件混凝土强度修正系数取为 0.88 ( 博主注:此部分内容在 2010 版混凝土规范中没有实质性的修改 )。
本工程中,检验结果之混凝土强度值属于结构中混凝土强度,修正为 强度等级 或标准养护试件混凝土强度 相当的强度时,可除以修正系数 0.88 , 3 根梁的混凝土强度修正结果见表 1 :
表
1
回弹法检测结果不合格的预应力混凝土框架梁混凝土强度
检测构件部位
|
设计强度等级
|
混凝土强度实测值
(MPa
)
|
修正为强度等级
相当的强度
fcuk
(MPa
)
|
||
fcuk
|
fc
|
ft
|
|||
二层
13
×
A~E
轴
2YKL1
(
2
)
|
C40
|
38.2
|
43.4
|
20.5
|
1.77
|
天层
2
×
A~E
轴
WYKL1
(
2
)
|
C40
|
36.9
|
41.9
|
19.9
|
1.74
|
天层
7
×
A~E
轴
WYKL3
(
2
)
|
C40
|
38.4
|
43.6
|
20.5
|
1.77
|
根据规定将检测最低值 f cuk =41.9Mpa (按 C40 )代入 原设计“预应力框架梁设计计算书” 3 ) ,经查对 该 3 根梁的配筋 完全满足承载力要求。
( 3 )不 考虑结构中混凝土强度与试件混凝土强度之间的差异
原设计该 3 根梁的承载力富余度较大,见表 2 。
2.04