趙國軍，崔 浩

（國投工程檢驗(yàn)檢測有限公司，云南 昆明 650000）

0 引言

昆明市某項(xiàng)目總建筑面積 453 478 m2，為住宅和商業(yè)一體化小區(qū)，共包括 17 棟 27～33 層的高層建筑、10 棟2～4 層的低層建筑，帶有 1 層地下室。因建設(shè)過程管理不善，建筑結(jié)構(gòu)施工圖紙未進(jìn)行審查，大部分施工過程控制資料缺失。如何科學(xué)評定混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性，給后續(xù)處理決策提供技術(shù)性指導(dǎo)和依據(jù)，本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的評定過程及經(jīng)驗(yàn)，對結(jié)構(gòu)參數(shù)采集、數(shù)據(jù)信息提取和應(yīng)用數(shù)據(jù)評定結(jié)構(gòu)安全性的技術(shù)進(jìn)行了研究。

1 建筑概況

該項(xiàng)目高層建筑為住宅樓，剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為 50 年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，抗震設(shè)防類別為丙類，剪力墻抗震等級為一級，地下室頂板為嵌固端，基礎(chǔ)除 2 # 樓為旋挖成孔灌注樁基礎(chǔ)外，其余各棟均采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)。截至評定工作開展時，中途停工兩年左右，結(jié)構(gòu)均已封頂，填充墻體已砌筑完成，部分戶型已做二次裝修。

2 評定過程

2.1 圖紙復(fù)核

2.1.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置情況調(diào)查

施工時結(jié)構(gòu)布置是否與既有設(shè)計(jì)圖紙資料相符，或采用何種結(jié)構(gòu)布置形式的情況調(diào)查是評定工作開展的前提。根據(jù)現(xiàn)場排查，本次評定的各棟建筑按圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置施工，后續(xù)評定工作依據(jù)既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件資料展開。

2.1.2 尺寸檢測

1）構(gòu)件截面尺寸。本次評定以樓棟作評定單元，樓層為檢測批劃分范圍，按 GB/T 50344－2019《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱“GB/T 50344－2019”）［1］第 3.3.10 條檢測類別 B 類確定尺寸檢測批抽樣檢測的最小樣本容量。17 棟高層建筑共計(jì)抽檢板構(gòu)件 2 955 個、梁構(gòu)件 3 983 個和墻構(gòu)件 4 064 個，以構(gòu)件實(shí)測值與設(shè)計(jì)值的比值作為統(tǒng)計(jì)參數(shù)。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，各棟建筑板厚比值在 0.91～1.28，平均值在 1.04～1.11，≥1.00 的構(gòu)件占抽檢構(gòu)件的比例在 83.8 %～99.3 %；梁截面面積（梁寬×梁底至板底高度）比值在 0.93～1.05，平均值均為 1.00，≥1.00 的構(gòu)件占抽檢構(gòu)件的比例在 61.5 %～90.9 %；墻厚比值在 0.99～1.03，平均值均為 1.00，≥1.00 的構(gòu)件占抽檢構(gòu)件的比例在 90.4 %～100 %。各棟建筑構(gòu)件尺寸的比值分布情況如圖 1～圖 3 所示。

圖1 板構(gòu)件檢測結(jié)果比值分布圖

圖2 梁構(gòu)件檢測結(jié)果比值分布圖

圖3 墻構(gòu)件檢測結(jié)果比值分布圖

2）樓層層高。各棟建筑層高（實(shí)測凈高+實(shí)測板厚）比值在0.99～1.01，平均值均為 1.00，≥1.00 的位置占抽檢位置的比例在 90.4 %～100 %。各棟建筑層高的比值分布情況如圖 4 所示。

圖4 層高檢測結(jié)果比值分布圖

2.1.3 混凝土抗壓強(qiáng)度檢測

本次評定按 GB/T 50344－2019 檢測類別 B 類確定強(qiáng)度檢測批抽樣檢測的最小樣本容量。采用回彈法對構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測，按 DBJ 53/T－52－2013《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》［2］給定的云南省地區(qū)測強(qiáng)曲線計(jì)算測區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度，并對每棟同一設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級測區(qū)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行鉆芯法修正。17 棟高層建筑共檢測 8 048 個構(gòu)件強(qiáng)度，包括 1 093 個批，其中設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為 C 30 的 270 批、C35的 363 批、C40 的 274 批、C45 的 76 批、C50 的 88 批和 C55 的 22 批，檢測范圍覆蓋所有承重構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級，且基本覆蓋每一樓層；共計(jì)鉆取混凝土芯樣 441 個。按 GB/T 50344－2019 計(jì)算具有 95 % 保證率標(biāo)準(zhǔn)值的推定區(qū)間，以檢測批推定區(qū)間下限值與設(shè)計(jì)值的比值作為統(tǒng)計(jì)參數(shù)。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，強(qiáng)度比值在 0.84～1.92，平均值在 1.03～1.39，≥1.00 檢測批占同等級檢測批的比例在 90.5 %～99.6 %。各強(qiáng)度等級檢測批比值分布情況如圖 5 所示。

圖5 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果比值分布圖

實(shí)測混凝土強(qiáng)度推定結(jié)果總體高于設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度值，沿建筑高度方向的總體變化趨勢與設(shè)計(jì)強(qiáng)度的變化趨勢基本一致，呈隨高度增加遞減趨勢，但就變化程度而言則每棟建筑各不相同。各棟建筑梁和墻構(gòu)件的實(shí)測強(qiáng)度與設(shè)計(jì)強(qiáng)度間的變化情況如圖 6 和圖 7 所示。

圖6 梁構(gòu)件混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果分布圖

圖7 墻構(gòu)件混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果分布圖

2.1.4 鋼筋配置情況檢測

既有建筑中的鋼筋已被澆筑在構(gòu)件內(nèi)部，了解具體鋼筋配置情況存在較大困難?，F(xiàn)場檢測時，板和墻構(gòu)件具備檢測受力主筋的工作面，梁構(gòu)件則存在填充墻阻擋、底部寬度較窄和受力主筋配置密集等情況，間距和根數(shù)均難以準(zhǔn)確測定。檢測時，對板和墻構(gòu)件主受力鋼筋的配置間距進(jìn)行檢測，梁構(gòu)件以檢測箍筋間距為主，同時抽檢具有檢測條件的梁構(gòu)件的縱向鋼筋數(shù)量，并記錄縱向鋼筋檢測結(jié)果是否存在疑義；當(dāng)檢測工作完成后，選取存在疑義較大的數(shù)根梁構(gòu)件進(jìn)行剔鑿，驗(yàn)證其鋼筋的配置根數(shù)和直徑是否與設(shè)計(jì)相符?，F(xiàn)場按 GB/T 50344－2019 檢測類別 A 類確定間距檢測批抽樣檢測的最小樣本容量，17 棟高層建筑共計(jì)抽檢間距為板構(gòu)件 2 955 個、梁構(gòu)件 1 710 個和墻構(gòu)件 1 730 個，以間距實(shí)測值與設(shè)計(jì)值的偏差作為統(tǒng)計(jì)參數(shù)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，板、梁和墻構(gòu)件鋼筋間距偏差服從 N（μ，σ2）正態(tài)分布，其平均值分別為 1.2 mm、3.0 mm 和2.1 mm，標(biāo)準(zhǔn)差分別為 5.7 mm、6.1 mm 和 6.0 mm。各棟建筑間距偏差頻率散點(diǎn)圖及偏差總體的正態(tài)曲線分別如圖 8～圖 10 所示。

圖8 板底分布鋼筋間距檢測結(jié)果偏差分布圖

圖9 梁底箍筋間距檢測結(jié)果偏差分布圖

圖10 墻體豎向鋼筋間距檢測結(jié)果偏差分布圖

鋼筋間距現(xiàn)場檢測工作完成后，共確定 10 根梁構(gòu)件進(jìn)行剔鑿驗(yàn)證檢測。經(jīng)檢測，所剔鑿梁構(gòu)件的縱向鋼筋數(shù)量和直徑均與設(shè)計(jì)相符，未發(fā)現(xiàn)存在異常的情況。現(xiàn)場剔鑿情況如圖 11 所示。

圖11 梁構(gòu)件受力主筋現(xiàn)場剔鑿驗(yàn)證

2.2 資料核查

經(jīng)查閱和統(tǒng)計(jì)，該項(xiàng)目的大部分工程資料存在缺失，各棟建筑資料均不完整。考慮大部分分項(xiàng)工程在既有建筑中已完全隱蔽，無有效的手段對其質(zhì)量進(jìn)行檢測，故資料核查工作中重點(diǎn)對鋼筋原材、連接件的見證送檢資料，鋼筋加工、安裝和隱蔽驗(yàn)收資料，基樁承載力、樁身完整性和管樁對接焊縫檢測資料，及建筑施工過程中的沉降觀測資料進(jìn)行核查。

經(jīng)核查，各棟建筑現(xiàn)有資料顯示鋼筋原材、連接件試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范要求，鋼筋加工、安裝和隱蔽驗(yàn)收結(jié)果合格；基樁承載力試驗(yàn)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，樁身完整性檢測結(jié)果中僅含Ⅰ、Ⅱ類樁，無Ⅲ、Ⅳ類樁，管樁對接焊縫質(zhì)量滿足Ⅱ級焊縫質(zhì)量等級要求；建筑沉降觀測最后 100 d 的最大沉降速率已達(dá)到 JGJ 8－2016《建筑變形測量規(guī)范》［3］關(guān)于穩(wěn)定狀態(tài)的技術(shù)要求，實(shí)測累計(jì)沉降量平均值和基礎(chǔ)傾斜小于 GB 50007－2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》［4］對高層建筑基礎(chǔ)平均沉降量和傾斜限值，觀測過程中未發(fā)現(xiàn)存在大規(guī)模沉降、嚴(yán)重不均勻沉降和地面開裂情況。其他工程資料核查結(jié)果未發(fā)現(xiàn)存在異常。

2.3 結(jié)構(gòu)損傷排查

現(xiàn)場主要檢查板、梁和墻構(gòu)件表面是否存在開裂損傷、蜂窩、麻面、孔洞、夾渣和離析的情況。經(jīng)排查，板構(gòu)件頂面四周和底面中部、梁構(gòu)件兩端節(jié)點(diǎn)和跨中及墻構(gòu)件基本完好，地下室基礎(chǔ)筏板柱腳、墻腳和柱作為分割的單元區(qū)域中部位置完好，未發(fā)現(xiàn)存在顯著影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載力的裂縫及其他損傷情況。

2.4 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

在本次結(jié)構(gòu)安全性評定過程中，以結(jié)構(gòu)驗(yàn)算作為將現(xiàn)場檢測參數(shù)與結(jié)構(gòu)安全性評定相互關(guān)聯(lián)的重要手段?？紤]該項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工同步，施工圖紙未進(jìn)行審核，驗(yàn)算時結(jié)構(gòu)模型以設(shè)計(jì)單位提供的原始結(jié)構(gòu)計(jì)算模型為基礎(chǔ)，驗(yàn)算前對結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核后根據(jù)當(dāng)前建筑的實(shí)際情況，引入結(jié)構(gòu)實(shí)測參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。

2.4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型復(fù)核

1）參數(shù)復(fù)核。本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用中國建筑科學(xué)研究院有限公司研發(fā)的 PKPM 系列有限元計(jì)算軟件。經(jīng)復(fù)核，結(jié)構(gòu)模型中結(jié)構(gòu)及構(gòu)件布置與本次評定采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙相符，構(gòu)件間連接節(jié)點(diǎn)的處理符合剪力墻結(jié)構(gòu)的傳力要求；結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)設(shè)置基本合理，滿足相關(guān)規(guī)范要求，未發(fā)現(xiàn)存在明顯錯誤的情況；設(shè)計(jì)模型中平面荷載設(shè)置與建筑實(shí)際情況基本相符，滿足 GB 50009－2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》［5］的相關(guān)規(guī)定，荷載在構(gòu)件中的導(dǎo)荷方式設(shè)置合理。

2）結(jié)果復(fù)核。參數(shù)復(fù)核后對結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行驗(yàn)算，并復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果。結(jié)果顯示各棟建筑上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件無超筋情況，構(gòu)件設(shè)計(jì)截面承載力滿足 GB 50010－2010（2015 版）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》［6］的相關(guān)規(guī)定，對比施工圖中主要承重構(gòu)件的配筋情況，各構(gòu)件配筋面積均大于計(jì)算配筋面積；結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算結(jié)果中，3 棟、4 棟、5 棟和 6 棟建筑存在層間最大彈性位移角設(shè)計(jì)值超限情況，其余建筑抗震驗(yàn)算結(jié)果均滿足 GB 50011－2010（2016 版）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》［7］和 JGJ 3－2020《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》［8］的相關(guān)規(guī)定。基礎(chǔ)筏板抗浮驗(yàn)算結(jié)果滿足GB 5007－2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，基樁豎向承載力驗(yàn)算結(jié)果均小于設(shè)計(jì)豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值，且滿足 JGJ 94－2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》［9］的相關(guān)規(guī)定。

2.4.2 模型修正

對建筑結(jié)構(gòu)驗(yàn)算模型詳細(xì)了解后，引入結(jié)構(gòu)實(shí)測參數(shù)對驗(yàn)算模型進(jìn)行修正。因?qū)崪y結(jié)構(gòu)參數(shù)龐大且復(fù)雜，未做一定的處理就引入結(jié)構(gòu)模型，非但徒增評定工作量，還不能準(zhǔn)確描述實(shí)際結(jié)構(gòu)的安全性。因此，本次對模型的修正工作中，對引入的實(shí)測參數(shù)作了恰當(dāng)?shù)募俣ê秃喕幚怼?/p>

1）尺寸修正。根據(jù)尺寸檢測結(jié)果，樓板構(gòu)件厚度總體偏厚，因樓面板構(gòu)件承載力具有明顯的區(qū)域性特征，當(dāng)某個樓面板構(gòu)件承載力不滿足要求時，不致影響結(jié)構(gòu)的整體承載，且在結(jié)構(gòu)整體承載力計(jì)算時，樓面板采取了面內(nèi)剛性假定。故本次樓面板對模型的修正主要體現(xiàn)在樓面板偏厚對結(jié)構(gòu)質(zhì)量的貢獻(xiàn)中，修正時以均布恒荷載的形式布置在各層樓面板上，修正量恒荷載值計(jì)算公式（1）如下。

式中：q為修正量恒荷載值，kN/m2；為各棟建筑抽檢樓面板厚度實(shí)測值與設(shè)計(jì)值比值的平均值；γ為混凝土容重，取 25 kN/m3；為樓層設(shè)計(jì)板厚平均值，m。

框架梁構(gòu)件截面尺寸僅少數(shù)構(gòu)件與設(shè)計(jì)差異較大，比值的平均值為 1.00，修正時僅對差異較大的構(gòu)件按實(shí)測截面建模，不考慮截面變化后質(zhì)量對結(jié)構(gòu)整體的影響。剪力墻構(gòu)件厚度僅極少數(shù)構(gòu)件與設(shè)計(jì)存在差異，比值的平均值為 1.00，考慮墻構(gòu)件的承載力特性與混凝土強(qiáng)度檢測情況，不對墻構(gòu)件進(jìn)行修正處理。

2）強(qiáng)度修正。根據(jù)混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果，強(qiáng)度呈總體偏高的情況，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級較低的混凝土構(gòu)件偏高的程度較大，檢測批強(qiáng)度推定值最大偏高為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 1.92 倍。參考 GB/T 50344－2019 推薦使用推定上限值作為檢測結(jié)果判定的方法，若完全按對應(yīng)檢測批推定上限值修正各樓層混凝土構(gòu)件強(qiáng)度，則存在混凝土強(qiáng)度對結(jié)構(gòu)承載力評定過于偏大的可能，驗(yàn)算結(jié)果不利于對結(jié)構(gòu)整體承載力的控制，且強(qiáng)度沿結(jié)構(gòu)高度變化的隨機(jī)性，難于對數(shù)據(jù)作規(guī)整處理并修正驗(yàn)算模型。

本次強(qiáng)度修正采用檢測批推定下限值數(shù)據(jù)作相應(yīng)規(guī)整處理后引入結(jié)構(gòu)驗(yàn)算模型的方法。數(shù)據(jù)處理時根據(jù)推定下限值沿建筑高度的分布情況，參考設(shè)計(jì)強(qiáng)度沿建筑高度的變化，從建筑底層開始尋找推定值在設(shè)計(jì)強(qiáng)度變化位置附近具有明顯變化特征的點(diǎn)，若某設(shè)計(jì)強(qiáng)度變化位置無明顯的特征點(diǎn)，則查看設(shè)計(jì)強(qiáng)度下一變化位置附近推定值的變化情況，當(dāng)全樓的特征點(diǎn)確定完后，以該類點(diǎn)作強(qiáng)度修正區(qū)間劃分，并計(jì)算各區(qū)間內(nèi)推定值的平均值，并將平均值以 5 為修約間隔修約，修約結(jié)果作為該區(qū)間的強(qiáng)度修正值；特征點(diǎn)確定時應(yīng)重點(diǎn)把握推定值與設(shè)計(jì)值間的總體變化趨勢，如存在某個推定值呈孤立的變化點(diǎn)，當(dāng)變化值超過 10 MPa，則該點(diǎn)所代表的檢測批單獨(dú)進(jìn)行修約和修正，當(dāng)變化值＜10 MPa 時，該點(diǎn)納入最終確定后所在的區(qū)間內(nèi)計(jì)算。具體修正值確定情況如圖 12 所示。

圖12 混凝土強(qiáng)度修正示例圖

3）鋼筋配置修正。根據(jù)鋼筋配置情況檢測結(jié)果，該項(xiàng)目板、梁和墻構(gòu)件鋼筋間距總體偏差統(tǒng)計(jì)結(jié)果呈正態(tài)分布，偏差平均值在 1.2～3.0 mm，各棟建筑板、梁和墻構(gòu)件鋼筋間距偏差平均值在 -2～4 mm，鋼筋間距偏差值遠(yuǎn)小于配置鋼筋直徑，鋼筋配置數(shù)量檢查結(jié)果與設(shè)計(jì)相符，故構(gòu)件實(shí)際配筋面積不作修正，以設(shè)計(jì)配筋情況校核配筋驗(yàn)算結(jié)果。

根據(jù)現(xiàn)有的鋼筋母材及連接件的力學(xué)性能檢測報(bào)告，送檢材料性能指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，故結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時，鋼筋強(qiáng)度均按原設(shè)計(jì)取值，不作修正。

4）地基基礎(chǔ)模型修正。針對既有建筑基礎(chǔ)基本已被完全覆蓋，地基基礎(chǔ)模型修正主要參考設(shè)計(jì)文件資料、施工資料、驗(yàn)收資料和功能檢驗(yàn)資料。根據(jù)資料核查結(jié)果，現(xiàn)有的施工資料和驗(yàn)收資料顯示地基基礎(chǔ)均按圖施工，功能檢驗(yàn)資料顯示施工結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，故地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模型不作修正。但因設(shè)計(jì)時采用的地質(zhì)數(shù)據(jù)文件丟失，本次地基基礎(chǔ)驗(yàn)算時，根據(jù)該項(xiàng)目的地質(zhì)勘察報(bào)告，按 PKPM 軟件的格式要求重新進(jìn)行對應(yīng)建筑基礎(chǔ)模型的地質(zhì)數(shù)據(jù)文件編寫。

2.4.3 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

1）地基基礎(chǔ)驗(yàn)算。地基基礎(chǔ)驗(yàn)算時，主要校核基樁在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合及地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下的承載力，筏板配筋，樁、柱和核心筒對筏板的沖切承載力；同時，控制樁基沉降變形和筏基抗浮穩(wěn)定性的總體情況。

經(jīng)驗(yàn)算，各棟建筑基樁豎向承載力、抗震承載力和沖切承載力滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，筏板施工配筋符合結(jié)構(gòu)受力計(jì)算結(jié)果要求；基樁沉降量、整體傾斜和筏板抗浮穩(wěn)定性滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，未發(fā)現(xiàn)異常情況。

2）上部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。上部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時，主要校核結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋、撓度和開裂情況，并對結(jié)構(gòu)整體的剪重比、剛度比、受剪承載力、位移比、位移角、周期比和軸壓比進(jìn)行驗(yàn)算控制。

經(jīng)驗(yàn)算，各棟建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工配筋符合結(jié)構(gòu)受力計(jì)算結(jié)果要求，撓度和裂縫寬度驗(yàn)算結(jié)果小于規(guī)范限值；結(jié)構(gòu)剪重比、剛度比和受剪承載力沿建筑高度均勻變化，無異常突變情況，比值滿足規(guī)范規(guī)定，周期比和軸壓比小于規(guī)范限值。2～6 棟、12 棟和 13 棟結(jié)構(gòu)位移比最大值＞1.2，但≤1.5，其余各棟結(jié)構(gòu)位移比最大值＜1.2；3～6 棟結(jié)構(gòu)模型經(jīng)修正后，層間最大彈性位移角計(jì)算結(jié)果較修正前有所減小，但依然超過規(guī)范限值。

2.5 沉降變形觀測

沉降變形觀測點(diǎn)主要布置于結(jié)構(gòu)與室外地面交接處，建筑大轉(zhuǎn)角位置的剪力墻上，當(dāng)建筑大轉(zhuǎn)角相距較大時，在兩測點(diǎn)間適當(dāng)增加 1～2 個測點(diǎn)；為盡可能地了解建筑物整體沉降變形情況及趨勢，本次沉降變形觀測歷時 98 d，觀測期次為 5 期。

經(jīng)觀測，各棟建筑最大累計(jì)沉降量在 2.47～6.05 mm，平均沉降量在 1.65～3.83 mm，日均沉降量在 0.02～ 0.04 mm ；過程中未出現(xiàn)較大不均勻沉降，未發(fā)現(xiàn)危及建筑物安全的陡降和突降等異常現(xiàn)象，周邊場地?zé)o不均勻沉降裂縫。各棟建筑物沉降變形觀測結(jié)果統(tǒng)計(jì)情況如表 1 所示。

表1 建筑物沉降變形觀測結(jié)果統(tǒng)計(jì)匯總表

2.6 結(jié)構(gòu)傾斜觀測

2.6.1 傾斜觀測及數(shù)據(jù)處理方法

結(jié)構(gòu)傾斜測點(diǎn)主要布置在建筑大轉(zhuǎn)角的陽角位置，觀測前在轉(zhuǎn)角底部和頂部分別粘貼劃有十字線的反射片。觀測時，根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置確定建筑的兩個主軸，采用全站儀觀測各測點(diǎn)位置結(jié)構(gòu)頂部相對底部沿建筑兩個主軸的偏移情況，記錄偏移量、偏移方向和觀測高度，具體觀測方法和結(jié)果記錄情況如圖 13 所示。

圖13 結(jié)構(gòu)傾斜觀測及結(jié)果記錄示意圖

考慮傾斜觀測受現(xiàn)場條件和結(jié)構(gòu)體型等影響，測點(diǎn)間的觀測高度存在差異，影響傾斜數(shù)據(jù)對結(jié)構(gòu)安全的評價。數(shù)據(jù)處理時，以測點(diǎn)中最大觀測高度為基準(zhǔn)，將觀測高度較低測點(diǎn)的相對偏移量按該測點(diǎn)的觀測斜率（觀測偏移量/觀測高度）換算為最大觀測高度下沿建筑結(jié)構(gòu)平面兩個主軸方向的等效矢量偏移，最后按等效矢量偏移進(jìn)行結(jié)構(gòu)主軸偏移、整體偏移、整體偏移方向與X主軸夾角以及傾斜斜率的計(jì)算，具體計(jì)算過程及公式如下。

等效矢量偏移：

式中：x′i、y′i為等效矢量偏移，mm；xi、yi為測點(diǎn)觀測矢量偏移，mm；hi為測點(diǎn)觀測高度，m；hmax為測點(diǎn)中最大觀測高度，hmax=max｛h1，h2，…，hn｝。

主軸矢量偏移：

式中：X、Y為主軸矢量偏移量，mm。

整體偏移：

式中：S為結(jié)構(gòu)整體偏移量，mm。

整體偏移方向與X主軸夾角：

式中：θ為結(jié)構(gòu)整體偏移方向與建筑X主軸的夾角，單位度（°）；傾斜方向根據(jù)主軸矢量偏移計(jì)算結(jié)果確定。

結(jié)構(gòu)整體傾斜斜率：

式中：K為結(jié)構(gòu)整體傾斜斜率，‰。

2.6.2 傾斜觀測結(jié)果

經(jīng)觀測，各棟建筑的傾斜數(shù)據(jù)無異常，同一建筑的測點(diǎn)傾斜方向均未出現(xiàn)明顯趨同情況；各棟建筑外立面豎向連續(xù)，無明顯異常變化；上部結(jié)構(gòu)中的填充墻體及承重構(gòu)件表面無明顯因結(jié)構(gòu)變形所產(chǎn)生的開裂或損傷。

采用本文所述方法進(jìn)行傾斜數(shù)據(jù)處理，上部結(jié)構(gòu) 沿建筑兩主軸方向的矢量偏移量在 -127.74～168.50 mm，結(jié)構(gòu)整體傾斜斜率在 0.06 ‰～2.42 ‰。各棟建筑上部結(jié)構(gòu)整體傾斜觀測結(jié)果統(tǒng)計(jì)情況如表 2 所示。

表2 建筑物結(jié)構(gòu)傾斜觀測結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)構(gòu)安全評定

根據(jù)現(xiàn)場檢測和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果，各棟建筑物日均沉降速率與規(guī)范 JGJ 8－2016《建筑變形測量規(guī)范》對建筑物沉降穩(wěn)定狀態(tài)的判定速率相符，無明顯不均勻沉降，地基基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算結(jié)果滿足現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定；上部結(jié)構(gòu)整體傾斜觀測結(jié)果均小于 GB 5007－2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的 2.5 ‰ 限值，結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果滿足現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定；3～6 棟建筑結(jié)構(gòu)抗震承載力驗(yàn)算層間最大彈性位移角超限，抗震承載力不滿足現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，其余各棟結(jié)構(gòu)抗震承載力滿足規(guī)范規(guī)定。綜上，本次評定認(rèn)為在不考慮地震作用時各棟建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的安全儲備；考慮地震作用時 3～6 棟建筑結(jié)構(gòu)抗震存在缺陷，其余各棟建筑結(jié)構(gòu)抗震承載力滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范規(guī)定。

4 結(jié)語

實(shí)際工程中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的隱蔽缺陷是難以發(fā)現(xiàn)的，因此結(jié)構(gòu)安全評定時對結(jié)構(gòu)總體的宏觀特性參數(shù)進(jìn)行控制具有重要意義。本文通過對多棟施工資料缺失的混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)安全性的評定，通過結(jié)構(gòu)參數(shù)檢測數(shù)據(jù)分析、既有資料核查、結(jié)構(gòu)損傷排查、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算、建筑物沉降觀測、結(jié)構(gòu)傾斜觀測和結(jié)構(gòu)安全評定，較為詳細(xì)地演示了結(jié)構(gòu)安全性評定的過程。其中結(jié)構(gòu)驗(yàn)算模型修正和結(jié)構(gòu)傾斜觀測數(shù)據(jù)的處理技術(shù)是本文提出的方法，旨在引入實(shí)際結(jié)構(gòu)的狀態(tài)參數(shù)，在結(jié)構(gòu)承載力分析的基礎(chǔ)上，從宏觀角度對既有結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行控制，以進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的安全評定技術(shù)。

該項(xiàng)目在評定工作中，因項(xiàng)目特殊性和時間計(jì)劃等因素的影響，未能對各棟混凝土高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力特性參數(shù)的檢測。了解結(jié)構(gòu)的動力特性參數(shù)，在結(jié)構(gòu)安全評定時，對結(jié)構(gòu)安全的宏觀控制技術(shù)具有重要意義，可作為進(jìn)一步研究的工作。Q