潘琰楓
武漢弘泰建筑工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司(430070)
某幼兒園建于2001年以后,為5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。由于欲進(jìn)行局部裝修改造,根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292—2015)的規(guī)定,需先對(duì)房屋進(jìn)行改造前的可靠性鑒定以及抗震鑒定(房屋屬于地震設(shè)防區(qū))。由于委托方無(wú)任何建設(shè)資料,為完成委托方需求,難度較大。
為確定結(jié)構(gòu)的可靠性能及改造需要,必須了解現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)安全性能及使用性能。為確定結(jié)構(gòu)的抗震性能,需要了解結(jié)構(gòu)承載能力及抗震構(gòu)造措施。根據(jù)以上需要、結(jié)合工程特點(diǎn)及委托方要求,制訂如下工作步驟。①初勘,繪制結(jié)構(gòu)布置圖以及建筑圖,為初定檢測(cè)方案做準(zhǔn)備;②初步計(jì)算(假定一個(gè)常用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)),找出梁柱配筋規(guī)律以及結(jié)構(gòu)重要部位;③制訂現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方案,根據(jù)試算結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)情況確定檢測(cè)點(diǎn);④現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè);⑤計(jì)算分析并編制鑒定報(bào)告[1-5]。
幼兒園結(jié)構(gòu)平面(如圖1所示),雙向框架結(jié)構(gòu)。采用內(nèi)廊,樓梯間位于兩個(gè)端頭。建筑物柱網(wǎng)及荷載布置比較有規(guī)律,構(gòu)件截面基本一致,結(jié)構(gòu)平面布置圖如下。
圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖
經(jīng)過初步計(jì)算,發(fā)現(xiàn)柱基本為構(gòu)造配筋,同條件梁配筋基本一致。因此制訂如下檢測(cè)方案:①框架柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)檢測(cè),1~2層柱為一個(gè)批次,3~5層柱為一個(gè)批次,各抽芯18個(gè);②所有梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用一個(gè)批次,共抽芯18個(gè);③柱配筋按中柱、一般層邊柱以及頂層邊柱三大類進(jìn)行檢測(cè);④根據(jù)梁跨度、受荷面積、荷載大小及梁邊界條件進(jìn)行梁配筋檢測(cè);⑤分屋面層及一般層進(jìn)行樓板配筋檢測(cè);⑥損傷全數(shù)檢測(cè)。
根據(jù)制定的方案,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查勘及檢測(cè),主要結(jié)果如下:
1)軸線及層高,采用卷尺及激光測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)量。幼兒園首層層高為4.20m,2~5層層高均為3.60 m;該建筑開間為3.30m、4.50m,進(jìn)深為6.50m。
2)采用鉆芯法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度等級(jí)檢測(cè),主要數(shù)據(jù)如下:1~2層柱混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度分布區(qū)間為22.9~38.6MPa;3~5層柱混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度分布區(qū)間為20.6~33.1MPa;梁混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度分布區(qū)間為18.9~50.9MPa。
抽芯時(shí)應(yīng)先采用鋼筋探測(cè)儀探測(cè)鋼筋位置,以免傷害構(gòu)件鋼筋。
3)構(gòu)件截面尺寸測(cè)量,由于各構(gòu)件均有抹灰層,為確定各構(gòu)件尺寸,應(yīng)確定抹灰層厚度,抹灰層可在抽芯位置進(jìn)行實(shí)測(cè)。
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果:框架柱截面尺寸基本為350 mm×450mm、400mm×450mm、400mm×500mm,構(gòu)件表面抹灰層厚度為12~19mm;框架梁截面尺寸基本為200mm×500mm、250mm×550mm等,構(gòu)件側(cè)面抹灰層厚度為10~17mm;樓板厚度基本為100mm。所測(cè)板底抹灰層厚度為13~18mm,找平層厚度及面層厚度為12~25mm。
4)根據(jù)建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn),為確定結(jié)構(gòu)抗震能力,應(yīng)從抗震構(gòu)造措施及構(gòu)件承載能力兩方面入手?,F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)應(yīng)確定如下信息:框架梁縱筋、箍筋直徑、箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度;框架柱縱向鋼筋、箍筋直徑、箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度等。
由于無(wú)原始設(shè)計(jì)圖紙,為減少鑒定檢測(cè)帶來(lái)的損傷,檢測(cè)時(shí)應(yīng)科學(xué)分析構(gòu)件配筋。
根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)梁柱構(gòu)件鋼筋配置均為對(duì)稱配筋,即使有不同直徑鋼筋亦如此。因此確定鋼筋直徑僅需開鑿一遍即可。如柱某邊配置縱向鋼筋5根,則僅需要開鑿3根,如若為4根,則僅需開鑿2根,具體可參照?qǐng)D2陰影部分,采用此方法可大大減少開鑿量。
圖2 梁柱構(gòu)件的鋼筋配置
構(gòu)件中箍筋直徑一般無(wú)變化,開鑿一處即可;箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度及間距鋼筋探測(cè)儀即可。開鑿處可測(cè)量鋼筋保護(hù)層厚度并檢測(cè)混凝土碳化深度。
樓板一般僅檢測(cè)板底鋼筋直徑以及間距。鋼筋間距采用鋼筋探測(cè)進(jìn)行測(cè)量,鋼筋直徑采用開鑿方式進(jìn)行,開鑿處可順便測(cè)量鋼筋保護(hù)層厚度并檢測(cè)混凝土碳化深度。
根據(jù)試算結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)情況,每層采集4根柱配筋信息、6根梁配筋信息以及3塊板板底鋼筋信息。
5)根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023—2009)的要求,不僅需要確定構(gòu)件承載能力,還需檢查結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的抗震構(gòu)造措施[6-9]。根據(jù)幼兒園建成年代,本項(xiàng)目采用2001系列規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),按后續(xù)使用年限50年(C類)核查其抗震構(gòu)造措施;該建筑物抗震設(shè)防類別為乙類,地震設(shè)防烈度7度(0.1 g),場(chǎng)地土類別按照II類計(jì);房屋結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu),抗震等級(jí)為二級(jí)。
根據(jù)抗震鑒定規(guī)范,分別從結(jié)構(gòu)體系、梁構(gòu)造、柱構(gòu)造及材料強(qiáng)度進(jìn)行檢查,結(jié)果表明該建筑結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施滿足7度C類建筑物乙類設(shè)防的要求。
6)建筑物損傷檢測(cè),主要結(jié)果如下:外立面瓷磚未見明顯脫落;未發(fā)現(xiàn)明顯因地基不均勻沉降引起的不良現(xiàn)象;各處隔墻未見明顯開裂現(xiàn)象;各結(jié)構(gòu)構(gòu)件未見明顯損傷;局部外墻有滲水痕跡;屋頂雜物較多,局部排水不暢。
根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家設(shè)計(jì)及鑒定規(guī)范,采用檢測(cè)結(jié)果提供的有關(guān)構(gòu)件實(shí)際尺寸、配筋、混凝土強(qiáng)度評(píng)定結(jié)果等,對(duì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力進(jìn)行驗(yàn)算。主要計(jì)算信息如下:①構(gòu)件截面、層高以及軸線尺寸,采用實(shí)測(cè)值;②混凝土強(qiáng)度等級(jí),由于強(qiáng)度分布區(qū)間范圍較大,采用最低強(qiáng)度值;鋼筋強(qiáng)度:受力箍筋按HRB235考慮,受力縱筋采用HRB335;③荷載取值根據(jù)裝修方案按現(xiàn)行荷載規(guī)范進(jìn)行取值,砌體容重按燒結(jié)磚[10]。
圖3 計(jì)算模型
1)計(jì)算結(jié)果。采用pkpm鑒定模塊進(jìn)行了結(jié)構(gòu)計(jì)算,比較計(jì)算結(jié)果及檢測(cè)數(shù)據(jù),各構(gòu)件承載力均滿足要求;結(jié)構(gòu)及構(gòu)件變形均滿足規(guī)范;柱軸壓比滿足規(guī)范要求。
2)鑒定結(jié)論。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果、計(jì)算分析結(jié)果,結(jié)構(gòu)的鑒定結(jié)論如下:①結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果表明:在鑒定評(píng)估荷載作用下,且正常使用和正常維護(hù)條件下,該建筑物各層柱承載力驗(yàn)算滿足要求,各層柱軸壓比驗(yàn)算滿足規(guī)范要求;該建筑物各層梁承載力驗(yàn)算滿足要求;該樓各層板板底實(shí)配鋼筋滿足承載力驗(yàn)算要求。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)損傷情況分析,地基基礎(chǔ)承載力滿足規(guī)范要求;②抗震鑒定結(jié)果表明:結(jié)合構(gòu)件承載力計(jì)算結(jié)果及抗震構(gòu)造措施檢測(cè)結(jié)果,該建筑物的綜合抗震能力滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023—2009)對(duì)7度區(qū)B類建筑乙類設(shè)防類別的要求;③根據(jù)損傷檢測(cè)結(jié)果,判定建筑物地基基礎(chǔ)以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性等級(jí)均為B級(jí);根據(jù)損傷檢測(cè)結(jié)果、計(jì)算對(duì)比結(jié)果,判定該建筑物上部承重結(jié)構(gòu)可靠性等級(jí)為B級(jí)。
根據(jù)上述情況,依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292—2015)的規(guī)定,該建筑物整體可靠性等級(jí)評(píng)定為Ⅱ級(jí)。
通過該幼兒園的可靠性鑒定及抗震鑒定,對(duì)于無(wú)建設(shè)資料的建筑物,為完成相應(yīng)的鑒定任務(wù),應(yīng)仔細(xì)勘察、多次計(jì)算分析,對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)及構(gòu)件受力特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析,結(jié)合鑒定要求找出檢測(cè)參數(shù)的規(guī)律,并結(jié)合設(shè)計(jì)要求及常用做法進(jìn)行有針對(duì)性的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作。
現(xiàn)場(chǎng)情況要多觀察與分析,找出影響結(jié)構(gòu)可靠性的不利因素,提出相應(yīng)的解決方案及使用建議。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的構(gòu)件損傷,應(yīng)分析其產(chǎn)生原因,如若為受力引起則必須進(jìn)行加固改造,否則應(yīng)進(jìn)行必要的修復(fù),避免繼續(xù)發(fā)展,影響耐久性及可靠性能。