李超， 張浩

（黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院，哈爾濱 150080）

0 引言

隨著城市的不斷發(fā)展，城市土地利用率也逐年提高，既有建筑物周邊的施工作業(yè)也越來越多。施工作業(yè)過程中對周圍建筑物造成擾動(dòng)、損傷的情況也時(shí)有發(fā)生。既有建筑物使用人懷疑相鄰施工現(xiàn)場的施工作業(yè)可能對自己房屋造成影響，產(chǎn)生安全隱患。此時(shí)需對房屋現(xiàn)時(shí)的安全性進(jìn)行鑒定，評定結(jié)構(gòu)安全性等級。文中通過對某高層民用住宅樓結(jié)構(gòu)安全性鑒定的總結(jié)分析、為今后同類型的結(jié)構(gòu)安全性鑒定和相關(guān)研究提供實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

某混凝土結(jié)構(gòu)高層民用住宅樓，為地上10層的鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑，該房屋大致朝向?yàn)樽舷虮保鼗A(chǔ)采用天然地基上柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土剪力墻、柱、梁及板共同承重，于2013年12月竣工。該房屋首層為停車位，2～10層為住宅。該房屋外墻采用長方形飾面磚裝飾。該房屋作為住宅樓使用，總建筑面積約為4500m2。該房屋南側(cè)約20.0m處有一建筑工地，正在進(jìn)行基礎(chǔ)施工。該房屋業(yè)主，在建工地基礎(chǔ)施工期間發(fā)現(xiàn)室內(nèi)房間內(nèi)混凝土梁、柱，結(jié)構(gòu)樓板、圍護(hù)墻等構(gòu)件出現(xiàn)裂縫、破損等損傷情況。該房屋業(yè)主為了解施工作業(yè)對該房屋結(jié)構(gòu)安全的影響及房屋結(jié)構(gòu)現(xiàn)時(shí)的安全性進(jìn)行委托鑒定?，F(xiàn)場收集到的資料包括：房屋竣工圖紙復(fù)印件及2018年12月至鑒定時(shí)該建筑的相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2 建筑主體結(jié)構(gòu)檢查與檢測情況

2.1 地基基礎(chǔ)

該房屋總高度為34.0m，現(xiàn)場使用全站儀，按JGJ 8-2016《建筑變形測量規(guī)范》［1］對該房屋主要轉(zhuǎn)角部位進(jìn)行垂直度觀測，觀測結(jié)果見表1，垂直度測量點(diǎn)位布置見圖1。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，該房屋南側(cè)室外地坪出現(xiàn)多條裂縫，裂縫最長約4.3m，寬約5.0mm。

表1 建筑垂直度觀測結(jié)果

圖1 垂直度測量點(diǎn)位布置

觀測結(jié)果表明，該房屋測點(diǎn)A-1向南偏移頂點(diǎn)位移量為113mm，測點(diǎn)A-3向南偏移頂點(diǎn)位移量為121mm，均不滿足GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》［2］中關(guān)于框架剪力墻結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移的規(guī)定。

根據(jù)JGJ 8-2016《建筑變形測量規(guī)范》“建筑沉降達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)可由沉降量與時(shí)間關(guān)系的曲線判定。當(dāng)最后的100d的最大沉降速率小于0.01～0.04mm/d時(shí)，可認(rèn)為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)”。

通過施工單位提供的該建筑近兩個(gè)月的沉降觀測數(shù)據(jù)，最大沉降量為3.85mm，計(jì)算速度3.85mm/60d=0.06mm/d。通過上述沉降資料結(jié)果顯示，該建筑物沉降未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2 結(jié)構(gòu)布置與軸線尺寸檢查

對房屋結(jié)構(gòu)布置及軸線尺寸進(jìn)行查勘檢查，該房屋屬于現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)整齊，平面規(guī)整，傳力途徑明確、清晰，結(jié)構(gòu)布置合理。

2.3 構(gòu)件截面尺寸及鋼筋配置情況檢測

現(xiàn)場使用激光測距儀、HC-GY71鋼筋保護(hù)層測量儀等工具，采用隨機(jī)抽樣的方法對鋼筋混凝土主要構(gòu)件的尺寸、保護(hù)層厚度及鋼筋配置情況進(jìn)行檢測，并采用剔鑿法對部分構(gòu)件的鋼筋配置及保護(hù)層厚度進(jìn)行校對。

現(xiàn)場對混凝土框架柱、梁構(gòu)件的截面尺寸、鋼筋保護(hù)層厚度、樓板厚度和鋼筋配置進(jìn)行了檢測。并隨機(jī)抽查的混凝土柱、梁構(gòu)件的截面尺寸符合GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》［3］允許偏差（+10mm，-5mm）的要求；箍筋間距符合GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》允許偏差（+20mm，-20mm）的要求；保護(hù)層厚度符合GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》符合允許偏差（+10mm，-7mm）的要求；鋼筋配置符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

結(jié)構(gòu)樓板鋼筋配置間距應(yīng)符合GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的允許偏差（+10mm，-10mm）要求，而保護(hù)層厚度也應(yīng)符合GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（+8mm，-5mm）的要求，鋼筋配置量符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

2.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度檢測

現(xiàn)場依據(jù)GB/T 50344-2004《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》［4］對該建筑結(jié)構(gòu)梁、柱構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行隨機(jī)抽檢，采用回彈法［5］對構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測。現(xiàn)場對混凝土外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)受環(huán)境介質(zhì)作用的侵蝕，也未見蜂窩狀局部缺陷和明顯不密實(shí)區(qū)。據(jù)悉該房屋始建造于2010年，混凝土齡期大于2000d且小于4000d，依據(jù)GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中對老齡混凝土回彈值齡期進(jìn)行修正，齡期修正系數(shù)取0.97。批量檢測混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果見表2。

表2 批量檢測混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果

隨機(jī)抽檢1～3層混凝土柱構(gòu)件批混凝土強(qiáng)度推定區(qū)間上限值為33.8MPa，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度30.0MPa的要求；4～10層混凝土柱構(gòu)件批混凝土強(qiáng)度推定區(qū)間上限值為29.4MPa，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度25MPa的要求；混凝土梁構(gòu)件批混凝土強(qiáng)度推定區(qū)間上限值為29.5MPa，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度25MPa的要求；抽檢結(jié)果表明房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)測值符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

2.5 結(jié)構(gòu)構(gòu)件、圍護(hù)構(gòu)件損壞及缺陷檢查

現(xiàn)場在檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件、圍護(hù)構(gòu)件的損傷及缺陷過程中發(fā)現(xiàn)，存在損傷及缺陷的結(jié)構(gòu)構(gòu)件共有16個(gè)，存在損傷及缺陷的圍護(hù)構(gòu)件約有312個(gè)。該房屋地坪發(fā)現(xiàn)多處開裂，地坪損傷位置見圖2。部分構(gòu)件的損壞、缺陷檢查結(jié)果：①檢查202室套房南側(cè)墻有1條“「”型裂縫，裂縫豎向長約2.5m，寬約0.1mm；②發(fā)現(xiàn)404室房間2東墻中部有1條豎直貫通裂縫，裂縫長約2.2m，寬約0.1mm；③發(fā)現(xiàn)804室套房北側(cè)梁側(cè)面飾面層有1條裂縫，裂縫長約0.1m，寬約0.1mm；④檢查902室（復(fù)式戶型）上復(fù)式套房西側(cè)陽臺(tái)柱有1條豎向通長裂縫，裂縫寬約0.3mm。

圖2 地坪損傷位置

3 結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算

鑒定項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)三維建模驗(yàn)算采用PKPM2010軟件。依據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采用上述結(jié)構(gòu)分析程序軟件進(jìn)行主要承重構(gòu)件安全性等級評定。構(gòu)件尺寸、材料強(qiáng)度等參數(shù)取值均按實(shí)測值進(jìn)行選取。恒荷載按現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行選取，活荷載根據(jù)使用要求，按設(shè)計(jì)文件取值。繪制該建筑物計(jì)算模型。建模驗(yàn)算分析所采用的計(jì)算參數(shù)見表3。

表3 結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)

4 結(jié)構(gòu)安全性鑒定

4.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件鑒定評定等級

混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定評級，分別按承載能力、不適于繼續(xù)承載的位移、裂縫和構(gòu)造等4個(gè)檢查項(xiàng)目，分別評定每一項(xiàng)受檢構(gòu)件的安全性等級，并選取最低一級作為該構(gòu)件的安全性等級。

（1） 按承載能力評定等級。根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果，該房屋結(jié)構(gòu)柱、梁、板等主要承重構(gòu)件均能滿足結(jié)構(gòu)承載力要求，結(jié)構(gòu)柱構(gòu)件軸壓比未超出規(guī)范限值。構(gòu)件安全性評級為au級。

（2） 按構(gòu)造評定等級。根據(jù)現(xiàn)場勘查、檢測的結(jié)果，該房屋結(jié)構(gòu)柱、梁等主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造合理，構(gòu)件連接方式正確，符合規(guī)范中對構(gòu)造的要求；結(jié)構(gòu)構(gòu)件工作無異常。構(gòu)件安全性評級為au級。

（3） 按不適于繼續(xù)承載的位移或變形評定等級?，F(xiàn)場對可檢測區(qū)域內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行檢查，該房屋主要承重構(gòu)件中，發(fā)現(xiàn)個(gè)別構(gòu)件發(fā)生明顯因傾斜產(chǎn)生的損傷。根據(jù)檢查結(jié)果，按不適于繼續(xù)承載的位移或變形，對結(jié)構(gòu)柱、梁等主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性等級評定為cu級。

（4） 按不適于繼續(xù)承載的裂縫評定等級。根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)主要承重構(gòu)件構(gòu)件存在不適于繼續(xù)承載的裂縫。圍護(hù)墻體飾面層開裂，墻體釉面磚表面存在裂縫，空鼓等損傷現(xiàn)象，個(gè)別構(gòu)件裂縫寬度大于0.7mm，構(gòu)件安全性評級為cu級。

4.2 子單元鑒定評級

根據(jù)上述檢測、檢查的情況及結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果，采用GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，對該建筑的安全性進(jìn)行綜合評定，按地基基礎(chǔ)子單元、上部承重結(jié)構(gòu)子單元、圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分子單元3個(gè)項(xiàng)目分別進(jìn)行評定。

4.2.1 地基基礎(chǔ)

根據(jù)JGJ 8-2016《建筑變形測量規(guī)范》建筑物沉降穩(wěn)定狀態(tài)的判定條件。通過施工單位提供的近兩個(gè)月的該建筑沉降觀測數(shù)據(jù)，最大沉降量為3.85mm，計(jì)算沉降速率3.85mm/60d=0.06mm/d。由沉降觀測數(shù)據(jù)結(jié)果判定，建筑物沉降未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)合不均勻沉降在上部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的裂縫等損傷情況與垂直度測量結(jié)果進(jìn)行綜合評定［6］。故地基基礎(chǔ)子單元的安全性等級評定為Cu級。

4.2.2 上部承重結(jié)構(gòu)

（1） 結(jié)構(gòu)承載功能。結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算結(jié)果表明，在現(xiàn)荷載作用下框架剪力墻柱承載能力滿足安全使用要求，框架剪力墻柱軸壓比符合規(guī)范允許限值要求，框架剪力墻梁承載能力滿足安全使用要求的情況，結(jié)構(gòu)樓板承載能力滿足安全使用。故結(jié)構(gòu)承載力功能的安全性等級評定為Au級。

（2） 結(jié)構(gòu)整體性。結(jié)構(gòu)的整體性完好，結(jié)構(gòu)平面規(guī)整，柱網(wǎng)整齊，傳力途徑清晰、明確，結(jié)構(gòu)布置合理。個(gè)別墻體飾面層開裂，釉面磚表面存在開裂空鼓等損傷現(xiàn)象；局部構(gòu)件裂縫寬度大于0.7mm，但損傷構(gòu)件不超過20%。故結(jié)構(gòu)整體性的安全性等級為Bu級。

（3） 結(jié)構(gòu)側(cè)向位移。該建筑測點(diǎn)A-1、A-3頂點(diǎn)位移符合GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于框架剪力墻結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移Cu級的評定要求：建筑頂點(diǎn)位移不超過H/300或＞400mm的規(guī)定（H為基礎(chǔ)頂面至柱頂總高度）。故結(jié)構(gòu)側(cè)向位移的安全等級評定為Cu級。

綜上所述上部承重結(jié)構(gòu)子單元的安全性等級評定為Cu級。

4.2.3 圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分

現(xiàn)場對該房屋內(nèi)外磚砌墻、陽臺(tái)擋板、挑檐、門窗過梁等圍護(hù)構(gòu)件進(jìn)行抽查，發(fā)現(xiàn)局部墻體開裂、釉面磚表面存在裂紋、局部釉面磚空鼓等損傷現(xiàn)象；室內(nèi)木質(zhì)衣柜不能正常開啟；局部裂縫寬度大于0.7mm，但損傷構(gòu)件不超過30%；其余門窗、水電等設(shè)施具備正常使用功能。故圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分子單元的安全性等級為Cu級。

綜上所述，根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，該房屋的結(jié)構(gòu)安全性等級為Csu級，安全性不符合Asu級的規(guī)定，顯著影響整體承載。

5 處理建議

建議委托有專業(yè)資質(zhì)的單位對該房屋出現(xiàn)的開裂損壞、飾面磚空鼓等情況進(jìn)行修復(fù)處理。建議對首層車庫地面處的裂縫進(jìn)行維修處理。鑒于房屋西側(cè)面臨近施工現(xiàn)場，并且該房屋傾斜量已超出國家現(xiàn)行規(guī)范允許限值的要求，項(xiàng)目施工時(shí)應(yīng)采取有效安全措施，盡量避免和減少對房屋的影響，并應(yīng)加強(qiáng)對房屋的監(jiān)測（不限于沉降、傾斜、裂縫、地下水位等）［7］，如發(fā)現(xiàn)房屋有異常情況或變化量、變化速率超限時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)安全措施進(jìn)行處理，以確保安全。建議在房屋后續(xù)的使用過程中，定期對房屋進(jìn)行檢查、維修以及養(yǎng)護(hù)。如發(fā)現(xiàn)房屋存在異常情況，應(yīng)立即報(bào)告有關(guān)部門并采取有效措施進(jìn)行處理。如需改變建筑的使用功能及拆改建筑的承重構(gòu)件，使用人及所有人應(yīng)聘請具有專業(yè)資質(zhì)的單位進(jìn)行設(shè)計(jì)或同意［8］。

6 結(jié)語

文中通過分析因基礎(chǔ)施工對相鄰高層民用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物安全性產(chǎn)生的影響得到了結(jié)論如下：

（1） 建筑因施工行為導(dǎo)致，近兩月內(nèi)沉降速率一直較大，不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的要求。

（2） 因不均勻沉降致使上部結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)多條寬度超限的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫及結(jié)構(gòu)側(cè)向位移超出規(guī)范要求限制。

（3） 維護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生的損傷主要集中在，飾面裝飾的開裂、空鼓、脫落；衣、壁櫥，門窗出現(xiàn)變形，導(dǎo)致不能正常使用。

（4） 施工過程對相鄰建筑物的影響主要體現(xiàn)在建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)性開裂、建筑物側(cè)向位移超限與發(fā)生不均勻沉降等方面。

文中從地基基礎(chǔ)安全性、上部承重結(jié)構(gòu)安全性及圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全性三方面進(jìn)行逐級分析、綜合評定。結(jié)合該建筑現(xiàn)時(shí)情況提出處理建議，為委托方下一步加固、修繕等工作提供相關(guān)技術(shù)資料，并為今后類似情況的結(jié)構(gòu)安全性鑒定和相關(guān)結(jié)構(gòu)研究提供實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。