方貞淦

(福建省抗震防災(zāi)技術(shù)中心 福建福州 350001)

1 工程概況

1.1 建筑結(jié)構(gòu)簡況

某綜合樓設(shè)計于1994年，1996年8月建成并投入使用。該樓建筑平面呈矩形，平面布置示意圖見(圖1)。建筑總長度為47.20m，總寬度為14.20m，建筑總面積約4200m2。該樓由東西段組成:東段(9-11軸)為住宅;西段(1-9軸)為車間及辦公，現(xiàn)場檢測期間該段空置。

東段(9-11軸)為宿舍住宅，8層;層高:一至八層3.10m，總高度為24.90m。西段(1-9軸)為車間、辦公，5層;層高:一層5.00m，二、三層4.80m，四層4.50m，五層4.00m，主樓總高度為23.20m，含出屋面梯間總高度為26.50m。

結(jié)構(gòu)質(zhì)式:現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。填充墻采用190mm厚非承重粘土空心磚砌體。

上部結(jié)構(gòu)竣工圖標(biāo)注混凝土強度等級:柱為C25、二層梁板為 C25，其余為 C20。

基礎(chǔ):采用靜壓沉管灌注樁，樁端持力層為砂質(zhì)粘土。

因該房屋建成使用已久，業(yè)主為了解該房屋使用現(xiàn)狀及安全狀況，委托進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性鑒定。

圖1 平面布置示意圖(單位:mm)

1.2 自然條件(按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn))

1.2.1 基本風(fēng)壓

基本風(fēng)壓w0=0.70kN/m2，地面粗糙度C類。

1.2.2 建筑抗震設(shè)防抗震設(shè)防烈度為7度，地震動峰值加速度為0.10g，設(shè)計地震分組為第一組。

1.2.3 工程地質(zhì)條件

1.2.3.1 土層分布該場地土層分布及主要參數(shù)指標(biāo)見(表1)。

表1 場地土層分布及主要參數(shù)指標(biāo)

1.2.3.2 地下水

場地地下水位埋深1.0m～1.50m。

1.2.3.3 場地抗震性能評價

建筑場地類別為Ⅱ類。

2 鑒定依據(jù)

本工程鑒定依據(jù)主要有:

(1)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50292-1999

(2)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010

(3)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010

(4)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012

(5)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008

(6)《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50784-2013

(7)該建筑原竣工圖紙

3 現(xiàn)場調(diào)查及檢查結(jié)果

3.1 建筑物建筑、結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件使用現(xiàn)狀調(diào)查

經(jīng)現(xiàn)場查勘，發(fā)現(xiàn)該樓存在如下問題:

(1)與竣工圖對照，有如下不符:

A.1-2/C-E區(qū)域圖紙標(biāo)注有兩部(2.2m×2.2m)電梯，實際改為一部(3.0m×3.6m)電梯，梁板布置相應(yīng)改變。

B.五層2-8/A-C區(qū)域距A軸1.8m處增設(shè)一根梁(200mm×500mm)。

C.五層8-9/H梁未施工。

D.部分填充墻體布置有變化。

(2)部分填充磚墻與框架柱(梁)交接處出現(xiàn)脫節(jié)縫。

(3))部分梁柱混凝土表面有沿縱向開裂及有蜂窩麻面等現(xiàn)象(如:四層1/A-E梁表面混凝土有麻面現(xiàn)象)。

(4)屋面隔熱層部分已破損。

3.2 現(xiàn)階段該建筑沉降與上部結(jié)構(gòu)側(cè)向位移

3.2.1 建筑沉降

該樓共布設(shè)19個沉降觀測點。連續(xù)二個月沉降觀測結(jié)果表明:近期各測點沉降速率介于0～0.002mm/d之間。

3.2.2 上部結(jié)構(gòu)側(cè)向位移

數(shù)據(jù)表明:該樓各測點最大側(cè)向位移為 H/653;所檢測點側(cè)向位移均未超過規(guī)范限值要求，且未見房屋傾斜沿某方位呈規(guī)律性分布。3.3構(gòu)件截面尺寸與偏差檢查

抽樣檢查發(fā)現(xiàn):

(1)多數(shù)樓板板厚偏薄，板厚最大偏差為 -23mm，平均偏差為-10.7mm。

(2)個別梁截面尺寸與設(shè)計不符(如:二至四層8-9/H梁高設(shè)計為600mm，實際為400mm;三層1/A-E梁原設(shè)計為900mm高，實際為850mm等)。

3.3 框架柱、梁鋼筋配置檢查

結(jié)合現(xiàn)場條件，采用掃描或現(xiàn)場隨機鑿開構(gòu)件表面方法，對框架柱、梁鋼筋配置情況進(jìn)行抽樣檢查。抽樣檢查發(fā)現(xiàn):

(1)個別梁、柱箍筋間距偏大(如:四層1/A-E梁原圖箍筋加密區(qū)為 Φ8@100、梁中部為 Φ8@200，實測箍筋加密區(qū)為 Φ8@146，梁中部為 Φ8@300;二層8/E柱原圖箍筋加密區(qū)為 ΦΦΦ8@100、柱中部為Φ8@200，實測箍筋加密區(qū)為 Φ8@150，柱中部為ΦΦ8@285等)。

(2)框架節(jié)點核芯區(qū)箍筋未設(shè)或設(shè)置不足(如一層1/A柱頂核芯區(qū)范圍內(nèi)未設(shè)箍筋，三層1/A柱頂核芯區(qū)范圍內(nèi)僅1根箍筋等)。

(3)個別框架梁端箍筋未加密(如:五層1-2/A梁距1/A柱側(cè)起箍筋為Φ8@233等)。

(4)部分構(gòu)件混凝土保護層厚度偏差大(如:五層1-2/A梁底鋼筋保護層實測為7mm，二層1/A柱鋼筋保護層實測為41mm等)。

(5)框架填充墻拉結(jié)筋未設(shè)置或設(shè)置不足(如:二層2/A-C墻未發(fā)現(xiàn)拉結(jié)筋、三層2/A-C墻拉結(jié)筋為2Φ6@620等)。

3.4 鋼筋力學(xué)性能抽樣檢測

現(xiàn)場隨機截取不同部位、不同徑別鋼筋6根，進(jìn)行力學(xué)性能試驗。主要數(shù)據(jù)見(表2)。

表2 鋼筋力學(xué)性能試驗主要數(shù)據(jù)

3.5 混凝土構(gòu)件強度抽樣檢測

該樓混凝土構(gòu)件強度抽樣檢測方法:樓板采用取芯法;梁采用回彈法;柱綜合采用取芯法、回彈法。檢測結(jié)果表明:部分構(gòu)件混凝土強度實測值偏低。

4 上部承重結(jié)構(gòu)驗算、分析及評級

4.1 材料強度取值

(1)混凝土強度等級:①柱為C25、二層梁板為C25，其余為C20;②部分實測值偏低的構(gòu)件按實測取值。

(2)柱縱筋強度按300N/mm2取值，單榀框架主梁縱筋強度按300N/mm2取值，其余框架梁及次梁縱筋強度按210N/mm2取值。

(3)柱、梁箍筋間距按實測結(jié)合設(shè)計取值，強度按210 N/mm2取值。

根據(jù)隧道工程環(huán)境情況，確定洞內(nèi)注漿加固范圍為隧底以外1.0 m。單根注漿管注漿擴散半徑為中、粗砂層1.0～1.2 m，粉質(zhì)黏土、粉砂、細(xì)砂地層0.5～0.75 m。注漿孔采用垂直鉆孔形式，洞內(nèi)向下施作，注漿孔的平面布置形式如圖6所示。注漿采用帶花孔的Φ42注漿小導(dǎo)管(如圖7所示)，導(dǎo)管長度1.5 m。

(4)柱、梁截面按實測結(jié)合設(shè)計取值。

4.2 上部混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件驗算、分析及評級

根據(jù)現(xiàn)場檢查數(shù)據(jù)及使用現(xiàn)狀按現(xiàn)行規(guī)范并按設(shè)計目標(biāo)使用年限50年對上部結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行核算。鋼筋混凝土柱、梁承載能力計算采用中國建筑科學(xué)研究院編制的“多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析軟件SATWE”，樓、屋面板承載能力計算采用中國建筑科學(xué)研究院編制的“結(jié)構(gòu)平面計算機輔助設(shè)計軟件PMCAD”進(jìn)行。東段(9～11軸)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:宿舍住宅取2.0kN/m2、衛(wèi)生間取2.5kN/m2、樓梯取2.0kN/m2、陽臺取2.5kN/m2。西段(1～9)軸樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:二至四層車間暫取4.0kN/m2(注:設(shè)計圖中未注明)，辦公取2.0kN/m2，衛(wèi)生間取2.5kN/m2，樓梯取3.5kN/m2。屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:上人屋面取2.0kN/m2;不上人屋面取0.5kN/m2?；撅L(fēng)壓按0.60kN/m2。填充墻按190mm厚非承重粘土空心磚墻計。構(gòu)件尺寸取值:有抽檢的構(gòu)件按實際考慮，其余仍依原圖。驗算結(jié)果表明:

(1)底層個別柱軸壓比偏大。

(2)底層部分柱、二層個別柱承載力驗算不滿足。

(3)部分梁承載力驗算不滿足。

4.3 其它

(1)個別構(gòu)件混凝土強度等級低于 C20，直接評定為cu級。

(2)混凝土表面有沿縱向開裂及麻面露筋等構(gòu)件，直接評定為cu級。

5 抗震性能評估

抗震性能按《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》評估，存在如下主要問題:

(1)個別柱軸壓比偏大(如:一層2/E柱軸壓比為1.25)，不符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.2條規(guī)定:三級抗震框架柱軸壓比不宜超過0.9。

(2)框架梁端箍筋加密區(qū)間距＞150mm，不符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.4條規(guī)定:三級抗震框架梁端箍筋加密區(qū)間距不應(yīng)大于hb/4，8d和150mm。

(3)框架節(jié)點核芯區(qū)內(nèi)未設(shè)或少設(shè)箍筋，不符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.6條規(guī)定:框架節(jié)點核芯區(qū)內(nèi)箍筋的最大間距不宜大于8d和150mm，箍筋的最小直徑不宜小于8mm。

(4)框架填充墻拉結(jié)筋未設(shè)置或設(shè)置不足，不符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.9條規(guī)定:填充墻應(yīng)沿框架柱高每隔500mm設(shè)置2Φ6拉筋，拉筋伸入填充墻內(nèi)的長度，三、四級框架不應(yīng)小于墻長的1/5且不小于700mm。

(5)抗震承載力驗算不滿足。

6 地基基礎(chǔ)分析及評級

鑒于甲方未能提供該樓沉降觀測原始資料，根據(jù)3.2條現(xiàn)階段該建筑沉降與上部結(jié)構(gòu)側(cè)向位移觀測結(jié)果及上部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)等情況，該樓地基基礎(chǔ)安全性鑒定評級為Bu級。

7 鑒定單元安全性鑒定評級

(1)地基基礎(chǔ)安全性鑒定評級為Bu級。

(2)綜上部承重結(jié)構(gòu)驗算、分析以及抗震性能評估結(jié)果，上部結(jié)構(gòu)安全性鑒定評級為Du級。

根據(jù)地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級，該樓結(jié)構(gòu)安全性鑒定評級為Dsu級，即該樓的安全性不滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)重影響整體承載，必須立即采取措施。

8 鑒定結(jié)論與建議

(1)該樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全性鑒定評級為Dsu級，應(yīng)立即采取措施。

(2)出現(xiàn)脫節(jié)縫的填充墻和評定為cu級、du級的構(gòu)件以及抗震質(zhì)量缺陷，應(yīng)采取措施。

(3)混凝土強度實測值偏低的構(gòu)件應(yīng)采取加固補強措施。

(4)應(yīng)考慮混凝土保護層偏薄(露筋)和鋼筋銹蝕對結(jié)構(gòu)耐久性的不利影響。

(5)鑒于該樓西段空置，加固施工期間及完工之后，宜對該建筑沉降及其上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行跟蹤觀測。

[1]GB 50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[3]GB50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[4]戴國瑩，現(xiàn)有建筑加固改造綜合決策方法和工程應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu)，2006.11.