某磚混結(jié)構(gòu)安全性及抗震性能檢測鑒定

任濱賢，張 浩，歐宗燃，邱桂林，吳梓榆

（廣東中科華大工程技術(shù)檢測有限公司，廣東 廣州 510663）

0 引 言

某磚混結(jié)構(gòu)位于廣州市，建于 20 世紀(jì) 70 年代，處于 7 度設(shè)防區(qū)，建筑物所處自然環(huán)境正常。該建筑建造至今已使用多年，擬進(jìn)行升級(jí)改造為教室，因此需要了解房屋現(xiàn)狀的結(jié)構(gòu)安全性及抗震性能，以為后續(xù)的升級(jí)改造提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 概 況

該磚混結(jié)構(gòu)為地上 2 層，地基基礎(chǔ)為天然地基條形基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)以磚墻和混凝土梁、板共同承重。該建筑物長約 23.4 m，寬約 7.5 m，建筑面積約 360 m2。

2 現(xiàn)場調(diào)查及檢測

2.1 建筑物基本情況調(diào)查

經(jīng)檢查該建筑巖土工程勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)建筑施工圖、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)施工圖、其他專業(yè)施工圖紙、施工過程的質(zhì)量保證資料等資料缺失，且無用途變更、改建擴(kuò)建加層、發(fā)生災(zāi)害，使用條件改變等情況。

2.2 地基基礎(chǔ)部分檢測

1）經(jīng)現(xiàn)場檢查，該建筑室內(nèi)外地面及墻邊未發(fā)現(xiàn)明顯的開裂及沉陷等異?，F(xiàn)象。上部承重結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)有因地基基礎(chǔ)不均勻沉降而引起的損傷等異常情況。

2）現(xiàn)場采用電子經(jīng)緯儀在該建筑外墻主要轉(zhuǎn)角部位對房屋作垂直度觀測，觀測結(jié)果如表1 所示。

表1 垂直度觀測結(jié)果

觀測結(jié)果表明：該房屋的頂點(diǎn)位移未超出 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》［1］表7.3.10 的限值：建筑頂點(diǎn)位移最大限值H/200 的規(guī)定（H為結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)高度）。

3）由于設(shè)計(jì)圖紙缺失，對房屋承重墻體基礎(chǔ)進(jìn)行開挖檢查，基礎(chǔ)尺寸按實(shí)測尺寸如圖1 所示，檢查未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)出現(xiàn)明顯開裂、變形等異?，F(xiàn)象。

圖1 實(shí)測基礎(chǔ)尺寸圖（單位：mm）

2.3 結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置檢測

現(xiàn)場采用鋼卷尺、激光測距儀對該建筑的結(jié)構(gòu)布置情況，軸線墻網(wǎng)布置、平面布置尺寸進(jìn)行測量并繪制建筑平面圖如圖2 所示。

圖2 建筑平面圖（單位：mm）

2.4 結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢查

2.4.1 主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷及缺陷

現(xiàn)場對該建筑承重墻和結(jié)構(gòu)梁板構(gòu)件損傷及缺陷情況進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查，該建筑混凝土梁、板構(gòu)件的外觀完好平整，未見蜂窩、孔洞、夾渣、酥松等缺陷，未見明顯的裂縫、脹裂、剝落、變形等損傷。承重墻構(gòu)件未見明顯的裂縫、傾斜、變形等損傷，整體質(zhì)量良好。

2.4.2 圍護(hù)系統(tǒng)

經(jīng)現(xiàn)場檢查，2 層及屋面層懸挑板局部存在混凝土脹裂脫落、鋼筋外露現(xiàn)象，承重墻抹灰層局部存在空鼓開裂、脫落現(xiàn)象。

2.5 構(gòu)件尺寸檢測

現(xiàn)場檢測人員采用鋼卷尺、DJLC-A 樓板厚度測試儀對該建筑的承重墻體、混凝土梁、板的截面尺寸檢測。由于該建筑結(jié)構(gòu)圖缺失，條件允許的情況下應(yīng)對所有構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果如下：承重墻厚度為 240 mm，隔墻墻厚 180 mm，圈梁截面尺寸為250 mm×600 mm，次梁截面尺寸為 200 mm×500 mm，樓板厚度為 80 mm。

2.6 混凝土強(qiáng)度檢測

現(xiàn)場鉆取混凝土梁、板構(gòu)件共 8 個(gè)試樣進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度檢測，根據(jù) GB/T 50344-2004《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》［2］第 3.3.19 條推定 2 層、屋面層梁、板混凝土抗壓強(qiáng)度取值區(qū)間為 11.8～16.3 MPa，計(jì)算分析驗(yàn)算時(shí)結(jié)構(gòu)梁板混凝土強(qiáng)度取 15.0 MPa。

2.7 磚砌體強(qiáng)度檢測

依據(jù) GB/T 50315-2011《砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》［3］抽檢各層有代表性承重墻體的磚塊的強(qiáng)度，檢測結(jié)果如表2 所示。

表2 磚抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果表

檢測結(jié)果表明此次抽檢的磚構(gòu)件抗壓強(qiáng)度推定等級(jí)為 MU7.5。計(jì)算分析驗(yàn)算時(shí)承重墻體強(qiáng)度等級(jí)取 MU 7.5。

2.8 墻體砂漿強(qiáng)度檢測

根據(jù) JGJT 136-2017《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》［4］采用砂漿貫入儀對各層有代表性承重墻體的砂漿強(qiáng)度進(jìn)行了現(xiàn)場抽樣檢測，檢測結(jié)果如表3 所示。

表3 砂漿強(qiáng)度檢測評(píng)定結(jié)果表

檢測結(jié)果表明此次抽檢的砂漿強(qiáng)度推定值為 0.7 MPa，計(jì)算分析驗(yàn)算時(shí)承重墻體砂漿強(qiáng)度取0.7 MPa。

2.9 梁、板構(gòu)件配筋檢測

現(xiàn)場采用鋼筋探測儀對鋼筋混凝土梁、板構(gòu)件的配筋情況及保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測，并用開鑿方法對部分構(gòu)件進(jìn)行實(shí)測校對。檢測結(jié)果如表4 及表5 所示。

表4 梁構(gòu)件鋼筋配置檢測結(jié)果

表5 板構(gòu)件鋼筋配置檢測結(jié)果

3 結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算

根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)測構(gòu)件尺寸、構(gòu)件材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)布置情況采用PKPM軟件進(jìn)行建模分析。依據(jù) GB 50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》［5］、GB 50003-2011《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》［6］等國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程，評(píng)定該建筑主要承重構(gòu)件的安全性等級(jí)。建筑物計(jì)算三維模型如圖3 所示，計(jì)算參數(shù)如表6 所示。

圖3 建筑物計(jì)算三維模型

表6 結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)

通過計(jì)算結(jié)果表明該建筑承重墻體高厚比滿足安全使用要求，墻體抗壓承載能力滿足安全使用要求，結(jié)構(gòu)梁承載能力滿足安全使用要求，結(jié)構(gòu)樓板承載能力滿足安全使用要求。

4 結(jié)構(gòu)安全性評(píng)級(jí)

4.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件鑒定評(píng)級(jí)

砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定，按承載能力、構(gòu)造以及不適于繼續(xù)承載的位移和裂縫 4 個(gè)檢查項(xiàng)目，分別評(píng)定每一受檢構(gòu)件的等級(jí)，并取其中最低一級(jí)作為該構(gòu)件安全性等級(jí)。

4.1.1 按承載能力評(píng)定

根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果，該建筑檢測項(xiàng)目承重墻、結(jié)構(gòu)梁主要承重構(gòu)件均能滿足承載力要求，大部分承重墻、混凝土梁構(gòu)件的安全性評(píng)級(jí)均為 au 級(jí)，小部分承重墻、混凝土梁構(gòu)件的安全性評(píng)級(jí)為 bu 級(jí)。一般構(gòu)件：樓板構(gòu)件均能滿足承載力要求。故按承載能力評(píng)定構(gòu)件安全性等級(jí)評(píng)定為 bu 級(jí)。

4.1.2 按構(gòu)造評(píng)定

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，該建筑承重墻體高厚比符合國家現(xiàn)行規(guī)范要求；墻體連接及砌筑方式符合國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，部分混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗壓強(qiáng)度實(shí)測值低于規(guī)范允許的最小限值，故按構(gòu)造評(píng)定構(gòu)件安全性等級(jí)為 bu 級(jí)。

4.1.3 按不適于繼續(xù)承載的位移或變形評(píng)定

現(xiàn)場對該建筑的主要承重構(gòu)件進(jìn)行檢查，該建筑的承重墻構(gòu)件未見明顯變形、位移及傾斜。結(jié)構(gòu)梁構(gòu)件未見明顯水平位移。故按不適于繼續(xù)承載的位移或變形評(píng)定構(gòu)件安全性等級(jí)為 au 級(jí)。

4.1.4 按不適于繼續(xù)承載的裂縫評(píng)定

現(xiàn)場對該建筑的主要承重構(gòu)件進(jìn)行檢查，該建筑的砌體結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯的不適于承載的裂縫。故按不適于繼續(xù)承載的裂縫評(píng)定構(gòu)件安全性等級(jí)為 au 級(jí)。

4.2 子單元鑒定評(píng)級(jí)

根據(jù) GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，對房屋按地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分劃分為 3 個(gè)子單元，分別評(píng)定各子單元安全性等級(jí)。

4.2.1 地基基礎(chǔ)

根據(jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果，該建筑室內(nèi)外地面及墻邊未發(fā)現(xiàn)明顯的開裂及沉陷等異常現(xiàn)象。上部承重墻體、結(jié)構(gòu)梁板未出現(xiàn)因地基基礎(chǔ)不均勻沉降所引起的裂縫或變形。垂直度觀測結(jié)果表明該房屋的頂點(diǎn)位移未超出 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》表7.3.10 的限值。結(jié)合上述推斷房屋地基基礎(chǔ)工作正常。故評(píng)定地基基礎(chǔ)安全性等級(jí)為 Au 級(jí)。

4.2.2 上部承重結(jié)構(gòu)

1）結(jié)構(gòu)承載功能。計(jì)算結(jié)果表明該建筑承重墻體高厚比滿足安全使用要求，墻體抗壓承載能力滿足安全使用要求，結(jié)構(gòu)梁承載能力滿足安全使用要求，結(jié)構(gòu)樓板承載能力滿足安全使用要求，大部分承重墻、混凝土梁構(gòu)件的安全性評(píng)級(jí)均為 au 級(jí)，小部分承重墻、混凝土梁構(gòu)件的安全性評(píng)級(jí)為 bu 級(jí)，故評(píng)定該建筑結(jié)構(gòu)承載功能安全性等級(jí)為 Bu 級(jí)。

2）結(jié)構(gòu)整體牢固性。經(jīng)現(xiàn)場檢查該建筑結(jié)構(gòu)布置較合理，形成完整的體系傳力路線，承重墻體高厚比、連接構(gòu)造符合國家現(xiàn)行規(guī)范要求但部分混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗壓強(qiáng)度實(shí)測值低于規(guī)范允許的最小限值。

故評(píng)定該建筑檢測項(xiàng)目結(jié)構(gòu)整體牢固性等級(jí)為 Bu 級(jí)。

3）上部承重結(jié)構(gòu)側(cè)向位移。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，該建筑上部承重構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯變形、位移及傾斜。建筑的主要轉(zhuǎn)角部位未出現(xiàn)明顯超出不適于承載的側(cè)向位移量的現(xiàn)象，故上部承重結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級(jí)評(píng)定為 Au 級(jí)。

綜上所述：評(píng)定該建筑上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)為 Bu 級(jí)。

4.2.3 圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分

經(jīng)現(xiàn)場檢查結(jié)果，該建筑二層及屋面層懸挑板局部存在混凝土脹裂脫落、鋼筋外露現(xiàn)象，承重墻抹灰層局部存在空鼓開裂、脫落現(xiàn)象。故圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分的安全性等級(jí)為 Bu 級(jí)。

4.3 結(jié)構(gòu)安全性鑒定結(jié)論

1）地基基礎(chǔ)的安全性等級(jí)評(píng)定為 Au 級(jí)。

2）上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)評(píng)定為 Bu 級(jí)。

3）圍護(hù)系統(tǒng)承重部分的安全性等級(jí)評(píng)定為 Bu 級(jí)。

綜上所述，根據(jù) GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，該房屋的結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)為 Bsu 級(jí)。安全性略低于本標(biāo)準(zhǔn)對 Asu 級(jí)的要求，尚不顯著影響整體承載功能和使用功能。

5 抗震鑒定

根據(jù) GB 50223-2008《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》［7］，該房屋屬乙類建筑。（教育建筑中，幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂，抗震設(shè)防類別應(yīng)不低于乙類）。

根據(jù) GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》［8］，乙類建筑 6～8 度按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度的要求核查其抗震措施。丁類建筑 7～9 度時(shí)按本地區(qū)設(shè)防烈度降低一度要求核查抗震措施。本建筑所在地區(qū)屬 7 度設(shè)防區(qū)，因此按 7 度驗(yàn)算其抗震能力，按 8 度要求核查其抗震構(gòu)造措施。

該房屋建于 20 世紀(jì) 70 年代，屬于 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中所稱的 A 類建筑。

5.1 第一級(jí)鑒定

現(xiàn)場對該建筑的抗震構(gòu)造措施進(jìn)行核查，檢查結(jié)果如表7 所示。

此次共核查 26 項(xiàng)抗震措施，其中有 11 項(xiàng)不符合要求。該房屋抗震措施鑒定中抗震措施不符合 GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。

5.2 第二級(jí)鑒定

根據(jù) GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.2.10 條規(guī)定，該建筑存在多項(xiàng)抗震措施不符合抗震能力要求，可不再進(jìn)行第二級(jí)鑒定。

表7 抗震構(gòu)造措施核查結(jié)果表

5.3 抗震性能鑒定結(jié)論

1）抗震措施核查結(jié)果表明該房屋抗震措施中部分檢查項(xiàng)不符合規(guī)范要求。

2）抗震承載力驗(yàn)算結(jié)果表明該房屋部分承重墻體、結(jié)構(gòu)梁的承載能力在地震作用下能滿足安全使用要求。

綜上所述，該房屋的抗震性能不滿足 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》乙類建筑對 7 度抗震設(shè)防的要求。

6 結(jié)論及建議

1）對抗震構(gòu)造措施（砌筑砂漿強(qiáng)度、縱橫墻交接、構(gòu)造柱、局部構(gòu)造）不符合規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)加固處理。

2）考慮此次隨機(jī)抽檢結(jié)果顯示結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度離散性較大，且部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土抗壓實(shí)測值低于規(guī)范允許最小值，建議后續(xù)加固過程中對混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行普查。

3）建議相應(yīng)的加固修繕工作應(yīng)委托具有專業(yè)資質(zhì)的單位進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工。

4）建議使用房屋的過程中應(yīng)注意房屋的變化及注意對建筑的維修養(yǎng)護(hù)，以利延長建筑的使用壽命，使用人及所有人未經(jīng)具有專業(yè)資質(zhì)單位的設(shè)計(jì)或同意不得隨意改變建筑的受力狀態(tài)及破壞建筑的承重構(gòu)件，加強(qiáng)對建筑的檢查，如發(fā)現(xiàn)建筑有異常情況，應(yīng)采取有效的安全措施進(jìn)行處理并及時(shí)上報(bào)有關(guān)部門。