不同結(jié)構(gòu)房屋在整體抗變形能力上的表現(xiàn)差異

■ GAO Pingping

1 研究背景

隨著近年來發(fā)達(dá)地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速推進(jìn)，城市里越來越多的既有房屋受新建工程施工的相鄰影響和漫長(zhǎng)歲月的侵蝕，發(fā)生了沉降、傾斜、裂縫等損壞現(xiàn)象，部分房屋甚至危及到安全使用。為了解受損房屋的安全狀態(tài)，切實(shí)保障人民群眾的人身財(cái)產(chǎn)安全，各地房管部門每年都投入大量的人力物力，通過對(duì)相關(guān)受損房屋進(jìn)行安全性鑒定來保障城市基礎(chǔ)設(shè)施的順利運(yùn)行。本文列舉兩個(gè)房屋鑒定案例，通過對(duì)這兩個(gè)案例中涉事房屋的相似點(diǎn)和不同處進(jìn)行分析和研究，來了解和判斷房屋構(gòu)造措施對(duì)房屋整體性和抗變形能力的作用。

2 案例一

2.1 工程概況

太倉(cāng)市某小區(qū)內(nèi)一幢五層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓，建于2001 年（圖1），磚墻承重結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓、屋面板，鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，按照建造時(shí)的國(guó)家和行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，該房屋設(shè)置了混凝土構(gòu)造柱和圈梁（圖2）。

2008 年因城市建設(shè)發(fā)展的需要，在該房屋的北側(cè)開發(fā)新建了一處商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目，商業(yè)廣場(chǎng)的基坑邊線距離住宅樓的北外墻約7 m（圖3）。在新建工程的基坑開挖期間，該房屋發(fā)生了明顯的不均勻沉降和朝向基坑方向的整體傾斜，為了解房屋的安全狀態(tài)，蘇州市房管部門對(duì)其進(jìn)行了安全性鑒定。

圖1 太倉(cāng)市某住宅樓外立面

圖2 太倉(cāng)市某住宅樓二層建筑平面示意圖

圖3 施工現(xiàn)場(chǎng)與住宅樓的相對(duì)位置圖

2.2 房屋檢測(cè)、鑒定

2.2.1 房屋上部結(jié)構(gòu)及周邊地面外觀檢查

通過現(xiàn)場(chǎng)走訪和檢查，該住宅樓上部結(jié)構(gòu)承重墻體的外觀雖有部分水平和豎向裂縫，但裂縫數(shù)量不多，裂縫寬度也基本在0.5 mm 以內(nèi)（圖4），房屋上部結(jié)構(gòu)的外觀損壞程度較輕。但房屋四周的室外道路水泥地坪出現(xiàn)了嚴(yán)重的下沉變形及開裂現(xiàn)象，路面主要裂縫的寬度大多在1 cm 以上，較嚴(yán)重的部位達(dá)到了2.6 cm（圖5）。

2.2.2 房屋沉降及傾斜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

通過2008 年10 月10 日～2009年7 月22 日期間的沉降觀測(cè)，該房屋外墻上共8 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降量最大為-198.9 mm、最小為-84.1 mm，房屋南北向的差異沉降超過了8 cm，平均差異沉降率達(dá)到了近6‰。而該房屋整體向北（向新建工程基坑的方向）的傾斜率也由最初的平均2.7‰發(fā)展到9.0‰，增加了6.3‰，與南北向的平均差異沉降率相吻合。

2.2.3 房屋周邊地基土體撓動(dòng)探測(cè)

通過采用雷達(dá)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察探測(cè)，發(fā)現(xiàn)房屋周邊土體撓動(dòng)明顯，局部區(qū)域已出現(xiàn)嚴(yán)重的疏松帶，這也是導(dǎo)致室外地坪嚴(yán)重下沉變形開裂和房屋出現(xiàn)明顯的南北向差異沉降的直接原因。

2.2.4 鑒定結(jié)論及處理意見

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)和分析判斷，房屋管理部門認(rèn)為該房屋的安全性和適用性因周邊工程的施工受到了嚴(yán)重的影響，根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292—2015）將該房屋的安全性等級(jí)評(píng)定為Dsu 級(jí)，須對(duì)其進(jìn)行整體糾偏和地基加固處理。

2.3 房屋糾偏、加固處理及復(fù)查

根據(jù)房屋安全鑒定意見，維修單位對(duì)住宅樓采用室外掏土法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)糾偏，同時(shí)采用壓密注漿法對(duì)房屋地基進(jìn)行了加固處理。糾偏加固完成后又對(duì)該房屋進(jìn)行了復(fù)查，房屋整體南北向和東西向均無明顯的傾斜趨勢(shì)，各測(cè)點(diǎn)的傾斜率介于0.23‰～1.54‰之間，已滿足新建工程設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。此時(shí)再根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)該房屋進(jìn)行評(píng)定的結(jié)果為Bsu 級(jí)。

值得注意的是，該房屋的上部承重結(jié)構(gòu)在上述變形—糾偏—加固過程中只是發(fā)生了輕微的開裂受損，在糾偏加固完成后仍舊不影響正常的使用。

3 案例二

3.1 工程概況

蘇州市中心城區(qū)內(nèi)一幢三層混合結(jié)構(gòu)住宅樓，建于上世紀(jì)70 年代，該房屋沿河而建，北側(cè)即為河道（圖6、7）。房屋上部為空斗墻砌筑的磚墻承重結(jié)構(gòu)，小肋梁樓板，木結(jié)構(gòu)小瓦坡屋面，基礎(chǔ)形式不詳。該房屋的建造標(biāo)準(zhǔn)較低，未設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁（圖8）。

2019 年該房屋出現(xiàn)了嚴(yán)重的地坪下沉、墻體裂縫等受損現(xiàn)象，為了解房屋的安全狀態(tài)，蘇州市房管部門對(duì)其進(jìn)行了安全性鑒定。

3.2 房屋檢測(cè)、鑒定

3.2.1 房屋上部結(jié)構(gòu)外觀檢查

通過現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，該房屋上部結(jié)構(gòu)承重墻體存在大量的斜向貫穿性變形裂縫，且靠近基礎(chǔ)的一層墻體開裂程度遠(yuǎn)大于上部的二三層墻體。一

圖4 房屋一層墻體豎向裂縫

圖5 房屋周邊室外地坪嚴(yán)重變形開裂

圖6 蘇州市某住宅樓北立面

圖8 蘇州市某住宅樓底層建筑平面示意圖

層墻體嚴(yán)重開裂處縫寬在1 cm 左右，最大縫寬甚至已超過了2 cm（圖9），而二三層墻體縫寬大多在1～5 mm之間（圖10、11）。

現(xiàn)場(chǎng)檢查還發(fā)現(xiàn)一層室內(nèi)地坪多處出現(xiàn)下沉或拱起變形，地坪裂縫最大已超過2 cm（圖12）。

3.2.2 房屋整體傾斜測(cè)量

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，該房屋整體向北（朝向河道方向）的平均傾斜率為8.5‰，向東的平均傾斜率為1.7‰。表明該房屋自建成后使用至今，因地基出現(xiàn)南北向差異沉降而導(dǎo)致房屋整體呈現(xiàn)向北方向（朝向河道方向）的傾斜趨勢(shì)，這也是導(dǎo)致房屋室內(nèi)地坪出現(xiàn)下沉或拱起變形，以及上部承重墻體出現(xiàn)大量嚴(yán)重的斜向貫穿型變形裂縫的原因。

3.2.3 鑒定結(jié)論及處理意見

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果的綜合分析判斷，該房屋的地基長(zhǎng)期處于不穩(wěn)定狀態(tài)（主要為受河道汛期水位高低變化影響）且目前已嚴(yán)重受損，地基評(píng)定為危險(xiǎn)狀態(tài)，且上部承重結(jié)構(gòu)也因極低的建造標(biāo)準(zhǔn)和基于目前的嚴(yán)重受損現(xiàn)狀，形成大量的危險(xiǎn)構(gòu)件。根據(jù)《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ—125—2016）將該房屋的危險(xiǎn)性等級(jí)評(píng)定為D 級(jí)，即房屋整體處于危險(xiǎn)狀態(tài)，構(gòu)成整棟危房。因該房屋建造標(biāo)準(zhǔn)過低，已無必要采取任何的加固修繕措施，無保留價(jià)值，建議整體拆除。

4 案例比較與分析

案例一中的房屋在破壞階段整體沉降量在8～20 cm，南北向差異沉降超過了8 cm，單方向整體傾斜率超過了9‰；在修繕階段，糾偏后整體傾斜率恢復(fù)到2‰以內(nèi)。在整個(gè)變化過程中，房屋上部結(jié)構(gòu)始終保持較高的整體剛性穩(wěn)定，未發(fā)生明顯的結(jié)構(gòu)性損傷，故該房屋在修繕處理后仍有較高的使用價(jià)值。案例二中的房屋在破壞階段單方向的整體傾斜率接近9‰，但上部結(jié)構(gòu)已表現(xiàn)出極其嚴(yán)重的、無法挽救的結(jié)構(gòu)性損傷，完全喪失了繼續(xù)使用的價(jià)值。

上述兩個(gè)案例中的房屋均為多層磚混結(jié)構(gòu)，沉降、傾斜的變形程度也較為接近，但由于建造標(biāo)準(zhǔn)存在較大差異，導(dǎo)致兩幢房屋不但上部結(jié)構(gòu)承重磚墻的承載力有顯著差距（案例一為實(shí)砌磚墻，案例二為空斗墻砌法），更重要的是房屋的構(gòu)造措施（構(gòu)造柱、圈梁、墻體拉結(jié)等）差異明顯。以致兩幢房屋的整體結(jié)構(gòu)剛度和抗變形能力完全不同，在遇到地基沉降、整體傾斜的時(shí)候，案例一的房屋能夠在“沉降傾斜—整體糾偏—地基加固”之后仍舊具備較高的使用價(jià)值，而案例二的房屋在發(fā)生沉降傾斜變形后，因結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損而只能被迫選擇拆除放棄。

5 結(jié)語

隨著我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)建成后投入使用的既有房屋進(jìn)行鑒定、養(yǎng)護(hù)和修繕，已逐步成為現(xiàn)代化城市管理的工作重點(diǎn)。對(duì)于屬于長(zhǎng)江中下游濱海平原地貌軟土地基的大型城市的管理者來說，怎樣更好地保護(hù)、修繕、評(píng)估因地基沉降變形而出現(xiàn)的房屋整體傾斜或開裂受損，是需要不斷思考、探索的一項(xiàng)工作。本文通過對(duì)兩個(gè)過程相似但結(jié)果完全不同的工程案例的研究和分析，希望能給城市建設(shè)者和管理者一些啟示，在處置可能面臨相鄰工程影響的既有房屋時(shí)，能夠更好地在事先采取預(yù)防措施、事后采取處理措施，在切實(shí)保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)，更大的發(fā)揮既有房屋的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

圖9 一層墻體裂縫寬度超過2 cm

圖10 二層墻體縫寬2.8 mm

圖11 三層墻體縫寬4.5 mm

圖12 一層室內(nèi)地坪局部拱起變形，縫寬超過2 cm