王娟娟，王國華，尉開柘，孫可可

（1.中電投工程研究檢測評定中心有限公司；2.中國合格評定國家認可中心）

1 引言

由于材料老化和環(huán)境影響等原因，隨著服役年限的增加，建筑結(jié)構(gòu)各方面的性能就會逐漸下降。在這種情況下，適時了解建筑結(jié)構(gòu)的安全狀況就顯得尤為重要[1-3]。因此，有必要對既有的砌體建筑進行安全性鑒定[4-6]，然后在此基礎上進行決策，考慮是否對其進行加固改造[7-8]。

某宿舍樓位于北京市海淀區(qū)，該建筑建造于20世紀90年代，抗震設防類別為丙類，原建設方、勘察單位、設計單位、施工單位和監(jiān)理單位均不詳，全部圖紙丟失。為了解該建筑結(jié)構(gòu)的安全現(xiàn)狀，以便為后續(xù)可能進行的結(jié)構(gòu)加固改造工作提供依據(jù)，故需對其進行安全性鑒定。

2 工程概況

該宿舍樓結(jié)構(gòu)平面布置為矩形，豎向基本規(guī)則，結(jié)構(gòu)形式為砌體結(jié)構(gòu)，建筑面積約為919m2。地上兩層，局部區(qū)域一層。該建筑主體結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量尚可，建筑外景和局部樓層內(nèi)景分別如圖1和圖2所示。經(jīng)查，該建筑有效建設資料已經(jīng)丟失，無設計圖、竣工圖以及施工驗收資料。

圖1 建筑外觀

圖2 室內(nèi)內(nèi)景

3 檢測鑒定內(nèi)容

檢測鑒定范圍為整棟建筑，主要檢測內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢查、墻體砌筑用磚強度檢測、墻體砌筑用砂漿強度檢測、構(gòu)件混凝土強度檢測、結(jié)構(gòu)平面布置測繪、建筑平/立/剖面圖的測繪和建筑垂直度測量等，在此基礎上形成安全性鑒定結(jié)論和處理建議。

4 檢測情況

4.1 結(jié)構(gòu)體系及構(gòu)件平面布置情況核查

現(xiàn)場對該建筑物主體結(jié)構(gòu)的體系形式進行了核查，結(jié)構(gòu)平面繪制圖參見圖3和圖4所示，核查結(jié)果如下：

圖3 一層結(jié)構(gòu)平面圖

圖4 二層結(jié)構(gòu)平面圖

①本工程主體結(jié)構(gòu)確認為砌體結(jié)構(gòu)；

②本工程建筑結(jié)構(gòu)平面形狀呈矩形，豎向基本規(guī)則，總建筑長度約為34.8m，總建筑寬度約為11.7m，建筑高度約為5.9m，本工程室內(nèi)外高差0.6m；

③本工程主體結(jié)構(gòu)為地上兩層，一層的層高約為3.0m，二層的層高為2.9m（部分區(qū)域降板，層高2.4m）；

④本工程承重墻體采用普通燒結(jié)磚和混合砂漿砌筑；

⑤樓板均采用預制板；

⑥各層均檢測到圈梁；建筑外墻四角設置有構(gòu)造柱。

4.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件外觀質(zhì)量及損傷情況檢查

現(xiàn)場對本工程結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量狀況及損傷情況進行了核查，通過分析發(fā)現(xiàn)：本項目整體外觀質(zhì)量基本正常；地基基礎工作狀態(tài)正常，未發(fā)現(xiàn)由于不均勻沉降引起的裂縫、傾斜或者顯著變形；樓板狀況基本完好，未見有開裂或明顯變形損傷。

4.3 構(gòu)件截面尺寸檢測

采用鋼卷尺和游標卡尺等工具對本工程主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸進行檢測，各種構(gòu)件的抽樣數(shù)量依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢驗技術標準》(GB/T 50344-2019)確定。由于缺少原始設計圖紙，因此無法判斷構(gòu)件截面檢測值是否與設計值一致。

4.4 構(gòu)件材料強度檢測

4.4.1 墻體砌筑用磚強度檢測

采用回彈法對本工程墻體砌筑用磚強度進行抽樣檢測，抽樣數(shù)量依據(jù)相關標準確定。依據(jù)《房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定標準》(DB11/637-2015)的相關規(guī)定，該房屋綜合安全性鑒定類別為Ⅲ類，本次檢測中將每一層墻體作為一個檢測批，共兩個檢驗批，對其強度進行檢測，檢測工作依據(jù)《砌體工程現(xiàn)場檢測技術標準》(GB/T 50315-2011)的規(guī)定進行。

檢測結(jié)果表明：所測一層和二層墻體砌筑用磚強度推定值均為MU10。

4.4.2 墻體砌筑用砂漿強度檢測

墻體砌筑用砂漿強度也采用回彈法進行測定，抽樣方法和檢測依據(jù)的標準與墻體砌筑用磚強度基本相同。

依據(jù)檢測結(jié)果，可知：所測一層墻體砌筑用砂漿強度達到2.5MPa；二層墻體砌筑用砂漿強度達到3.0MPa。

4.4.3 構(gòu)件混凝土強度檢測

對于構(gòu)件混凝土強度的檢測，方法略顯復雜。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術標準》(GB/T 50784-2013)、《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》(CECS 03:2007)和《回彈法、超聲回彈綜合法檢測泵送混凝土抗壓強度技術規(guī)程》(DB11/T 1446-2017)，將所有砼構(gòu)件作為一個檢驗批，采用回彈鉆芯修正法對混凝土強度進行批量檢測。

依據(jù)檢測結(jié)果，本工程混凝土構(gòu)件的抗壓強度推定等級為C25。

4.5 混凝土構(gòu)件鋼筋配置情況檢測

依據(jù)《混凝土中鋼筋檢測技術規(guī)程》(JGJ/T 152-2019)的相關規(guī)定，本工程中混凝土構(gòu)件的鋼筋配置情況采用磁感儀和游標卡尺進行抽樣檢測。本工程中的檢測構(gòu)件主要包括構(gòu)造柱和梁構(gòu)件，檢測結(jié)果表明所測構(gòu)件的鋼筋配置情況基本符合設計要求。

4.6 建筑物四角垂直度偏差檢測

采用全站儀對該建筑物四角的垂直度偏差進行檢測，檢測工作依據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ 8-2016)的有關規(guī)定進行。

受現(xiàn)場實際情況的影響，本次在建筑物上共設置兩處垂直度偏差檢測點，其坐標方位示意參見圖5所示。最終的檢測數(shù)值顯示：該房屋頂部所測的垂直度偏差均小于相關規(guī)定限值，滿足基本要求。

圖5 建筑物四角垂直偏差檢測點坐標方位示意圖

5 結(jié)構(gòu)建模分析

依據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB 50003-2011)、《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB 50010-2010)(2015年版)和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)中的有關規(guī)定，采用盈建科軟件建立本工程結(jié)構(gòu)的計算模型，然后進行承載力驗算。驗算時，結(jié)構(gòu)平面布置依據(jù)現(xiàn)場的檢測情況進行確認；砌筑用磚和砌筑用砂漿的強度等級均按實測強度值選用。實際分析過程中建立的計算模型如圖6所示，采用的基本參數(shù)詳見表1。

表1 基本參數(shù)

圖6 結(jié)構(gòu)模型

6 結(jié)構(gòu)安全性鑒定

結(jié)合建筑年代和資料保存的完整度，可推知該房屋綜合安全性鑒定類別為Ⅲ類。對其安全性的鑒定評級，應按構(gòu)件、子單元和整體鑒定單元三個層次進行評定，每一層次分為四個安全性等級。

6.1 構(gòu)件安全性鑒定評級

砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定應分別從承載能力、構(gòu)造和連接、變形與損傷三個方面，分別評定每一受檢構(gòu)件的等級，并取其中最低一級作為該構(gòu)件的安全性等級。

經(jīng)對承重構(gòu)件進行承載力驗算，在一層和二層中的墻、梁構(gòu)件基本符合國家現(xiàn)行標準規(guī)范中的安全性要求，僅對個別墻段需要采取處置措施。從構(gòu)造和連接的角度進行分析，該建筑墻體構(gòu)件的高厚比驗算結(jié)果均符合國家現(xiàn)行設計規(guī)范的要求。砌體結(jié)構(gòu)無明顯變形和裂縫，無風化酥堿現(xiàn)象，具有足夠的承載能力。

綜合以上三項所得，承重構(gòu)件的安全性符合要求，具有足夠的承載能力。

6.2 子單元安全性鑒定評級

6.2.1 地基基礎

本建筑場地平坦，無滑動跡象及滑動史。建筑地基為天然地基，整體性較好。從現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果來看，未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)由于地基不均勻沉降造成明顯的墻體傾斜或者承重構(gòu)件變形、開裂等現(xiàn)象。

根據(jù)以上結(jié)果，地基基礎子單元現(xiàn)狀的安全性等級可評定為符合國家現(xiàn)行標準規(guī)范的安全性要求，不影響整體安全性能。

6.2.2 上部承重結(jié)構(gòu)子單元

上部承重結(jié)構(gòu)(子單元)的安全性鑒定評級應按結(jié)構(gòu)整體性和結(jié)構(gòu)承載能力兩個項目進行評定，并取其中較低的評定等級作為上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級。

基于構(gòu)件承載能力，可知本工程結(jié)構(gòu)承載能力較好。至于結(jié)構(gòu)整體性，可分別從結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)造、支撐系統(tǒng)（或其他抗側(cè)力系統(tǒng)）的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的聯(lián)系、圈梁和構(gòu)造柱的布置與構(gòu)造四個方面進行分析。

該建筑的主體結(jié)構(gòu)布置合理，形成了完整的體系，結(jié)構(gòu)選型及傳力路線基本正確。圈梁布置正確，在各層的四角可以檢測到構(gòu)造柱，滿足砌體結(jié)構(gòu)的要求。側(cè)向支撐構(gòu)件的連接構(gòu)造方式基本正確，能相對有效地傳遞豎向荷載和風荷載作用。原主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的錨固、拉結(jié)和連接方式基本正確，除個別構(gòu)件以外，無明顯的松動變形。

6.3 鑒定單元安全性鑒定評級

根據(jù)地基基礎和上部承重結(jié)構(gòu)的安全性鑒定結(jié)果，綜合評定該建筑的整體結(jié)構(gòu)安全性等級為Bsu級，即略低于國家現(xiàn)行標準規(guī)范的安全性要求，仍能滿足結(jié)構(gòu)安全性的下限水平要求，尚不明顯影響整體安全性能，結(jié)構(gòu)中可能有極少數(shù)構(gòu)件應采取措施。

7 結(jié)論和處理建議

根據(jù)鑒定結(jié)果，該建筑整體結(jié)構(gòu)安全性略低于標準規(guī)范的安全性要求，僅需要對極少數(shù)構(gòu)件采取一定的處置措施。基于檢測鑒定結(jié)論，可只對承載力不足的極少數(shù)砌體墻段進行加固處理。