某人防工程上浮后受損構(gòu)件的安全性鑒定評(píng)級(jí)

程建明 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230000）

0 前言

隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，建筑物地下室埋深和面積越來(lái)越大，地下人防工程普遍面臨水浮力處置問(wèn)題。由于人防工程勘察不到位、抗浮設(shè)計(jì)不力、施工降水處理不當(dāng)或不及時(shí)回填、暴雨天氣侵襲等種種原因，目前人防工程上浮受損的事故時(shí)有發(fā)生。新版《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)對(duì)建筑物災(zāi)后的應(yīng)急勘查評(píng)估劃分建筑物的破壞等級(jí)，當(dāng)某類受損建筑物的破壞等級(jí)劃分無(wú)明確規(guī)定時(shí)，可根據(jù)災(zāi)損建筑物的特點(diǎn)，按原則劃分為5個(gè)等級(jí)：基本完好級(jí)別、輕微損壞級(jí)、中等破壞級(jí)、嚴(yán)重破壞級(jí)以及局部或整體倒塌級(jí)。但災(zāi)后構(gòu)件進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)往往需要對(duì)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行評(píng)級(jí)，因此筆者以某人防工程為例根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于單個(gè)構(gòu)件安全性鑒定評(píng)級(jí)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合構(gòu)件受損程度，將構(gòu)件進(jìn)行安全鑒定評(píng)級(jí)。

1 工程調(diào)查

1.1 水文條件和地質(zhì)概況

人防工程建設(shè)場(chǎng)地位于江淮丘陵地帶，在微地貌上屬洪積地貌，場(chǎng)地土類型為中硬土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類場(chǎng)地，屬對(duì)抗震有利地段。

場(chǎng)地土自上而下依次為：第①層素填土（Q4ml），層厚（0.60～4.80）m，層頂標(biāo)高 18.00～11.80m，土性松散不均；第②層粉質(zhì)粘土（Q3al），厚度大于5.0m，層頂標(biāo)高17.40～7.10m，干強(qiáng)度及韌性高，中等壓縮性，fak=260kPa，Es=12.13MPa；第③層強(qiáng)風(fēng)化砂巖（J），最大揭露深度1.80m，層頂標(biāo)高8.00～4.60m，裂隙發(fā)育，巖芯破碎，泥質(zhì)膠結(jié)，基本質(zhì)量等級(jí)V，fak=300kPa。

建設(shè)場(chǎng)地地勢(shì)較高，無(wú)關(guān)聯(lián)地表水系；在勘察深度范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)存在穩(wěn)定水位的地下水，地下水賦存在包汽中；根據(jù)區(qū)域水文資料，場(chǎng)地水、土對(duì)混凝土微腐蝕性；場(chǎng)地勘察期間沒發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定水位的地下水，抗浮水位參照以往經(jīng)驗(yàn)，建議取地表下1.50m，水位線隨地勢(shì)走。

1.2 人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況

該建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，人防地下室防水等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，場(chǎng)地類別為Ⅱ類，特征周期值為0.35S，地下室抗震等級(jí)為三級(jí)。

人防地下室工程基礎(chǔ)采用梁筏基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層位于勘察報(bào)告中的②層粉質(zhì)粘土，承載力特征值為fak=260kPa。地下室設(shè)計(jì)層高3.9m，底板厚400mm，頂板厚250mm，頂板覆土厚度為1.20m，系單層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，抗浮設(shè)計(jì)水位取地表下1.5m，地下室梁、板、墻、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30，頂板、外墻、底板及與側(cè)墻相連的柱子均采用防水混凝土。

設(shè)計(jì)對(duì)施工技術(shù)要求：①施工時(shí)嚴(yán)禁基坑積水，施工排水系統(tǒng)要切實(shí)可靠；②施工縫澆筑前必須清除雜物、碎屑等，將接縫處鑿毛，用鋼絲刷刷毛，壓力水沖洗干凈并保持濕潤(rùn)，澆筑混凝土應(yīng)振搗密實(shí)；③底板浸水養(yǎng)護(hù)應(yīng)不少于15d（注意浸水不能進(jìn)入基土），側(cè)墻板應(yīng)掛草簾澆水養(yǎng)護(hù)，保持側(cè)墻濕潤(rùn)，20d內(nèi)不得中斷澆水，地下室應(yīng)減少外露時(shí)間，施工完畢應(yīng)及時(shí)回填，回填時(shí)應(yīng)清除基坑中雜物，并在相對(duì)兩側(cè)或四周同時(shí)回填并逐層夯填密實(shí)。

1.3 人防工程上浮情況調(diào)查

根據(jù)調(diào)查：發(fā)生上浮前人防地下室主體結(jié)構(gòu)已施工完畢，正在進(jìn)行頂板上覆土施工，頂板設(shè)計(jì)覆土厚度1.2m，覆土已完成0.4～1.2m不等，施工階段有降水措施（地下室周邊有6個(gè)降水井）。2016年7月1日大雨過(guò)后產(chǎn)生洪澇災(zāi)害，場(chǎng)地淹水，2016年7月3日發(fā)現(xiàn)人防地下室上浮，頂板滲水。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的洪水實(shí)際水位達(dá)到16.43m（本工程+0.000絕對(duì)標(biāo)高16.4m），記錄持續(xù)時(shí)間達(dá)到5d，超過(guò)勘察建議及設(shè)計(jì)抗浮水位（地表下1.5m，相當(dāng)于絕對(duì)高程14.9m）。

1.4 人防地下室現(xiàn)狀

鑒定前：人防地下室主體結(jié)構(gòu)完工，地下室外側(cè)墻的防水涂層和回填也已施工完畢，頂板覆土層施工完畢，主體結(jié)構(gòu)梁板柱墻已粉刷，地坪已施工完畢，周邊降水已經(jīng)結(jié)束，但側(cè)墻外開挖設(shè)置降水井處尚未回土，室內(nèi)沿邊跨底板區(qū)域采用細(xì)砂配重。

2 受損構(gòu)件安全性鑒定評(píng)級(jí)

2.1 人防工程受損概括

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)普查：人防地下室部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在裂縫、變形、混凝土碎裂以及露筋等損傷現(xiàn)象，受損嚴(yán)重區(qū)域位于23～30/H～J軸及8～13/B～E軸區(qū)域。受損區(qū)域的頂板、底板、框架柱、混凝土側(cè)墻、頂梁均有不同程度的豎向和斜向裂縫產(chǎn)生，部分框架柱、梁構(gòu)件有較大傾斜或下?lián)?，底板找平層出現(xiàn)隆起空鼓現(xiàn)象，部分梁柱構(gòu)件上下端部有裂縫產(chǎn)生及混凝土碎裂、剝落，個(gè)別框架柱和剪力墻構(gòu)件有露筋、鋼筋扭曲甚至斷裂等現(xiàn)象。

2.2 受損構(gòu)件等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-2015）關(guān)于單個(gè)構(gòu)件安全性鑒定評(píng)級(jí)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合構(gòu)件受損程度，將構(gòu)件安全等級(jí)分為四級(jí)：①構(gòu)件基本完好，安全性符合本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)au級(jí)的規(guī)定，具有足夠的承載能力，一般不需要修理即可繼續(xù)使用，可評(píng)定為au級(jí)；②構(gòu)件輕微受損，安全性略低于本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)au級(jí)的規(guī)定，尚不顯著影響承載能力，經(jīng)一般修理后可繼續(xù)使用，可評(píng)定為bu級(jí)；③構(gòu)件中等受損，安全性不符合本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)au級(jí)的規(guī)定，顯著影響承載能力，經(jīng)鑒定加固后可繼續(xù)使用，可評(píng)定為cu級(jí)；④構(gòu)件嚴(yán)重受損，安全性不符合本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)au級(jí)的規(guī)定，已嚴(yán)重影響承載能力，需立即采取排險(xiǎn)措施，可評(píng)定為du級(jí)。

2.3 地下室頂板安全性鑒定評(píng)級(jí)

由于地下室板面已覆土，故從板底對(duì)頂板裂縫進(jìn)行普查。從板底觀測(cè)：裂縫主要位于單層地下車庫(kù)區(qū)域，裂縫大多為斜向開展的裂縫，從板底滲水情況判斷，裂縫已貫穿車庫(kù)頂板截面，實(shí)測(cè)板底結(jié)構(gòu)層最大縫寬0.50mm。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于單個(gè)構(gòu)件鑒定評(píng)級(jí)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合構(gòu)件受損程度，受損地下室頂板構(gòu)件可評(píng)定為bu、cu級(jí)：對(duì)于裂縫數(shù)量較多且寬度較寬的頂板構(gòu)件可評(píng)定為cu級(jí)；裂縫數(shù)量較少（1～2）條且寬度較細(xì)的頂板構(gòu)件可評(píng)定為bu級(jí)。

2.4 人防地下室底板安全性鑒定評(píng)級(jí)

地下室底板積水被清除后對(duì)底板面裂縫進(jìn)行普查：地下車庫(kù)底板裂縫主要位于邊跨部位、端部部位或縱橫墻交接部位；其中斜向裂縫主要位于端部或縱橫墻交接部位，直裂縫主要沿建筑物短邊方向（南北向）開展；大部分裂縫寬度較細(xì)，局部裂縫寬度較寬，測(cè)得最大縫寬約為5.0mm。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于單個(gè)構(gòu)件鑒定評(píng)級(jí)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合構(gòu)件受損程度，受損地下室底板構(gòu)件可評(píng)定為bu、cu級(jí)：對(duì)于裂縫數(shù)量較多或縫寬較寬的構(gòu)件可評(píng)定為cu級(jí)；其余裂縫數(shù)量較少且寬度較細(xì)的構(gòu)件可評(píng)定為bu級(jí)。

2.5 人防地下室混凝土側(cè)墻安全性鑒定評(píng)級(jí)

經(jīng)普查：混凝土側(cè)墻裂縫主要為分布于墻體中部的斜向裂縫以及與墻底部的水平向裂縫，另有少量豎向裂縫產(chǎn)生。從滲水痕跡判斷裂縫基本貫穿截面，實(shí)測(cè)大多數(shù)墻體裂縫寬度在0.10～0.70mm之間，部分內(nèi)墻裂縫寬度較寬，實(shí)測(cè)最大縫寬約5.0mm。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于單個(gè)構(gòu)件鑒定評(píng)級(jí)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合構(gòu)件受損程度，受損混凝土側(cè)墻構(gòu)件可評(píng)定為bu、cu及du級(jí)：對(duì)于構(gòu)件裂縫數(shù)量少，開展長(zhǎng)度較短且寬度較細(xì)的構(gòu)件可評(píng)定為bu級(jí)；裂縫數(shù)量多長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且寬度較寬的構(gòu)件可評(píng)定為cu級(jí)；個(gè)別內(nèi)墻露筋且鋼筋扭曲斷裂的構(gòu)件可評(píng)定為du級(jí)。

2.6 人防地下室框架柱安全性鑒定評(píng)級(jí)

經(jīng)普查：人防地下室有絕大部分框架柱存在裂縫或混凝土碎裂、脫落等損傷。柱裂縫為分布于柱頭和柱根部位水平向裂縫，并延伸到相鄰兩個(gè)側(cè)面呈水平或斜向開展，柱底部和柱頭裂縫水平裂縫多為對(duì)稱開展，實(shí)測(cè)裂縫寬度基本在0.1～0.5mm之間，少數(shù)構(gòu)件柱頭裂縫寬度較寬，實(shí)測(cè)最大縫寬約11.0mm，多數(shù)構(gòu)件柱頭及柱根存在混凝土碎裂、脫落現(xiàn)象，個(gè)別嚴(yán)重構(gòu)件致柱頭錯(cuò)位主筋扭曲現(xiàn)象，變形較大區(qū)域框架柱柱頭有明顯側(cè)向位移。抽檢部分框架柱構(gòu)件頂點(diǎn)側(cè)向位移超出標(biāo)準(zhǔn)允許限值。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于單個(gè)構(gòu)件鑒定評(píng)級(jí)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合構(gòu)件受損程度，受損地下室框架柱構(gòu)件等級(jí)可評(píng)定為bu、cu及du級(jí)：對(duì)于裂縫數(shù)量較少，開展長(zhǎng)度較短且縫寬較細(xì)，或極少數(shù)存在輕微混凝土碎裂現(xiàn)象的構(gòu)件可評(píng)定為bu級(jí)；裂縫數(shù)量較多且開展長(zhǎng)度較長(zhǎng)，或縫寬較寬、或存在混凝土碎裂、剝落現(xiàn)象或頂點(diǎn)側(cè)向位移較大的構(gòu)件可評(píng)定為cu級(jí)；構(gòu)件柱頭錯(cuò)位、存在大塊混凝土碎裂、剝落、主筋扭曲或頂點(diǎn)側(cè)向位移較大的構(gòu)件可評(píng)定為du級(jí)。

2.7 人防地下室頂梁安全性鑒定評(píng)級(jí)

經(jīng)普查，人防地下室梁構(gòu)件存在以下3類損傷情況：第一類為梁柱節(jié)點(diǎn)部位梁端出現(xiàn)混凝土碎裂、剝落；第二類主要為梁構(gòu)件端部和中部出現(xiàn)對(duì)稱分布的斜向裂縫；第三類主要為梁構(gòu)件中部出現(xiàn)對(duì)稱分布的豎向裂縫，并延伸至底部。大部分構(gòu)件裂縫實(shí)測(cè)寬度在0.1～0.3mm之間，少數(shù)構(gòu)件裂縫寬度較寬，實(shí)測(cè)最大縫寬約8.0mm。實(shí)測(cè)個(gè)別框架梁構(gòu)件撓度超出標(biāo)準(zhǔn)允許限值。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于單個(gè)構(gòu)件鑒定評(píng)級(jí)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合構(gòu)件受損程度，受損地下室頂梁構(gòu)件等級(jí)可評(píng)定為bu、cu及du級(jí)：對(duì)于豎向裂縫數(shù)量較少，開展長(zhǎng)度較短且縫寬較細(xì)，或極少數(shù)存在輕微混凝土碎裂現(xiàn)象的構(gòu)件可評(píng)定為bu級(jí)；裂縫數(shù)量較多或縫寬較寬、開展長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且存在斜向裂縫、混凝土碎裂、剝落現(xiàn)象的構(gòu)件可評(píng)定為cu級(jí)；裂縫數(shù)量較多、縫寬很寬且撓度較大的構(gòu)件可評(píng)定為du級(jí)。

3 抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)論

按原設(shè)計(jì)圖紙（頂板覆土1.200m）進(jìn)行驗(yàn)算：地下車庫(kù)整體抗浮承載力驗(yàn)算滿足規(guī)范要求。

4 人防地下室上浮成因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、檢測(cè)結(jié)果、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算及構(gòu)件損傷特征綜合分析，地下車庫(kù)產(chǎn)生上浮主要原因?yàn)椋含F(xiàn)場(chǎng)洪水實(shí)際水位大大超過(guò)勘察建議及設(shè)計(jì)抗浮水位，且部分區(qū)域回填土厚度不夠，在水浮力作用下造成地下車庫(kù)上浮致部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件受損。

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)人防工程上浮后的災(zāi)后鑒定應(yīng)包括以下內(nèi)容：剪力墻、框架柱、框架梁及現(xiàn)澆板的損傷情況進(jìn)行普查；確定上浮致?lián)p傷范圍、程度并分析上浮成因，并對(duì)各類受損構(gòu)件進(jìn)行安全性鑒定評(píng)級(jí)，為下一步加固設(shè)計(jì)提供依據(jù)。