某混凝土框架結(jié)構(gòu)宿舍樓既有結(jié)構(gòu)安全性鑒定

余永生 （黟縣建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 黃山 245500）

1 工程概況

某宿舍樓系六層混凝土框架結(jié)構(gòu)（一層為車庫，二層至六層為單元式住宅），建筑面積約200㎡，一層平面布置示意圖見圖1。為了解該宿舍樓工程質(zhì)量，現(xiàn)對(duì)該樓進(jìn)行安全性鑒定工作，主要內(nèi)容包括混凝土強(qiáng)度、框架柱、梁截面尺寸及鋼筋配置、宿舍樓側(cè)向位移和裂縫缺陷等。

圖1 建筑物一層平面布置示意圖（單位：mm）

2 檢測結(jié)果

2.1 地基基礎(chǔ)

2.1.1 建設(shè)場地地質(zhì)概況

委托單位提供的本工程巖土工程勘察報(bào)告顯示：該場地為河漫灘微地貌單元，現(xiàn)場地形較平坦。場地內(nèi)地層由上至下依次為：第①層：雜填土，灰褐色為主，由碎石、磚及粘性土組成，一般密度較差，上部較密實(shí)。層厚2.40～3.60m，分布整個(gè)場地，fak=110kPa。第②層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰褐色、深灰色，軟塑，見植物殘核及泥炭。層厚1.70～2.65m，分布普遍。ρs=0.5MPa，fak=80kPa，Es=3.0MPa。第③層：粉質(zhì)粘土，灰黃色，可塑偏軟狀態(tài)，含氧化鐵。層厚1.30～3.55m，分布普遍。N=5～8擊，ρs=1.2～1.9MPa，fak=140kPa，Es=5.0MPa。第④層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，深灰、灰色，軟塑狀態(tài)，夾0.1～0.2m粉土或細(xì)砂。本層厚3.60～5.30m，分布普遍。ρs=0.6MPa，fak=85kPa，Es=3.4MPa。第⑤層：粘土混礫（卵石)，深灰、銹黃色，一般呈可塑偏軟狀態(tài)，夾少量石英礫卵石。本層厚0.60～1.55m，分布普遍。ρs=1.3MPa，fak=160kPa，Es=5.5MPa。第⑥層：圓礫，灰褐，黃褐色，呈稍～中密狀態(tài)，充填粘性土20%左右，砂15%左右、卵石約35%，卵石粒徑一般為 3～7cm，見＞10cm的卵石，礫卵成分以石英、硅化巖石為主，呈次圓狀。本層厚度1.2～2.0m，層頂埋深12.70～13.60m，層頂高程 1.22～2.05m，分布廣泛。N63.5=6～15，N63.5=9.3，fak=280kPa，E0=18.0MPa。第⑦層：全風(fēng)化細(xì)砂巖，棕紅色，呈砂土狀，一般較密實(shí)，厚度薄，分布廣泛。N=32～41，fak=200kPa。第⑧層：強(qiáng)～中等風(fēng)化細(xì)砂巖，棕紅、紫紅色，屬較軟巖，無軟弱夾層及結(jié)構(gòu)面，裂隙呈閉合狀，巖體較完整，標(biāo)貫貫入難，鉆孔進(jìn)尺較難，本層厚度較大，未鉆穿，層頂埋深15.15～15.70m，層頂高程-0.34～-0.98m，層位較穩(wěn)定，fak=360kPa。

另外，根據(jù)場地環(huán)境水文地質(zhì)條件分析，該場地地下水及土壤對(duì)混凝土無侵蝕性。

2.1.2 基礎(chǔ)檢測

建設(shè)場地較為平整，非邊坡地帶，地基較穩(wěn)定未見滑動(dòng)跡象；經(jīng)檢測未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)異?，F(xiàn)象。

2.2 上部結(jié)構(gòu)

2.2.1 建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況

根據(jù)委托單位提供的設(shè)計(jì)圖紙反映：該建筑物系六層混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，建筑抗震設(shè)防類別為丙類，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，框架抗震等級(jí)為四級(jí)，抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場地土類別為Ⅱ類，建筑設(shè)計(jì)使用年限為50年。本工程采用小直徑靜壓預(yù)制樁基礎(chǔ)，樁徑250mm，單樁豎向承載力特征值為350kN?！?.000以下墻體采用M5水泥砂漿砌MU10機(jī)制粘土磚，±0.000以上墻體采用M5混合砂漿砌黏土空心磚?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)：基礎(chǔ)墊層為C15，基礎(chǔ)及上部梁、板、柱均為C25。建筑物一層層高為2.1m，二層～六層高均為3.0m。

2.2.2 結(jié)構(gòu)體系核查

經(jīng)現(xiàn)場核查，該建筑物框架結(jié)構(gòu)平面、立面規(guī)則，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置與設(shè)計(jì)相符。豎向構(gòu)件傳力途徑明確，結(jié)構(gòu)布置合理，形成完整的受力體系，整體性構(gòu)造和連接符合規(guī)范要求。

2.2.3 建筑物的裂縫、質(zhì)量缺陷、損傷及工作環(huán)境情況

經(jīng)現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，該工程部分現(xiàn)澆構(gòu)件存在不同程度的外觀質(zhì)量缺陷，典型質(zhì)量缺陷如下：一層5～7/E～G軸樓梯板底存在鋼筋外露、銹蝕現(xiàn)象，詳見圖2；三層15～17/A～B軸地面存在鋼筋外露、銹蝕現(xiàn)象，詳見圖3；五層7/E～G軸梁與梁下砌筑墻體交界處存在因兩種基體收縮系數(shù)不同，變形不協(xié)調(diào)引起的水平裂縫，詳見圖4。

圖2 樓梯板底鋼筋外露、銹蝕

圖3 地面鋼筋外露、銹蝕

圖4 梁下砌筑墻體交界處水平裂縫

除以上缺陷外，上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)因荷載因素引起的結(jié)構(gòu)性受力裂縫等現(xiàn)象，現(xiàn)場無明顯腐蝕性氣、液相物質(zhì)，所處環(huán)境正常。

2.2.4 建筑物側(cè)向位移

現(xiàn)場選取該建筑物的部分陽角部位對(duì)頂點(diǎn)側(cè)向位移進(jìn)行測量，經(jīng)計(jì)算，依據(jù)民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[1]，被測建筑物頂點(diǎn)側(cè)向位移實(shí)測值在規(guī)范規(guī)定的界限值以內(nèi)。

2.2.5 實(shí)體質(zhì)量抽檢

①混凝土強(qiáng)度抽檢

隨機(jī)抽取部分混凝土構(gòu)件，根據(jù)回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[2]相關(guān)要求對(duì)構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測。由于被測構(gòu)件混凝土實(shí)際齡期已超出1000d，因此依據(jù)相關(guān)規(guī)定對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行修正，結(jié)果見表1。

單個(gè)構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果 表1

可以看出，回彈法抽檢框架柱、梁混凝土構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值（修正后）達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。

②框架柱鋼筋配置及截面尺寸抽檢

根據(jù)混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程[3]相關(guān)要求，采用鋼筋探測儀及鋼卷尺等對(duì)部分框架柱主筋配置、箍筋間距情況及截面尺寸進(jìn)行檢測，部分檢測結(jié)果見表2。

框架柱鋼筋配置及截面尺寸檢測結(jié)果 表2

根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[4]允許要求，本次抽檢框架柱縱向主筋根數(shù)、箍筋間距及截面尺寸符合設(shè)計(jì)及規(guī)范允許偏差要求。

③框架梁箍筋間距及截面尺寸抽檢

采用鋼筋探測儀及鋼卷尺等對(duì)部分框架梁箍筋間距情況及截面尺寸進(jìn)行檢測，部分檢測結(jié)果見表3。

框架梁箍筋間距及截面尺寸檢測結(jié)果 表3

抽檢的框架梁截面尺寸最大正偏差為2mm，最大負(fù)偏差為5mm；箍筋間距最大正偏差為20mm，最大負(fù)偏差為10mm。因此，抽檢的框架梁截面尺寸及箍筋間距符合規(guī)范允許偏差要求。

④現(xiàn)澆板板底正彎矩鋼筋間距

采用鋼筋探測儀及鋼卷尺等對(duì)部分現(xiàn)澆板板底正彎矩鋼筋間距進(jìn)行檢測，結(jié)果見表4。

現(xiàn)澆板板底正彎矩鋼筋間距檢測結(jié)果 表4

抽檢的現(xiàn)澆板板底正彎矩鋼筋間距最大偏差值在混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范允許范圍內(nèi)。

2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)檢測鑒定

2.3.1 墻體的裂縫、質(zhì)量缺陷及損傷情況

經(jīng)檢測，未發(fā)現(xiàn)墻體存在明顯結(jié)構(gòu)性裂縫和損傷現(xiàn)象。

2.3.2 墻體拉結(jié)鋼筋設(shè)置情況

采用鋼筋探測儀對(duì)墻體拉結(jié)鋼筋進(jìn)行檢測，墻體拉結(jié)鋼筋間距為450～550mm，基本滿足施工驗(yàn)收規(guī)范要求。

3 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

根據(jù)我單位現(xiàn)場的檢測結(jié)果，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[5]、工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[6]、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[7]、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[8]、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[9]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[10]及建筑樁基技術(shù)規(guī)范[11]相關(guān)規(guī)定，采用中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PKPM2010進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算參數(shù)及驗(yàn)算結(jié)論詳見表5和表6。

驗(yàn)算參數(shù)匯總表 表5

驗(yàn)算結(jié)論 表6

4 結(jié)論

①地基基礎(chǔ)子單元安全性等級(jí)可評(píng)定為Au級(jí)。

②上部結(jié)構(gòu)承載功能等級(jí)可評(píng)定為Bu級(jí)；結(jié)構(gòu)的整體性等級(jí)可評(píng)定為Au級(jí)；結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移等級(jí)可評(píng)為Au級(jí)。因此，上部承重結(jié)構(gòu)子單元安全性等級(jí)可評(píng)定為Bu級(jí)。

③上部非承重圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)可評(píng)定為Au級(jí)。

綜合分析，本工程鑒定單元安全性等級(jí)可評(píng)定為Bsu級(jí)，尚不顯著影響整體承載。