林志航 （中國建材檢驗認證集團廈門宏業(yè)有限公司，福建 廈門 361009）

1 引言

建筑結(jié)構(gòu)在使用過程中，或因設(shè)計、施工、使用不當而需加固，或因用途變更而需改造，或因使用環(huán)境變化而需處理等[1]，在加固設(shè)計前需要對結(jié)構(gòu)進行檢測、鑒定，對其安全性做出評價，并做加固后的檢測，確保加固后的施工質(zhì)量，而且評價加固后的建筑結(jié)構(gòu)是否符合要求，也與改造加固前后檢測鑒定是密不可分的[2～4]。

本文以某辦公樓樓板使用功能變更為案例，介紹了該辦公樓的工程背景，通過承載力驗算及混凝土構(gòu)件檢測，對其承載能力進行評價，為加固設(shè)計提供可靠依據(jù)，并針對存在的問題，提出有效的加固處理措施。如粘貼鋼板加固法、增大截面法或新增混凝土構(gòu)件等，隨后對加固后的施工質(zhì)量進行檢測，確保樓板使用功能變更后，安全可靠地使用，為后續(xù)類似工程提供參考與借鑒。

2 工程背景

某沿海城市辦公樓為地上七層框架結(jié)構(gòu)，采用預制樁基礎(chǔ)，樓、屋蓋均為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。該辦公樓經(jīng)正規(guī)設(shè)計及施工，因使用變更需要，業(yè)主需把五層檔案轉(zhuǎn)移至四層（2～5）軸交（D～E）軸位置處，現(xiàn)為了解擬增設(shè)檔案后四層樓蓋（2～5）軸交（D～E）軸范圍內(nèi)梁、板構(gòu)件在靜力荷載下承載能力情況，而進行梁、板承載能力評估。擬增設(shè)檔案區(qū)域結(jié)構(gòu)平面布置情況詳見圖1所示。

圖1 擬增設(shè)檔案區(qū)域平面布置示意圖（mm）

3 設(shè)計資料

本工程根據(jù)原勘察單位提供的勘察報告及原設(shè)計圖紙，房屋主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，其他設(shè)計參數(shù)詳見表1所示。

計算參數(shù)匯總表 表1

4 現(xiàn)場調(diào)查及檢測結(jié)果

4.1 房屋結(jié)構(gòu)平面布置及使用功能核查

經(jīng)調(diào)查，指定區(qū)域結(jié)構(gòu)平面布置、層高、開間、進深等尺寸基本符合設(shè)計圖紙要求，且未發(fā)現(xiàn)框架梁、次梁及樓板出現(xiàn)肉眼可見的結(jié)構(gòu)性受力裂縫，也未發(fā)現(xiàn)連接節(jié)點處出現(xiàn)開裂、松動、滑移及其他殘損等現(xiàn)象。

4.2 現(xiàn)場檢測情況

經(jīng)現(xiàn)場檢測：①框架梁、次梁及樓面板混凝土抗壓強度為29.0MPa～43.4MPa，均滿足設(shè)計圖紙C20的要求；②框架梁及次梁截面尺寸、縱筋分布及直徑均符合設(shè)計圖紙要求；③框架梁及次梁箍筋分布及規(guī)格均符合設(shè)計圖紙要求；④樓面板板底筋間距均符合設(shè)計圖紙要求。

5 構(gòu)件承載力驗算及分析

5.1 計算參數(shù)及荷載

參數(shù)選取如下：①結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0，設(shè)計目標使用年限50年；②活荷載，擬增設(shè)檔案區(qū)域內(nèi)布置智能電動密集架，規(guī)格型號為（2450×5640×580）mm。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）[5]第5.1.1條，并考慮軌道和密集架（高為2.5m）等其他荷載，綜合得出檔案庫7.0kN/m2，檔案室過道2.0kN/m2；③恒荷載：樓面二次裝修荷載取1.5kN/m2；④層高取3.3m。

5.2 材料選取

材料取值如下：①混凝土強度取值，四層梁、板取C25；②梁縱筋強度按300N/mm2取值；③梁箍筋間距按設(shè)計取值，強度按210N/mm2取值；④樓板鋼筋間距按設(shè)計取值，強度按210N/mm2取值；⑤梁截面按設(shè)計取值；⑥樓板結(jié)構(gòu)層厚度按設(shè)計取值。

5.3 承載能力驗算結(jié)果

在靜力荷載下（不考慮地震作用及風荷載等），對擬增設(shè)檔案區(qū)域內(nèi)構(gòu)件的承載能力采用PKPM軟件進行核算，并建議應委托有相應資質(zhì)等級的設(shè)計及施工單位對承載力不滿足的框架梁、次梁及樓板進行加固處理，其中框架梁及次梁計算結(jié)果詳見表2、表3所示。

框架梁正截面承載能力驗算鑒定結(jié)果匯總表 表2

次梁正截面承載能力驗算鑒定結(jié)果匯總表 表3

5.4 限制荷載

考慮成本因素，業(yè)主也提出在不考慮加固的情況下，可否采取其他措施。在其他荷載保持不變的情況下，通過相關(guān)區(qū)域內(nèi)使用荷載降低至3.5kN/m2時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力可滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求。但因使用荷載限制，不能滿足業(yè)主使用要求，故放棄了此方案，仍采取加固處理措施。

6 加固處理措施及加固后檢測

6.1 加固處理措施

加固結(jié)構(gòu)受力性能與一般未加固的普通結(jié)構(gòu)有較大差異。由于結(jié)合面混凝土的粘結(jié)強度一般總是低于混凝土本身強度，因此，在總體承載力上，二次組合結(jié)構(gòu)比一次整澆結(jié)構(gòu)一般要低一些?；谑芰μ卣鞯纳鲜霾町?，決定了各類結(jié)構(gòu)加固技術(shù)分析和構(gòu)造處理，不能完全沿用普通結(jié)構(gòu)概念進行設(shè)計，加固處理應采取更為嚴格的措施。

本工程加固后續(xù)設(shè)計使用年限按25年，依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》（GB50367-2013）[6]，針對承載力不足混凝土梁構(gòu)件采用粘貼鋼板加固法、增大截面加固法或新增混凝土梁，具體措施詳見圖2、圖3所示。針對承載力不足的混凝土板，采用粘貼鋼板加固法加固，具體措施詳見圖4所示。

圖2 粘貼鋼板法加固混凝土梁（mm）

圖3 增大截面法加固混凝土梁（mm）

圖4 粘貼鋼板法加固混凝土板（mm）

每隔10年檢查其工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題時按相關(guān)規(guī)范進行技術(shù)處理，使用年限到期后當重新進行可靠性鑒定，并認為該結(jié)構(gòu)工作正常后，才可延續(xù)其使用年限。

6.2 加固后檢測

①加固結(jié)構(gòu)平面布置基本符合設(shè)計圖紙，加固混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量未見明顯蜂窩、麻面、酥松及露筋等缺陷；新增混凝土梁抗壓強度滿足設(shè)計圖紙要求；新增混凝土梁截面尺寸、縱筋分布及直徑均符合設(shè)計圖紙要求；新增混凝土梁箍筋分布及規(guī)格基本符合設(shè)計圖紙要求；混凝土梁及混凝土板構(gòu)件鋼板與混凝土粘結(jié)強度滿足規(guī)范要求；本工程所使用的水泥、鋼材、粘鋼膠、植筋膠等原材料，鋼材力學性能及鋼筋力學性能均符合設(shè)計要求。

②在投入使用后，檢測各主要框架梁撓度，均滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）[7]的限值L0/250 要求。

7 結(jié)論

本文結(jié)合某辦公樓樓板使用功能變更，通過承載力驗算及混凝土構(gòu)件檢測，對其承載能力進行評價，為加固設(shè)計提供可靠依據(jù)，且提出有效的加固處理措施，如粘貼鋼板加固法、增大截面法或新增混凝土構(gòu)件等，并對加固后的施工質(zhì)量進行檢測，確保樓板使用功能變更后，安全可靠地使用，為后續(xù)類似工程提供參考與借鑒。