淺議鋼筋混凝土構件的安全鑒定分析

在房屋安全鑒定中，需要對整幢房屋的結構構件進行安全鑒定，首先通過現場踏勘進行外觀檢查，可能會發現鋼筋混凝土結構構件各種質量問題，其中裂縫是zui常見的現象之一。裂縫出現都是事出有因，有設計上錯誤、原材料性能缺陷、施工質量低劣、環境條件的變化、使用不當、地基不均勻沉陷等等，而建筑物的破壞往往始于裂縫。因此，如何鑒定裂縫、分析裂縫、控制裂縫，是安全鑒定工作的重要內容之一。根據裂縫成因和特征，判斷結構受力工作狀況，評定結構的安全性、適用性和耐久性。此種鑒定方法具有簡便、直觀、快速等優點，在房屋安全鑒定中運用很廣。其缺點在于它只是一種定性的分析方法，而不能定量地分析結構的安全性。為此，對可疑結構構件應進行強度、剛度、抗裂性驗算，必要時還應通過荷載試驗，然后作出安全鑒定意見。

　　2 鋼筋混凝土結構構件裂縫分析

　　判明是結構性裂縫還是非結構性裂縫：鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因很多，對結構的影響差異也很大，只有弄清結構受力狀態和裂縫對結構影響的基礎上，才能對結構構件進行定性。結構性裂縫多由于結構應力達到限值，造成承載力不足引起的，是結構破壞開始的特征，或是結構強度不足的征兆，是比較危險的，必須進一步對裂縫進行分析。非結構性裂縫往往是自身應力形成的，如溫度裂縫、收縮裂縫，對結構承載力的影響不大，可根據結構耐久性、抗滲、抗震、使用等方面要求采取修補措施。例如某校健身房，跨度12m，單層框架結構，1996年12月竣工，1997年8月甲方發現框架梁出現不同程度的裂縫，要求鑒定。根據現場查勘，框架梁裂縫普遍存在，裂縫的特點：大都出現在梁的上半部，裂縫上寬下窄，中間寬兩邊細，zui大裂縫寬度為0.35mm，通過對設計及施工情況的檢查，設計無誤，為施工原因，經過綜合分析，判明為溫度裂縫，屬非結構性裂縫。只要消除溫差影響，用壓力灌漿修補裂縫即可。

　　(1) 判明結構性裂縫的受力性質：結構性裂縫，根據受力性質和破壞形式進一步區分為兩種：一種是脆性破壞，另一種是塑性破壞。脆性破壞的特點是事先沒有明顯的預兆而突然發生，一旦出現裂縫，對結構強度影響很大，是結構破壞的征兆，屬于這類性質裂縫的有受壓構件裂縫(包括中心受壓、小偏心受壓和大偏心受壓的壓區)、受彎構件的受壓區裂縫、斜截面裂縫、沖切面裂縫，以及后張預應力構件端部局壓裂縫等。脆性破壞裂縫是危險的，應予以足夠重視，必須采取加固措施和其它安全措施。塑性破壞特點是事先有明顯的變形和裂縫預兆，人們可以及時采取措施予以補救，危險性相對稍小。屬于這類破壞的受力構件的裂縫有：受拉構件正載面裂縫，受彎構件和大偏心受壓構件正載面受拉區裂縫等。此種裂縫是否影響結構的安全，應根據裂縫的位置、長度、深度以及發展情況而定。如果裂縫已趨于穩定，且zui大裂縫未超過規定的容許值，則屬于允許出現的裂縫，可不必加固。例如某辦公用房，四層二跨框架結構，跨度5m及7m，建于1990年，1998年6月出賣給某廠，廠方將此房用于制衣車間，使用不久，部分梁出現裂縫，要求鑒定。通過現場查勘，發現梁的裂縫均出現在梁的兩端，為約45°的斜裂縫，且混凝土的質量較差，后經過對部分梁的混凝土取芯試壓，zui低強度等級約C12，平均強度等級為C15，圖紙設計混凝土強度等級為C20，二者相差較大，由于荷載增大及混凝土強度低，通過復算，梁處于超筋狀態，屬脆性破壞裂縫，應予立即加固。

　　(2)查明裂縫的寬度、長度、深度：鋼筋混凝土結構構件的裂縫按其表征可分三種：一是表面細小裂縫，即縫寬很小，長度短而淺；二是中等裂縫，其寬度在0.2mm左右，長度局限在受拉區，裂縫已深入結構一定深度；三是貫穿性裂縫，縫寬超過0.3mm，長度伸到受壓區，裂縫已貫穿整個截面或部分截面。結構性裂縫不僅表征結構受力狀況，還會影響結構的耐久性。裂縫寬度愈大，鋼筋愈容易銹蝕，意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已*破壞，使用壽命已近終結。一般室內結構，橫向裂縫導致鋼筋銹蝕的危險性較小，裂縫以不影響美觀要求為度，而在潮濕環境中，裂縫會引起鋼筋銹蝕，裂縫寬度應小于0.2mm，但縱向縫易引起鋼筋銹蝕，并導致保護層剝落，影響結構的耐久性，應予處理。當裂縫長度較長，深度較深，嚴重影響構件的整體性，往往是破壞征兆。例如受彎構件正截面梁底出現裂縫，裂縫長度向受壓區發展，并到達或超過中和軸，是比較危險的，若縫長較短，局部在受拉區，一般危險性較小。裂縫深度也是表征之一，通常表面裂縫多是非結構性裂縫，貫穿性裂縫多是結構性裂縫，容易使鋼筋銹蝕，危險性較大，應查明原因，根據危險性，采取必要的加固措施。

　　(3)判明裂縫是發展的還是穩定的：鋼筋混凝土結構構件裂縫按其擴展性質，通常分三種：一是穩定裂縫，即裂縫的寬度、長度保持恒定不變；第二種是活動性裂縫，該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態和周圍溫度、濕度變化而變化；第三種是發展裂縫，裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。鋼筋混凝土結構在各種荷載作用下，一般在受拉區允許在裂縫出現下工作，也就是說裂縫是不可避免的，只要裂縫是穩定的，其寬度不大，符合規范要求，并無多大危險，屬安全構件。但裂縫隨時間不斷擴展，說明鋼筋應力可能接近或達到流限，對承載力有嚴重的影響，危險性較大，應及時采取措施。裂縫穩定的結構，裂縫會不會再擴展，還要看所處環境是否穩定，環境變化，舊的裂縫可能還會擴展，也還會出現新的裂縫，應結合具體條件加以分析。例如某教學樓3層框架結構，淺基礎，因附近打樁，部分屋頂大梁出現裂縫，要求鑒定。通過對設計、施工資料的檢查，均無大的問題，且此教學樓已竣工多年，未發現任何裂縫。經過現場查勘，地坪土體隆起嚴重，屋頂大梁的裂縫僅出現在梁端兩側，為斜細裂縫，初步意見應對裂縫進行繼續觀察。打樁結束后，經過三個月觀察，裂縫沒有繼續發展。分析認為由于打樁擠土引起基礎移動，致使上部結構局部應力重分布產生裂縫，對結構影響不大。