某煤礦主井井塔現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震鑒定

唐少平

(長(zhǎng)治市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西長(zhǎng)治 046000)

1 工程概況

某煤礦主井井塔建于1992年，結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土壁板結(jié)構(gòu)。該建筑長(zhǎng)15 m，寬12.5 m，總建筑面積為1 687.5 m2;該建筑一共9層，其中1層層高7 m，2層～6層層高5 m，7層層高4.8 m，8 層層高5.25 m，9 層層高10.95 m，建筑總高度為 53.5 m。該井塔原設(shè)計(jì)提升能力為120萬(wàn)t/年，目前實(shí)際年處理煤量為153萬(wàn)t，已經(jīng)超過(guò)原設(shè)計(jì)提升能力。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

2.1 結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢測(cè)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查復(fù)核，井塔結(jié)構(gòu)基本符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙。

該結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土整體外觀質(zhì)量較差，蜂窩、麻面、酥松、孔洞等缺陷普遍存在，該結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量不滿足規(guī)范要求。

1)結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸偏差檢測(cè)。采用NIKON Nivo 2.M全站儀對(duì)該結(jié)構(gòu)梁構(gòu)件撓度進(jìn)行抽檢，檢測(cè)時(shí)梁底、柱和壁柱已經(jīng)抹灰，因此只能通過(guò)觀測(cè)梁底抹灰的相對(duì)高差來(lái)間接反映梁在荷載作用下的撓曲情況及垂直度。按梁構(gòu)件總數(shù)的10%進(jìn)行抽檢，現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取15根梁構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè);按各類柱構(gòu)件總數(shù)的10%進(jìn)行抽檢，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)所有具備檢測(cè)條件的框架柱和壁柱進(jìn)行檢測(cè)，其中框架柱20個(gè)，墻壁柱29個(gè)。檢測(cè)結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)梁構(gòu)件撓度檢測(cè)結(jié)果基本滿足規(guī)范要求;大量柱及壁柱垂直度偏差大于規(guī)范允許值，不滿足現(xiàn)有規(guī)范要求。2)結(jié)構(gòu)整體垂直度觀測(cè)。采用NIKON Nivo 2.M全站儀對(duì)結(jié)構(gòu)整體垂直度進(jìn)行觀測(cè)，目前結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移矢量最大值為74.4 mm，結(jié)構(gòu)整體向西傾斜過(guò)大，因此該結(jié)構(gòu)整體垂直度不滿足現(xiàn)有規(guī)范要求。

2.2 現(xiàn)有結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

主要采用鉆芯法和回彈法對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。該結(jié)構(gòu)各層混凝土梁、板、柱的強(qiáng)度均為C20，按照同一批次構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，其中墻、柱采用鉆芯法，板采用回彈法。取10個(gè)芯樣進(jìn)行校核，該結(jié)構(gòu)柱的混凝土強(qiáng)度最低值為16.7 MPa，平均值為24.6 MPa，混凝土強(qiáng)度值離散性很大，另外10個(gè)芯樣有6個(gè)異常斷裂，這說(shuō)明該批柱子施工質(zhì)量很差，混凝土內(nèi)部蜂窩、孔洞等質(zhì)量缺陷嚴(yán)重。由于梁鋼筋配置太密，取芯時(shí)難免打斷鋼筋，破壞原有結(jié)構(gòu)，考慮到梁、板構(gòu)件為同批次施工，并且強(qiáng)度等級(jí)相同，故可通過(guò)板的混凝土強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)梁的混凝土強(qiáng)度。評(píng)定結(jié)果顯示，該批混凝土樣本強(qiáng)度換算值分布均勻，樣本值標(biāo)準(zhǔn)差為3.94，說(shuō)明該批混凝土的勻質(zhì)性較好，強(qiáng)度分布較均勻，因此根據(jù)回彈結(jié)果評(píng)定該結(jié)構(gòu)梁、板構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度C20。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，該結(jié)構(gòu)標(biāo)高12 m以下墻體構(gòu)件總數(shù)為8，混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25，現(xiàn)場(chǎng)鉆取芯樣6個(gè);標(biāo)高12 m以上墻體構(gòu)件總數(shù)為28，混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C20，現(xiàn)場(chǎng)鉆取芯樣11個(gè)。該結(jié)構(gòu)標(biāo)高12.000 m以下墻體混凝土強(qiáng)度最低值為23.5 MPa，平均值為27.5 MPa，混凝土強(qiáng)度離散性較小，因此可以鑒定標(biāo)高12.000 m以下混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，可按C25計(jì)取。標(biāo)高12.000 m以上墻體混凝土強(qiáng)度最低值為14.2 MPa，平均值為16.6 MPa，普遍低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度C20，并且所取的11個(gè)芯樣有3個(gè)異常斷裂，施工質(zhì)量較差，內(nèi)部缺陷較多，強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)構(gòu)抗震鑒定

3.1 場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)

該樓所處整個(gè)場(chǎng)地比較平整，不屬于對(duì)抗震不利地段，可不進(jìn)行場(chǎng)地對(duì)建筑影響的抗震鑒定。

該結(jié)構(gòu)屬于7度設(shè)防時(shí)的丙類建筑，根據(jù)結(jié)構(gòu)整體垂直度現(xiàn)狀及墻體裂縫現(xiàn)狀的檢測(cè)結(jié)果，該建筑地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀無(wú)嚴(yán)重靜載缺陷，可不進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。

3.2 上部結(jié)構(gòu)抗震鑒定

1)結(jié)構(gòu)外觀和內(nèi)在質(zhì)量。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)墻體、梁、柱等主要承重構(gòu)件及其節(jié)點(diǎn)未見(jiàn)明顯開(kāi)裂、剝落、松動(dòng)等缺陷，鋼筋無(wú)明顯露筋、銹蝕等缺陷，但是該結(jié)構(gòu)柱類構(gòu)件的施工質(zhì)量很差，內(nèi)部缺陷嚴(yán)重，嚴(yán)重影響柱類構(gòu)件抗震承載力，不滿現(xiàn)有規(guī)范要求。2)抗震一般規(guī)定與構(gòu)造措施。該結(jié)構(gòu)共9層，房屋總高度為53.5 m，滿足規(guī)定。剪力墻的洞口位置上下對(duì)齊符合規(guī)范規(guī)定。同時(shí)也滿足塔壁洞口宜布置在塔壁中間部位，洞口寬度不宜大于1/3塔壁寬度，洞口邊距塔壁邊的距離不宜小于2 m。梁、柱和墻截面尺寸都滿足規(guī)范相關(guān)規(guī)定。該結(jié)構(gòu)框架柱和標(biāo)高12.000以上的墻混凝土實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C20的要求?，F(xiàn)有框架梁的配筋與構(gòu)造符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。3)抗震驗(yàn)算結(jié)果。該結(jié)構(gòu)柱類構(gòu)件體積配箍率相對(duì)較小，大量框架柱和壁柱的抗剪承載能力不滿足規(guī)范的有關(guān)要求;該部分柱子的抗震承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求;一層框架柱最大軸壓比驗(yàn)算結(jié)果為0.79，雖然未超過(guò)規(guī)范規(guī)定的限值，但是上述計(jì)算結(jié)果未考慮混凝土內(nèi)部缺陷，因此對(duì)該批柱子的軸壓比問(wèn)題應(yīng)謹(jǐn)慎看待。該結(jié)構(gòu)頂層墻體彈性層間位移角驗(yàn)算值為1/491大于規(guī)范允許值1/800，不滿足規(guī)范要求。其他梁和墻體抗震承載力驗(yàn)算結(jié)果滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 鑒定結(jié)果

1)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)靜力安全性等級(jí)為C級(jí)，結(jié)構(gòu)可靠性綜合等級(jí)為三級(jí)，結(jié)構(gòu)受壓承載力存在一定的安全隱患，不滿足GB 50144-2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)的鑒定要求。

2)該結(jié)構(gòu)抗震措施和抗震承載力均存在不足，結(jié)構(gòu)綜合抗震性能不滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的抗震鑒定要求。

4.2 處理措施

考慮到混凝土柱子強(qiáng)度很低，且內(nèi)部缺陷嚴(yán)重，同時(shí)還存在配筋不足的缺陷，因此建議對(duì)所有柱子采用包鋼法進(jìn)行加固處理，增加混凝土側(cè)向約束，提高混凝土柱抗壓、抗剪和抗彎承載力，增加柱子延性;針對(duì)頂層缺陷，建議增加水平抗側(cè)力構(gòu)件，使結(jié)構(gòu)抗震體系更加合理完善;該結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)向位移矢量方向整體向西傾斜，建議長(zhǎng)期觀測(cè)，看傾斜是否趨于穩(wěn)定。

［1］GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］GBJ 117-88，工業(yè)構(gòu)筑物抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［5］GB 50191-93，構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［6］GB 50011-2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［7］GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(2011版)［S］.