傅水明

（福建省建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)檢測所　350025）

某大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性鑒定

傅水明

（福建省建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)檢測所350025）

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是指一種空間桿系結(jié)構(gòu)，具有較高的安全儲備功能，具有整體性好、穩(wěn)定性強，空間大的特點，因此空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在近年的工業(yè)和民用建筑中被廣泛的應(yīng)用起來，但空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)易銹蝕、變形等，針對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)定期做出相關(guān)的正常使用性鑒定，是促進空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)保持長期安全、可靠的必要手段。

空間網(wǎng)架構(gòu)；正常使用；鑒定

隨著空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)越來越多的被采用于大跨度、大空間建筑中，且沿海網(wǎng)架結(jié)構(gòu)易受臺風、銹蝕等影響，需定期進行正常使用性鑒定，以保證結(jié)構(gòu)的使用安全，我司于近期對某大跨度空間網(wǎng)架收費站收費棚進行正常使用性鑒定工作。本文以空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性鑒定的重要性為切入點，并以該大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為例，簡要探討了空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性鑒定的相關(guān)鑒定內(nèi)容和方法，以供參考。

1　工程概況

該收費站收費棚上部結(jié)構(gòu)為單曲拱螺栓球節(jié)點四角錐鋼網(wǎng)架（局部采用焊接球節(jié)點），兩端多點支承，屋面采用彩色鍍鋅壓型鋼板。網(wǎng)架平面尺寸21.0m×114.45m。該工程于2002年3月18日建成投入使用，由于鋼結(jié)構(gòu)建筑必須定期進行維護檢查，為了解該收費棚經(jīng)多年后的使用狀況，委托我司對其進行正常使用性鑒定。

2　鑒定程序、鑒定標準以及檢測儀器

2.1鑒定程序

（1）結(jié)構(gòu)整體布置核查。

（2）支座底房屋地基基礎(chǔ)檢查。

（3）上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件工作狀態(tài)檢測。

①網(wǎng)架支座節(jié)點與網(wǎng)架構(gòu)件工作狀態(tài)檢查；

②網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變形量測和銹蝕狀況檢查。

（4）上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的施工質(zhì)量檢測。

①螺栓球磁粉探傷檢測；

②焊縫超聲波探傷檢測；

③構(gòu)件的涂層厚度檢測。

（5）圍護系統(tǒng)及附屬結(jié)構(gòu)使用功能檢查。

（6）網(wǎng)架桿件的長細比驗算。

（7）根據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，進行分析，結(jié)合現(xiàn)狀調(diào)查、勘測結(jié)果，對建筑物的正常使用性進行鑒定評級。

2.2鑒定標準

有關(guān)于空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的鑒定標準主要分為三個層次，分別是構(gòu)件、子單元、鑒定單元三個層次，每一層次又分三個等級。結(jié)構(gòu)鑒定單元分地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護系統(tǒng)三個子單元，其中地基基礎(chǔ)按上部承重結(jié)構(gòu)和圍護系統(tǒng)工作狀態(tài)評估地基基礎(chǔ)等級；上部承重結(jié)構(gòu)按構(gòu)件和子單元兩個層次進行評級，混凝土構(gòu)件按位移和裂縫兩個檢查項目進行評定，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件按位移、銹蝕（腐蝕）及拉桿長細比三個檢查項目進行評定，子單元按構(gòu)件評級結(jié)果及結(jié)構(gòu)整體側(cè)向位移情況進行評級；圍護系統(tǒng)按屋面防水、吊頂、墻體、門窗等檢查情況進行評級。結(jié)構(gòu)鑒定單元根據(jù)各子單元評定結(jié)果以及與整幢建筑有關(guān)的其他使用功能問題進行綜合評定。

制定這個鑒定標準的依據(jù)有《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ50010-2010）等相關(guān)法律法規(guī)。

2.3鑒定儀器

在本工程中的主要檢測儀器有數(shù)字式超聲波探傷儀、電磁軛式交直流探傷儀、涂層測厚儀、全站儀。

3　現(xiàn)場檢測內(nèi)容

現(xiàn)場檢測內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)整體布置核查、地基基礎(chǔ)檢查、上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件工作狀態(tài)檢測、上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的施工質(zhì)量檢測、圍護系統(tǒng)工作狀況和網(wǎng)架桿件的長細比驗算。

3.1地基基礎(chǔ)檢查

現(xiàn)場觀察支座周邊地面，未見地面沉陷、開裂等因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的地面破壞現(xiàn)象。

3.2上部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件工作狀態(tài)檢測

（1）網(wǎng)架支座節(jié)點處支座螺栓球、套筒、錐頭及桿件與支座球焊接焊縫等工作狀況正常，未見明顯變形、松動和裂紋。網(wǎng)架支座節(jié)點底混凝土支承梁及梁周邊構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯變形、開裂及破壞等異常。

（2）網(wǎng)架螺栓球節(jié)點、網(wǎng)架桿件及網(wǎng)架桿件桿端套筒工作狀況正常，未發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架螺栓球存在明顯松動和裂紋，未發(fā)現(xiàn)桿件存在明顯撓曲變形、松動及裂紋等異常，網(wǎng)架桿件桿端套筒未發(fā)現(xiàn)變形、松動和未擰緊等異常。

（3）實測網(wǎng)架撓度未超過設(shè)計要求。

圖1　某大跨度空間網(wǎng)架收費站收費棚全貌圖

（4）現(xiàn)場抽檢150個螺栓球（20%），進行表面質(zhì)量磁粉探傷檢驗，數(shù)據(jù)表明所檢螺栓球均未發(fā)現(xiàn)表面裂紋、過燒、氧化皮及皺褶，符合GB50205-2001的要求。

（5）現(xiàn)場抽檢546根桿件（20%），對全熔透連接環(huán)縫進行超聲波檢驗，按JG/T203-2007的Ⅲ級標準評定，均未發(fā)現(xiàn)超標缺陷，達到GB50205-2001規(guī)定的二級焊縫質(zhì)量等級。

（6）現(xiàn)場檢查未發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架構(gòu)件涂層存在明顯皺皮流墜現(xiàn)象，抽檢274根桿件（10%），采用涂層測厚儀量測桿件涂層厚度，數(shù)據(jù)表明，所量測桿件的涂層厚度均可滿足GB50205-2001的要求。

4　檢測后工程存在的問題及檢測結(jié)論

4.1上部承重結(jié)構(gòu)

（1）網(wǎng)架支座十字鋼板、加勁板底部及連接焊縫普遍銹蝕嚴重。

（2）與網(wǎng)架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）連接的桿件外露出鋁塑板部分及網(wǎng)架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）普遍存在不同程度的面漆脫落；網(wǎng)架下弦（A）軸、（B）軸、（H）軸及（J）軸內(nèi)與焊接球端連接的桿件端部焊縫及焊接球存在嚴重銹蝕。

（3）表1中所列桿端套筒及桿件與螺栓球焊接處焊縫及螺栓球銹蝕，應(yīng)及時采取措施處理。

4.2圍護系統(tǒng)

（1）屋面壓型鋼板自攻螺釘均出現(xiàn)不同程度的銹蝕。

（2）屋面檁條支托普遍存在銹蝕。

（3）屋面標志牌骨架構(gòu)件及骨架間連接焊縫普遍存在點狀銹蝕，構(gòu)件間連接焊縫均為點焊，外觀質(zhì)量未能達到三級焊縫要求。

（4）支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導(dǎo)致支座處樓板面積水。

（5）側(cè)面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴重銹蝕，大部分銹透，鋁塑板骨架通過鋼龍骨架與網(wǎng)架節(jié)點支托連接，鋁塑板骨架與鋼龍骨架間僅點焊連接，現(xiàn)場檢查焊縫外觀質(zhì)量未能達到三級焊縫要求；部分底部鋁塑板骨架支托及少數(shù)側(cè)面鋁塑板骨架支托構(gòu)件存在較嚴重的銹蝕。

4.3鑒定結(jié)論4.3.1地基基礎(chǔ)正常使用性評定

現(xiàn)場觀察支座周邊地面，未見地面沉陷、開裂等因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的地面破壞現(xiàn)象。地基基礎(chǔ)正常使用性等級評為As級。

4.3.2上部承重結(jié)構(gòu)正常使用性評定

根據(jù)構(gòu)件工作狀況（變形）及銹蝕狀況檢測結(jié)果，網(wǎng)架支承柱支座正常使用性等級評為Cs級。按銹蝕程度，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性等級評為Bs級。網(wǎng)架桿件長細比均可滿足規(guī)范要求。按桿件長細比，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性等級評為As級。根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的位移、桿件長細比和銹蝕程度的評級結(jié)果，綜合考慮網(wǎng)架各桿件和節(jié)點的工作狀況、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的施工質(zhì)量，空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用性等級評為Bs級。

綜合考慮網(wǎng)架支座及空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的評級結(jié)果，上部承重結(jié)構(gòu)的正常使用性等級評為Cs級。

4.3.3圍護系統(tǒng)正常使用性評定

屋面壓型鋼板自攻螺釘均出現(xiàn)不同程度的銹蝕。屋面主檁條及次檁條工作狀態(tài)正常，未發(fā)現(xiàn)明顯的彎曲、變形、銹蝕及破損等異常，屋面主檁條與檁條檔板通過螺栓連接，但檁條檔板與網(wǎng)架通過上層網(wǎng)架螺栓球上的檁條支托點焊連接，現(xiàn)場檢查焊縫外觀質(zhì)量未能達到三級焊縫要求，其中2B2、2B44、2E1、2G2、2G3、2G4、2G5及2G44螺栓球處檁條支托出現(xiàn)較嚴重銹蝕；屋面次檁條通過L型檁條支托與主檁條連接，次檁條工作狀態(tài)正常，但次檁條L型檁條支托L型轉(zhuǎn)角處均采用點焊連接，且普遍脫漆銹蝕，構(gòu)造欠合理。

屋面標志牌骨架構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯松動、變形，但屋面標志牌骨架構(gòu)件及骨架間連接焊縫普遍存在點狀銹蝕，構(gòu)件間均為點焊連接，外觀質(zhì)量未能達到三級焊縫要求。支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導(dǎo)致支座處樓板面積水。

鋁塑板骨架間僅點焊連接，側(cè)面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴重銹蝕，大部分銹透。鋁塑板骨架通過鋼龍骨架與網(wǎng)架節(jié)點支托連接，鋁塑板骨架與鋼龍骨架間僅點焊連接，現(xiàn)場檢查焊縫外觀質(zhì)量未能達到三級焊縫要求；部分底部鋁塑板骨架支托及少數(shù)側(cè)面鋁塑板骨架支托構(gòu)件存在較嚴重的銹蝕。

根據(jù)以上檢測結(jié)果，圍護系統(tǒng)正常使用性等級評為Cs級。綜合考慮地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及圍護系統(tǒng)的評級結(jié)果，該收費站收費棚正常使用性等級評定為Css級。

5　建議

建議委托方對以下不滿足要求的項目及時采取措施進行處理：

（1）網(wǎng)架支座十字鋼板、加勁板底部及連接焊縫普遍銹蝕嚴重，應(yīng)及時采取措施處理；

（2）與網(wǎng)架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）連接的桿件外露出鋁塑板部分及網(wǎng)架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）普遍存在不同程度的面漆脫落；網(wǎng)架下弦（A）軸、（B）軸、（H）軸及（J）軸內(nèi)與焊接球端連接的桿件端部焊縫及焊接球存在嚴重銹蝕，應(yīng)及時采取措施處理；

（3）桿端套筒及桿件與螺栓球焊接處焊縫及螺栓球銹蝕，應(yīng)及時采取措施處理；

（4）屋面壓型鋼板自攻螺釘以及屋面檁條支托均出現(xiàn)不同程度的銹蝕，屋面標志牌骨架構(gòu)件及骨架間連接焊縫普遍存在點狀銹蝕，應(yīng)及時采取措施處理；

（5）支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導(dǎo)致支座處樓板面積水，應(yīng)及時采取措施處理；

（6）側(cè)面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴重銹蝕，部分鋁塑板骨架支托銹蝕嚴重，應(yīng)及時采取措施處理。

另外，鋁塑板龍骨之間采用點焊連接，欠可靠。

6　結(jié)束語

總上所述，空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的正常使用性鑒定應(yīng)做到細致認真，以銹蝕、位移為重點，對每個構(gòu)件、每個節(jié)點、每個焊縫均需認真檢查，同時也應(yīng)加強圍護結(jié)構(gòu)的檢查，特別是檢查易脫落引起傷人的圍護結(jié)構(gòu)連接是否可靠，以保證結(jié)構(gòu)的正常使用，避免安全事故的發(fā)生。

表1　

[1]《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）.

[2]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）.

[3]《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）.

[4]《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ7-2010）.

[5]《鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點》（JG/T10-2009）.

[6]張來成.某體育館鋼網(wǎng)架屋蓋安全性鑒定[J].江蘇建筑，2015，02（07）：44～45.

TU399

A

1673-0038（2015）32-0143-03

2015-7-25