北京某醫(yī)院綜合樓安全性檢測(cè)研究

羅水生，張言斌，張瑞云，張超，任琦

（1.南昌大學(xué)設(shè)計(jì)研究院；2.建研院檢測(cè)中心有限公司；3.中電投工程研究檢測(cè)評(píng)定中心有限公司）

1 引言

由于歷史原因，國(guó)內(nèi)存在大量年久失修的建筑房屋，一般多為砌體結(jié)構(gòu)建筑物[1-3]。砌體結(jié)構(gòu)建筑物在服役較久的情況下，承載性能不可避免地會(huì)出現(xiàn)下降，可能引發(fā)一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。因此，針對(duì)老舊的砌體結(jié)構(gòu)，有必要在一定年限后對(duì)其進(jìn)行安全性檢測(cè)，在此基礎(chǔ)上考慮是否拆除或進(jìn)行加固改造[4-7]。本文擬研究的北京某醫(yī)院綜合樓即為一座老舊的砌體結(jié)構(gòu)，需要對(duì)其進(jìn)行安全性檢測(cè)鑒定，以保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性[8-9]。

2 工程概況

北京某醫(yī)院綜合樓該建筑建造于1985年，地上五層（局部六層），地下一層，總高度約21.9m。建筑結(jié)構(gòu)平面大體為矩形，豎向規(guī)則，結(jié)構(gòu)形式為砌體結(jié)構(gòu)，建筑面積約為5178m2。原建設(shè)方、勘察單位、施工單位和監(jiān)理單位信息均不詳，并于2012年左右進(jìn)行過(guò)局部小范圍改造。

現(xiàn)擬對(duì)該房屋一層負(fù)壓病房進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，在改造前，為掌握該房屋的安全現(xiàn)狀，需要對(duì)其進(jìn)行安全性鑒定。

3 檢測(cè)鑒定內(nèi)容

本文針對(duì)該房屋進(jìn)行了安全性檢測(cè)，主要檢測(cè)內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)體系核查、結(jié)構(gòu)構(gòu)件外觀質(zhì)量及損傷情況檢查、構(gòu)件截面尺寸檢測(cè)、構(gòu)件材料強(qiáng)度檢測(cè)、構(gòu)件鋼筋配置檢測(cè)和結(jié)構(gòu)承載力數(shù)值建模分析等，在此基礎(chǔ)上形成安全性鑒定結(jié)論。

4 檢測(cè)情況

4.1 結(jié)構(gòu)體系核查

該綜合樓平面布局大致呈矩形分布，長(zhǎng)約57.18m，寬約15.48m；2012年進(jìn)行了內(nèi)部裝修改造，對(duì)5層的兒科病房窗洞墻體進(jìn)行了填充。核查發(fā)現(xiàn)綜合樓地下一層至五層除端部電梯和樓梯附近局部區(qū)域樓面板為現(xiàn)澆混凝土板以外，其余區(qū)域樓面板及六層屋面板均為預(yù)制板預(yù)制空心板；綜合樓地下一層至五層層高均約為3.6m，六層層高約為4.2m；綜合樓內(nèi)墻厚包括240mm和360mm兩種規(guī)格，外墻厚均為360mm，構(gòu)造柱截面尺寸主要有240mm×360mm和360mm×360mm兩種規(guī)格。

4.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件外觀質(zhì)量及損傷情況檢查

該綜合樓未見(jiàn)因地基不均勻沉降或地基不穩(wěn)定而導(dǎo)致出現(xiàn)的滑移、墻體開(kāi)裂、房屋整體傾斜等現(xiàn)象；未見(jiàn)因基礎(chǔ)老化、腐蝕、酥碎等導(dǎo)致的上部結(jié)構(gòu)傾斜、位移、開(kāi)裂、扭曲等現(xiàn)象。局部樓板存在損傷現(xiàn)象，如圖1所示，此外，頂層樓板存在裂縫，導(dǎo)致六層局部樓板有漏水痕跡。

4.3 構(gòu)件截面尺寸檢測(cè)

依據(jù)原結(jié)構(gòu)竣工圖紙，使用鋼尺對(duì)本工程中梁、構(gòu)造柱、墻構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行抽樣檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除5層圈梁高度為176mm而小于設(shè)計(jì)值180mm以外，其余構(gòu)件尺寸實(shí)測(cè)值均大于設(shè)計(jì)值。

4.4 構(gòu)件材料強(qiáng)度檢測(cè)

4.4.1 墻體砌筑用磚的材料強(qiáng)度檢測(cè)

依據(jù)原結(jié)構(gòu)竣工圖紙，本工程所測(cè)綜合樓墻體砌筑用磚設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為75#，采用回彈法對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測(cè)。檢測(cè)過(guò)程中，將綜合樓地下一層至局部六層共劃分為3個(gè)檢測(cè)單元，每個(gè)檢測(cè)單元分為10個(gè)測(cè)區(qū)，抽樣、檢測(cè)工作按《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50315-2011）的規(guī)定進(jìn)行。

檢測(cè)結(jié)果表明：所測(cè)綜合樓地下一層至六層墻體砌筑用磚抗壓強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)75#的要求。

4.4.2 墻體砌筑用砂漿的材料強(qiáng)度檢測(cè)

依據(jù)原結(jié)構(gòu)竣工圖紙，所測(cè)綜合樓地下一層至三層墻體砌筑用砂漿強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為75#，四層至六層墻體砌筑用砂漿強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為50#，采用回彈法對(duì)綜合樓墻體砌筑用砂漿強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測(cè)。將綜合樓地下一層至局部六層共劃分為3個(gè)檢測(cè)單元，每個(gè)檢測(cè)單元分為10個(gè)測(cè)區(qū)，進(jìn)行抽樣和檢測(cè)。

檢測(cè)結(jié)果表明：所測(cè)綜合樓地下一層至一層墻體砌筑用砂漿強(qiáng)度推定值為4.3MPa，二層至三層墻體砌筑用砂漿強(qiáng)度推定值為4.0MPa，不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)75#的要求；四層至六層墻體砌筑用砂漿強(qiáng)度推定值為3.7MPa，不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)50#的要求。

4.4.3 混凝土材料強(qiáng)度檢測(cè)

依據(jù)原結(jié)構(gòu)竣工圖紙，本工程所測(cè)綜合樓混凝土構(gòu)件強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為200#，采用回彈法和鉆芯法對(duì)所測(cè)綜合樓混凝土構(gòu)造柱、梁構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測(cè)，檢測(cè)工作依據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23-2011）、《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS03：2007）的規(guī)定進(jìn)行。

回彈法檢測(cè)結(jié)果表明：所測(cè)綜合樓混凝土構(gòu)件強(qiáng)度批平均值為24.1MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為3.08MPa，批推定值為19.0MPa，滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度200#的要求。

鉆芯法檢測(cè)結(jié)果表明：綜合樓構(gòu)件混凝土芯樣強(qiáng)度值范圍為19.5MPa～37.9MPa。

綜合上述回彈法、鉆芯法檢測(cè)結(jié)果，采用鉆芯法修正后：本工程所測(cè)綜合樓構(gòu)件混凝土強(qiáng)度批平均值為29.3MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為3.08MPa，批推定值為

24.2MPa。

4.5 構(gòu)件鋼筋配置情況檢測(cè)

依據(jù)原結(jié)構(gòu)竣工圖紙，使用磁感儀、游標(biāo)卡尺對(duì)本工程中構(gòu)造柱、梁構(gòu)件鋼筋配置情況進(jìn)行抽樣檢測(cè)。

檢測(cè)結(jié)果表明：所測(cè)綜合樓構(gòu)造柱、梁構(gòu)件鋼筋配置符合設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)構(gòu)承載力分析

采用盈建科軟件建立本工程的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，如圖2所示。對(duì)該建筑進(jìn)行鑒定條件下的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算。驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)布置依據(jù)該建筑具體實(shí)際情況以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況進(jìn)行計(jì)算，采用的基本參數(shù)詳見(jiàn)表1。承載力計(jì)算分墻體和預(yù)制板兩種情況進(jìn)行。

5.1 墻體驗(yàn)算結(jié)果

對(duì)本工程按照現(xiàn)有構(gòu)件性能狀況與荷載布置進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果如下：本工程綜合樓地下一層至二層部分墻體抗壓承載力不滿足規(guī)范要求；依據(jù)《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ125-2016）第5.3.3條，所測(cè)綜合樓地下一層墻體抗力與效應(yīng)之比有2處小于0.9，一層墻體抗力與效應(yīng)之比有1處小于0.9。

本工程綜合樓墻體高厚比均滿足規(guī)范要求。

5.2 預(yù)制板驗(yàn)算結(jié)果

選擇允許荷載標(biāo)準(zhǔn)值較小或面積較大的預(yù)制空心板進(jìn)行驗(yàn)算分析，查閱并參照《預(yù)應(yīng)力短向圓孔板》（76 G-1）中預(yù)制空心板的相關(guān)參數(shù)，可知YB 30·2的允許荷載標(biāo)準(zhǔn)值（不包括板自重）約為4.7kN/m2。經(jīng)計(jì)算，樓面現(xiàn)有荷載（樓面做法+吊掛荷載）取值為2.5kN/m2，允許荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值為（不包括板自重）4.7kN/m2－活荷載2.0kN/m2－樓面現(xiàn)有荷載2.5kN/m2=0.2kN/m2，滿足設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)構(gòu)安全性鑒定

6.1 構(gòu)件承載力安全性鑒定

該房屋主要承重的結(jié)構(gòu)構(gòu)件為承重墻體，一般承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件為樓蓋、屋蓋。依據(jù)《房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/637-2015)中6.3.1條的規(guī)定，測(cè)得在地下一層、地上一層和二層分別僅有1.92%、2.88%和0.96%的承重墻體承載力不滿足安全性要求。

6.2 地基基礎(chǔ)子單元安全性鑒定

鑒定單元內(nèi)的基礎(chǔ)整體性較好，能夠較為有效地控制地基變形，防止房屋的不均勻沉降。從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果看，各主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件現(xiàn)狀良好，未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)由于地基不均勻沉降造成明顯結(jié)構(gòu)傾斜或者承重構(gòu)件變形、開(kāi)裂或位移現(xiàn)象，說(shuō)明地基承載力滿足要求。

6.3 上部承重結(jié)構(gòu)安全性鑒定

上部結(jié)構(gòu)布置基本合理，基本形成完整體系，盡管個(gè)別構(gòu)件應(yīng)采取措施，但整體安全性仍能滿足下限水平要求。存在冗余構(gòu)件，可在個(gè)別構(gòu)件失效后，在結(jié)構(gòu)不同構(gòu)件間進(jìn)行應(yīng)力重分配，不致危及整個(gè)機(jī)構(gòu)。

7 鑒定結(jié)論與處理建議

該綜合樓極少數(shù)構(gòu)件承載力不滿足要求，需要采取相應(yīng)的處置措施。基于上述檢測(cè)鑒定結(jié)論，對(duì)本工程給出如下處理建議：

①對(duì)承載力不滿足規(guī)范要求的個(gè)別墻體構(gòu)件采取加固處理措施；對(duì)一層擬開(kāi)門洞墻體進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)處理。

②對(duì)地下一層頂板結(jié)構(gòu)損傷部位進(jìn)行修復(fù)處理。

③改造處理后，進(jìn)行必要的承載力校核和變形驗(yàn)算。