某大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性鑒定

傅水明

（福建省建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)檢測(cè)所　350025）

某大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性鑒定

傅水明

（福建省建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)檢測(cè)所350025）

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是指一種空間桿系結(jié)構(gòu)，具有較高的安全儲(chǔ)備功能，具有整體性好、穩(wěn)定性強(qiáng)，空間大的特點(diǎn)，因此空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在近年的工業(yè)和民用建筑中被廣泛的應(yīng)用起來(lái)，但空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)易銹蝕、變形等，針對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)定期做出相關(guān)的正常使用性鑒定，是促進(jìn)空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)保持長(zhǎng)期安全、可靠的必要手段。

空間網(wǎng)架構(gòu)；正常使用；鑒定

隨著空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)越來(lái)越多的被采用于大跨度、大空間建筑中，且沿海網(wǎng)架結(jié)構(gòu)易受臺(tái)風(fēng)、銹蝕等影響，需定期進(jìn)行正常使用性鑒定，以保證結(jié)構(gòu)的使用安全，我司于近期對(duì)某大跨度空間網(wǎng)架收費(fèi)站收費(fèi)棚進(jìn)行正常使用性鑒定工作。本文以空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性鑒定的重要性為切入點(diǎn)，并以該大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為例，簡(jiǎn)要探討了空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性鑒定的相關(guān)鑒定內(nèi)容和方法，以供參考。

1　工程概況

該收費(fèi)站收費(fèi)棚上部結(jié)構(gòu)為單曲拱螺栓球節(jié)點(diǎn)四角錐鋼網(wǎng)架（局部采用焊接球節(jié)點(diǎn)），兩端多點(diǎn)支承，屋面采用彩色鍍鋅壓型鋼板。網(wǎng)架平面尺寸21.0m×114.45m。該工程于2002年3月18日建成投入使用，由于鋼結(jié)構(gòu)建筑必須定期進(jìn)行維護(hù)檢查，為了解該收費(fèi)棚經(jīng)多年后的使用狀況，委托我司對(duì)其進(jìn)行正常使用性鑒定。

2　鑒定程序、鑒定標(biāo)準(zhǔn)以及檢測(cè)儀器

2.1鑒定程序

（1）結(jié)構(gòu)整體布置核查。

（2）支座底房屋地基基礎(chǔ)檢查。

（3）上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件工作狀態(tài)檢測(cè)。

①網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)架構(gòu)件工作狀態(tài)檢查；

②網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變形量測(cè)和銹蝕狀況檢查。

（4）上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的施工質(zhì)量檢測(cè)。

①螺栓球磁粉探傷檢測(cè)；

②焊縫超聲波探傷檢測(cè)；

③構(gòu)件的涂層厚度檢測(cè)。

（5）圍護(hù)系統(tǒng)及附屬結(jié)構(gòu)使用功能檢查。

（6）網(wǎng)架桿件的長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算。

（7）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)狀調(diào)查、勘測(cè)結(jié)果，對(duì)建筑物的正常使用性進(jìn)行鑒定評(píng)級(jí)。

2.2鑒定標(biāo)準(zhǔn)

有關(guān)于空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)主要分為三個(gè)層次，分別是構(gòu)件、子單元、鑒定單元三個(gè)層次，每一層次又分三個(gè)等級(jí)。結(jié)構(gòu)鑒定單元分地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)系統(tǒng)三個(gè)子單元，其中地基基礎(chǔ)按上部承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)系統(tǒng)工作狀態(tài)評(píng)估地基基礎(chǔ)等級(jí)；上部承重結(jié)構(gòu)按構(gòu)件和子單元兩個(gè)層次進(jìn)行評(píng)級(jí)，混凝土構(gòu)件按位移和裂縫兩個(gè)檢查項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)定，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件按位移、銹蝕（腐蝕）及拉桿長(zhǎng)細(xì)比三個(gè)檢查項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)定，子單元按構(gòu)件評(píng)級(jí)結(jié)果及結(jié)構(gòu)整體側(cè)向位移情況進(jìn)行評(píng)級(jí)；圍護(hù)系統(tǒng)按屋面防水、吊頂、墻體、門(mén)窗等檢查情況進(jìn)行評(píng)級(jí)。結(jié)構(gòu)鑒定單元根據(jù)各子單元評(píng)定結(jié)果以及與整幢建筑有關(guān)的其他使用功能問(wèn)題進(jìn)行綜合評(píng)定。

制定這個(gè)鑒定標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)有《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999）《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ8-2007）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ50010-2010）等相關(guān)法律法規(guī)。

2.3鑒定儀器

在本工程中的主要檢測(cè)儀器有數(shù)字式超聲波探傷儀、電磁軛式交直流探傷儀、涂層測(cè)厚儀、全站儀。

3　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)內(nèi)容

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)整體布置核查、地基基礎(chǔ)檢查、上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件工作狀態(tài)檢測(cè)、上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的施工質(zhì)量檢測(cè)、圍護(hù)系統(tǒng)工作狀況和網(wǎng)架桿件的長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算。

3.1地基基礎(chǔ)檢查

現(xiàn)場(chǎng)觀察支座周邊地面，未見(jiàn)地面沉陷、開(kāi)裂等因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的地面破壞現(xiàn)象。

3.2上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件工作狀態(tài)檢測(cè)

（1）網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)處支座螺栓球、套筒、錐頭及桿件與支座球焊接焊縫等工作狀況正常，未見(jiàn)明顯變形、松動(dòng)和裂紋。網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)底混凝土支承梁及梁周邊構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯變形、開(kāi)裂及破壞等異常。

（2）網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)架桿件及網(wǎng)架桿件桿端套筒工作狀況正常，未發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架螺栓球存在明顯松動(dòng)和裂紋，未發(fā)現(xiàn)桿件存在明顯撓曲變形、松動(dòng)及裂紋等異常，網(wǎng)架桿件桿端套筒未發(fā)現(xiàn)變形、松動(dòng)和未擰緊等異常。

（3）實(shí)測(cè)網(wǎng)架撓度未超過(guò)設(shè)計(jì)要求。

圖1　某大跨度空間網(wǎng)架收費(fèi)站收費(fèi)棚全貌圖

（4）現(xiàn)場(chǎng)抽檢150個(gè)螺栓球（20%），進(jìn)行表面質(zhì)量磁粉探傷檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)表明所檢螺栓球均未發(fā)現(xiàn)表面裂紋、過(guò)燒、氧化皮及皺褶，符合GB50205-2001的要求。

（5）現(xiàn)場(chǎng)抽檢546根桿件（20%），對(duì)全熔透連接環(huán)縫進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，按JG/T203-2007的Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，均未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，達(dá)到GB50205-2001規(guī)定的二級(jí)焊縫質(zhì)量等級(jí)。

（6）現(xiàn)場(chǎng)檢查未發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架構(gòu)件涂層存在明顯皺皮流墜現(xiàn)象，抽檢274根桿件（10%），采用涂層測(cè)厚儀量測(cè)桿件涂層厚度，數(shù)據(jù)表明，所量測(cè)桿件的涂層厚度均可滿足GB50205-2001的要求。

4　檢測(cè)后工程存在的問(wèn)題及檢測(cè)結(jié)論

4.1上部承重結(jié)構(gòu)

（1）網(wǎng)架支座十字鋼板、加勁板底部及連接焊縫普遍銹蝕嚴(yán)重。

（2）與網(wǎng)架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）連接的桿件外露出鋁塑板部分及網(wǎng)架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）普遍存在不同程度的面漆脫落；網(wǎng)架下弦（A）軸、（B）軸、（H）軸及（J）軸內(nèi)與焊接球端連接的桿件端部焊縫及焊接球存在嚴(yán)重銹蝕。

（3）表1中所列桿端套筒及桿件與螺栓球焊接處焊縫及螺栓球銹蝕，應(yīng)及時(shí)采取措施處理。

4.2圍護(hù)系統(tǒng)

（1）屋面壓型鋼板自攻螺釘均出現(xiàn)不同程度的銹蝕。

（2）屋面檁條支托普遍存在銹蝕。

（3）屋面標(biāo)志牌骨架構(gòu)件及骨架間連接焊縫普遍存在點(diǎn)狀銹蝕，構(gòu)件間連接焊縫均為點(diǎn)焊，外觀質(zhì)量未能達(dá)到三級(jí)焊縫要求。

（4）支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導(dǎo)致支座處樓板面積水。

（5）側(cè)面圍護(hù)鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護(hù)鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴(yán)重銹蝕，大部分銹透，鋁塑板骨架通過(guò)鋼龍骨架與網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)支托連接，鋁塑板骨架與鋼龍骨架間僅點(diǎn)焊連接，現(xiàn)場(chǎng)檢查焊縫外觀質(zhì)量未能達(dá)到三級(jí)焊縫要求；部分底部鋁塑板骨架支托及少數(shù)側(cè)面鋁塑板骨架支托構(gòu)件存在較嚴(yán)重的銹蝕。

4.3鑒定結(jié)論4.3.1地基基礎(chǔ)正常使用性評(píng)定

現(xiàn)場(chǎng)觀察支座周邊地面，未見(jiàn)地面沉陷、開(kāi)裂等因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的地面破壞現(xiàn)象。地基基礎(chǔ)正常使用性等級(jí)評(píng)為As級(jí)。

4.3.2上部承重結(jié)構(gòu)正常使用性評(píng)定

根據(jù)構(gòu)件工作狀況（變形）及銹蝕狀況檢測(cè)結(jié)果，網(wǎng)架支承柱支座正常使用性等級(jí)評(píng)為Cs級(jí)。按銹蝕程度，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性等級(jí)評(píng)為Bs級(jí)。網(wǎng)架桿件長(zhǎng)細(xì)比均可滿足規(guī)范要求。按桿件長(zhǎng)細(xì)比，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性等級(jí)評(píng)為As級(jí)。根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的位移、桿件長(zhǎng)細(xì)比和銹蝕程度的評(píng)級(jí)結(jié)果，綜合考慮網(wǎng)架各桿件和節(jié)點(diǎn)的工作狀況、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的施工質(zhì)量，空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性等級(jí)評(píng)為Bs級(jí)。

綜合考慮網(wǎng)架支座及空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的評(píng)級(jí)結(jié)果，上部承重結(jié)構(gòu)的正常使用性等級(jí)評(píng)為Cs級(jí)。

4.3.3圍護(hù)系統(tǒng)正常使用性評(píng)定

屋面壓型鋼板自攻螺釘均出現(xiàn)不同程度的銹蝕。屋面主檁條及次檁條工作狀態(tài)正常，未發(fā)現(xiàn)明顯的彎曲、變形、銹蝕及破損等異常，屋面主檁條與檁條檔板通過(guò)螺栓連接，但檁條檔板與網(wǎng)架通過(guò)上層網(wǎng)架螺栓球上的檁條支托點(diǎn)焊連接，現(xiàn)場(chǎng)檢查焊縫外觀質(zhì)量未能達(dá)到三級(jí)焊縫要求，其中2B2、2B44、2E1、2G2、2G3、2G4、2G5及2G44螺栓球處檁條支托出現(xiàn)較嚴(yán)重銹蝕；屋面次檁條通過(guò)L型檁條支托與主檁條連接，次檁條工作狀態(tài)正常，但次檁條L型檁條支托L型轉(zhuǎn)角處均采用點(diǎn)焊連接，且普遍脫漆銹蝕，構(gòu)造欠合理。

屋面標(biāo)志牌骨架構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯松動(dòng)、變形，但屋面標(biāo)志牌骨架構(gòu)件及骨架間連接焊縫普遍存在點(diǎn)狀銹蝕，構(gòu)件間均為點(diǎn)焊連接，外觀質(zhì)量未能達(dá)到三級(jí)焊縫要求。支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導(dǎo)致支座處樓板面積水。

鋁塑板骨架間僅點(diǎn)焊連接，側(cè)面圍護(hù)鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護(hù)鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴(yán)重銹蝕，大部分銹透。鋁塑板骨架通過(guò)鋼龍骨架與網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)支托連接，鋁塑板骨架與鋼龍骨架間僅點(diǎn)焊連接，現(xiàn)場(chǎng)檢查焊縫外觀質(zhì)量未能達(dá)到三級(jí)焊縫要求；部分底部鋁塑板骨架支托及少數(shù)側(cè)面鋁塑板骨架支托構(gòu)件存在較嚴(yán)重的銹蝕。

根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果，圍護(hù)系統(tǒng)正常使用性等級(jí)評(píng)為Cs級(jí)。綜合考慮地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及圍護(hù)系統(tǒng)的評(píng)級(jí)結(jié)果，該收費(fèi)站收費(fèi)棚正常使用性等級(jí)評(píng)定為Css級(jí)。

5　建議

建議委托方對(duì)以下不滿足要求的項(xiàng)目及時(shí)采取措施進(jìn)行處理：

（1）網(wǎng)架支座十字鋼板、加勁板底部及連接焊縫普遍銹蝕嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)采取措施處理；

（2）與網(wǎng)架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）連接的桿件外露出鋁塑板部分及網(wǎng)架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）普遍存在不同程度的面漆脫落；網(wǎng)架下弦（A）軸、（B）軸、（H）軸及（J）軸內(nèi)與焊接球端連接的桿件端部焊縫及焊接球存在嚴(yán)重銹蝕，應(yīng)及時(shí)采取措施處理；

（3）桿端套筒及桿件與螺栓球焊接處焊縫及螺栓球銹蝕，應(yīng)及時(shí)采取措施處理；

（4）屋面壓型鋼板自攻螺釘以及屋面檁條支托均出現(xiàn)不同程度的銹蝕，屋面標(biāo)志牌骨架構(gòu)件及骨架間連接焊縫普遍存在點(diǎn)狀銹蝕，應(yīng)及時(shí)采取措施處理；

（5）支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導(dǎo)致支座處樓板面積水，應(yīng)及時(shí)采取措施處理；

（6）側(cè)面圍護(hù)鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護(hù)鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴(yán)重銹蝕，部分鋁塑板骨架支托銹蝕嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)采取措施處理。

另外，鋁塑板龍骨之間采用點(diǎn)焊連接，欠可靠。

6　結(jié)束語(yǔ)

總上所述，空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的正常使用性鑒定應(yīng)做到細(xì)致認(rèn)真，以銹蝕、位移為重點(diǎn)，對(duì)每個(gè)構(gòu)件、每個(gè)節(jié)點(diǎn)、每個(gè)焊縫均需認(rèn)真檢查，同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的檢查，特別是檢查易脫落引起傷人的圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接是否可靠，以保證結(jié)構(gòu)的正常使用，避免安全事故的發(fā)生。

表1　

[1]《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999）.

[2]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）.

[3]《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）.

[4]《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ7-2010）.

[5]《鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)》（JG/T10-2009）.

[6]張來(lái)成.某體育館鋼網(wǎng)架屋蓋安全性鑒定[J].江蘇建筑，2015，02（07）：44～45.

TU399

A

1673-0038（2015）32-0143-03

2015-7-25