游磊 周強(qiáng)
江蘇建科鑒定咨詢有限公司
某建筑為二層木結(jié)構(gòu),建于20世紀(jì)40年代末,七檁前后廊小式硬山建筑形式,面寬為二間,木柱和木梁承重,圍護(hù)結(jié)構(gòu)為磚墻自承重,二層樓面為木樓蓋,屋蓋由木檁條、木椽條、望磚和屋面瓦組成,主要木構(gòu)件樹(shù)種為杉木。外墻采用小青磚(尺寸:240mm×120mm×25mm)砌筑240厚空斗墻,局部外墻采用普通黏土紅磚砌筑240厚空斗墻,內(nèi)墻采用小青磚(尺寸:240mm×120mm×25mm)砌筑120厚實(shí)心墻。目前擬對(duì)該房屋進(jìn)行改造,為確保改造的順利進(jìn)行,需對(duì)現(xiàn)有承重結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)檢查檢測(cè)并鑒定結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的安全性。
對(duì)該房屋上部承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查,未發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)存在因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫,地坪無(wú)沉降裂縫;采用全站儀對(duì)該房屋的傾斜情況進(jìn)行檢測(cè),所測(cè)最大傾斜率為1.80‰,未超出規(guī)范允許限值?,F(xiàn)場(chǎng)對(duì)該房屋木結(jié)構(gòu)構(gòu)件和砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷進(jìn)行檢測(cè)∕檢查,一層柱根部及與墻體接觸位置有明顯糟朽與蟲(chóng)蛀,以前檐柱最為嚴(yán)重。前檐柱徑級(jí)較小,柱根位置嚴(yán)重糟朽,密布蟲(chóng)蛀孔和蟻路痕跡,柱根外表面木質(zhì)纖維呈粉末狀剝落(如圖1所示);柱與穿枋連接高度有嚴(yán)重蟲(chóng)蛀,且截面損失嚴(yán)重(如圖2(a)所示);柱與墻接觸位置至2.4m高度處有明顯蟲(chóng)蛀痕跡(如圖2(b)所示)。房間內(nèi)柱徑級(jí)較大,露明部分保存相對(duì)較為完整。
圖1 前檐柱柱根腐朽及蟲(chóng)蛀情況
圖2 前檐柱柱身腐朽及蟲(chóng)蛀情況
抱頭梁與柱節(jié)點(diǎn)處腐朽嚴(yán)重,部分老檐墊板缺失,老檐枋破損嚴(yán)重(見(jiàn)圖3);二層木樓蓋面層因長(zhǎng)期生活污水侵蝕,大部分腐朽嚴(yán)重;檐檁普遍存在輕微腐朽;磚墻體普遍風(fēng)化、粉化嚴(yán)重,局部磚松動(dòng)缺失;屋面因年久未修,存在破損現(xiàn)象,木擱柵、木檁條普遍存在順紋裂縫;部分屋面瓦殘缺。
圖3
現(xiàn)場(chǎng)選取表面未風(fēng)化的磚塊,采用測(cè)磚回彈儀對(duì)墻體表面磚抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),小青磚的抗壓強(qiáng)度平均值為2.05MPa~3.61MPa,燒結(jié)普通磚為M7.5MPa。砌筑砂漿不飽滿,且粉化嚴(yán)重,砂漿強(qiáng)度低于0.4MPa。
現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取一層3根柱子、二層1根柱子進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)。根據(jù)超聲波在柱不同高度位置徑向波速差異對(duì)比,獲得柱構(gòu)件密實(shí)度并估算動(dòng)彈性模量。抽樣檢測(cè)結(jié)果:前檐兩排柱根部(1m以下)密實(shí)度偏低,腐朽、蟲(chóng)蛀問(wèn)題較為嚴(yán)重,與外觀觀測(cè)結(jié)果一致;其他房間內(nèi)柱及二層部分抽樣結(jié)果密實(shí)度較高且沿高度方向分布均勻。
現(xiàn)場(chǎng)于二層兩柱間穿枋截取樣品,回實(shí)驗(yàn)室對(duì)樹(shù)種、密度、含水率、抗彎彈性模量、抗彎強(qiáng)度等進(jìn)行檢測(cè)鑒定,樣品邊材淺黃褐色,與心材區(qū)別明顯;心材淺栗褐色,木材有光澤,香氣濃厚;生長(zhǎng)輪明顯,輪間晚材帶色深,寬度不均勻,每厘米2~5輪,應(yīng)為杉木;氣干密度0.32g∕cm3;含水率13.94%;抗彎彈性模量:5.36GPa;抗彎強(qiáng)度:49.05MPa(標(biāo)準(zhǔn)差±5.28),順紋抗壓強(qiáng)度平均值:33.4MPa。
本次安全性評(píng)估根據(jù)《近現(xiàn)代歷史建筑結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估導(dǎo)則》(WW∕T0048—2014)將該建筑分別劃分為“構(gòu)件”“組成部分”及“整體”三個(gè)層次。鑒定評(píng)級(jí)按照《近現(xiàn)代歷史建筑結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估導(dǎo)則》中相關(guān)規(guī)定的要求分層進(jìn)行鑒定。
3.1.1 構(gòu)件一級(jí)評(píng)估
砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)勘察應(yīng)包括外觀質(zhì)量、材料強(qiáng)度、變形、裂縫、構(gòu)造等五個(gè)項(xiàng)目,任一項(xiàng)目不滿足一級(jí)評(píng)估,則應(yīng)進(jìn)行二級(jí)評(píng)估。
木結(jié)構(gòu)的檢測(cè)勘察應(yīng)包括木構(gòu)件的外觀質(zhì)量、變形、裂縫以及材料的腐朽、蛀蝕、缺陷等四個(gè)項(xiàng)目,任一項(xiàng)目不滿足一級(jí)評(píng)估,則應(yīng)進(jìn)行二級(jí)評(píng)估。
3.1.2二級(jí)評(píng)估(結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算)
表1 構(gòu)件安全性鑒定評(píng)級(jí)結(jié)果表
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50005—2003)及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009—2012)相關(guān)規(guī)范要求,對(duì)該區(qū)域建筑木結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力進(jìn)行驗(yàn)算分析。風(fēng)壓、雪壓按規(guī)范取值,材料強(qiáng)度按實(shí)測(cè)取值,驗(yàn)算結(jié)果木柱、木梁承載力不滿足規(guī)范要求。
組成部分安全性的第二層次鑒定評(píng)級(jí),劃分為“地基基礎(chǔ)”、“上部結(jié)構(gòu)(包括圍護(hù)結(jié)構(gòu))”兩個(gè)組成部分。
地基基礎(chǔ)的安全性評(píng)估應(yīng)包括地基和基礎(chǔ)兩部分的評(píng)估。當(dāng)對(duì)地基安全性進(jìn)行評(píng)估時(shí),應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告、地基沉降觀測(cè)資料或其不均勻沉降在上部結(jié)構(gòu)中的反應(yīng)的勘察結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。當(dāng)對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行安全性評(píng)估時(shí),應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)尤其是磚墻上是否出現(xiàn)與地基不均勻沉降相關(guān)的墻體裂縫,以及有裂縫的走向、裂縫的寬度、延伸狀況、是否貫穿等情況進(jìn)行評(píng)估。
上部結(jié)構(gòu)的安全性鑒定評(píng)級(jí),應(yīng)根據(jù)其所含各種構(gòu)件的安全性等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。
表2 組成部分安全性鑒定評(píng)級(jí)結(jié)果表
建筑整體安全性等級(jí)評(píng)估按組成部分安全性較低一個(gè)等級(jí)確定,并用對(duì)應(yīng)的大寫字母表示。若結(jié)構(gòu)布置不合理,存在薄弱環(huán)節(jié),或結(jié)構(gòu)選型、傳力路徑設(shè)計(jì)不當(dāng)及其他明顯的結(jié)構(gòu)缺陷,建筑整體安全性等級(jí)(不含D級(jí))在原有基礎(chǔ)上降低一級(jí)。
表3 整體安全性鑒定評(píng)級(jí)結(jié)果表
說(shuō)明:A級(jí):表示建筑整體安全性滿足要求,不必處理。
B級(jí):表示建筑整體安全性基本滿足要求,極少數(shù)構(gòu)件需要采取措施。
C級(jí):表示建筑整體安全性不滿足要求,少數(shù)構(gòu)件需要采取措施。
D級(jí):表示建筑整體安全性嚴(yán)重不滿足要求,大部分構(gòu)件或整體需要采取措施。
該房屋體安全性評(píng)估等級(jí)為D級(jí),整體安全性嚴(yán)重不滿足要求,建議請(qǐng)有資質(zhì)的設(shè)計(jì)、施工單位及時(shí)采取整體加固措施進(jìn)行處理。