陶毓先 (安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測站,安徽 合肥 230001)
上世紀60年代,隨著我國工業(yè)的發(fā)展,大量工業(yè)廠房在全國各地新建。排架結(jié)構(gòu)廠房施工難度較小,經(jīng)濟性良好,內(nèi)部空間可以根據(jù)不同生產(chǎn)工藝要求進行靈活布置,可實現(xiàn)廠房建筑構(gòu)配件生產(chǎn)工業(yè)化以及現(xiàn)場施工機械化等特點,因此應(yīng)用較為普遍。部分廠房因建設(shè)年代較遠或使用功能變更,需要進行加固或改造,對擬改造廠房結(jié)構(gòu)安全性進行鑒定,可為改造方案提供重要依據(jù)。
該工程為單層排架結(jié)構(gòu)廠房,建筑面積約為3000m2,建筑平面布置示意圖及單榀排架立面布置示意圖分別見圖1、圖2。工程約建成于1983年,原建設(shè)單位、設(shè)計、施工單位不詳。廠房原使用功能為軍工用品生產(chǎn)車間,內(nèi)部設(shè)有重型吊車。2000年代初,廠房改造為倉庫,吊車拆除。目前,因使用需要,擬改造為辦公場所。
廠房(A~E軸范圍內(nèi))東西向長度約為22.0m,南北向長度約為133.0m。上部結(jié)構(gòu)系單層排架結(jié)構(gòu),排架柱形式為預(yù)制鋼筋混凝土雙肢柱,雙肢柱底部與高杯口基礎(chǔ)連接;屋面采用單脊雙坡輕鋼結(jié)構(gòu),屋面鋼梁采用焊接實腹式H型鋼,屋脊處高度約為9.4m,檐口高度約為8.2m。屋面檁條采用C型實腹式簡支檁條,間距為1.2m。排架柱間填充墻體采用輕集料混凝土砌塊與砂漿砌筑。排架柱間未設(shè)置縱向柱間支撐。廠房屋面支撐系統(tǒng)布置較為齊全。
圖1 廠房建筑平面布置示意圖(單位:mm)
圖2 排架立面布置示意圖(單位:mm)
對上部結(jié)構(gòu)進行普查,主要以下缺陷:①排架柱鋼筋銹脹、混凝土保護層脫落,混凝土碳化深度較大;②鋼屋架與排架柱預(yù)埋構(gòu)件采用點焊連接,且銹蝕嚴重,可靠性差;③部分檁條與檁托之間采用點焊連接,可靠性較差;檁條表面普遍存在點狀銹蝕現(xiàn)象,部分實腹式檁條點狀銹蝕連接成片;④填充墻與排架柱之間普遍存在因材料變形不協(xié)調(diào)引起的貫通裂縫,部分填充墻體存在因材料自身收縮變形引起不規(guī)則貫通裂縫。
采用回彈法鉆芯修正法對排架柱混凝土強度進行檢測,混凝土批量強度推定值達到C30等級要求?,F(xiàn)場檢測表明,排架柱截面尺寸及配筋基本一致;部分抽檢結(jié)果見表1。
圖3 排架柱截面尺寸示意圖(單位:mm)
采用鋼尺、金屬超聲波測厚儀對屋面鋼梁、檁條及次構(gòu)件截面尺寸進行檢測,部分檢測結(jié)果見表2。
場地地質(zhì)勘察資料顯示:場地為砂礫巖坡前河漫灘地貌,經(jīng)廠區(qū)建設(shè)填土加高后呈現(xiàn)狀地貌,現(xiàn)地勢基本平穩(wěn);場地下部巖土可分為2層:第①層雜填土:全場地分布,最薄處1.40m,最厚處2.70m,平均厚度為2.30m,fak=120KPa,Es=4.5MPa;第②層卵石土:全場地分布,fak=240KPa,Es=12.0MPa;場地屬抗震有利地段,場地?zé)o巖溶、危巖和崩塌、采空區(qū)、地面沉降等不良地質(zhì)作用。
排架柱截面尺寸及鋼筋配置檢測結(jié)果匯總表 表1
屋面鋼梁、檁條檢測結(jié)果匯總表 表2
基礎(chǔ)開挖檢測結(jié)果匯總表 表3
建設(shè)場地較為平整,非邊坡地帶,地基較穩(wěn)定未見滑動跡象。未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)異?,F(xiàn)象,對E軸基礎(chǔ)及與B軸對稱布置的原廠房F軸基礎(chǔ)進行開挖檢測,基礎(chǔ)埋深、形式及截面尺寸檢測結(jié)果見表3。
對照場地巖土工程勘察報告,基礎(chǔ)持力層為卵石土層,地基承載力特征值為240kPa。
采用中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)軟件PKPM2010;荷載取值:恒荷載:根據(jù)原設(shè)計施工圖按規(guī)范規(guī)定取值;屋面恒荷載:不上人屋面0.25kN/m2;屋面活荷載:不上人屋面0.5kN/m2,地基承載力特征值fak=240kPa,屋面鋼梁的鋼材牌號:Q235B。結(jié)構(gòu)計算模型圖4。
圖4 結(jié)構(gòu)計算模型示意圖
驗算結(jié)果表明:地基基礎(chǔ)、混凝土排架柱承載能力符合規(guī)范要求;屋面鋼梁、檁條承載能力不符合規(guī)范要求。
綜合結(jié)構(gòu)驗算結(jié)果及損傷情況,依據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》(GB50144-2008)廠房結(jié)構(gòu)安全性等級可評定為C級,顯著影響整體承載。
單層排架結(jié)構(gòu)廠房在施工難度、經(jīng)濟性及空間靈活性方面具有較多優(yōu)點,使用時間較長、結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴重損傷或改變使用功能時,應(yīng)進行結(jié)構(gòu)安全性鑒定,以確保結(jié)構(gòu)使用安全并為廠房改造提供可靠依據(jù)。