俞木強(qiáng)

（廣東省建筑材料研究院有限公司）

近些年我國發(fā)生了多起房屋結(jié)構(gòu)安全事故，嚴(yán)重?fù)p害了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，引發(fā)了民眾對房屋結(jié)構(gòu)安全的擔(dān)憂。本文通過對一棟高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測鑒定，闡述對高層建筑檢測鑒定的要點(diǎn)和方法，以達(dá)到評定該建筑物安全等級及抗震性能的目的。

1 工程概況

該建筑物位于廣東省廣州市黃埔區(qū)，建筑主體結(jié)構(gòu)為地下1層，地上9層的框架結(jié)構(gòu)，屋頂加建一層輕鋼結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)總高度40.5m，該建筑于2011 年前后竣工，竣工后一直作為酒店、商業(yè)建筑使用。建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面圖如圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖

2 工程資料檢查

⑴委托方提供的檢測鑒定工程概況表一份。

⑵委托方提供本工程部分建筑圖及結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)單位為某建筑設(shè)計(jì)院。

3 檢測鑒定目的、依據(jù)、內(nèi)容和儀器

3.1 檢測鑒定目的

通過對該大廈的現(xiàn)場排查檢測，依據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和委托方提供的工程資料進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算分析，評定該建筑目前的結(jié)構(gòu)安全性等級及抗震性能，為該建筑后續(xù)處理提供技術(shù)依據(jù)。

3.2 檢測鑒定依據(jù)（部分摘錄）

⑴《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50784-2013；

⑵《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 152-2019；

⑶《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50621-2010；

⑷《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》（GB 55021-2021）；

⑸《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50292-2015；下文用《民鑒標(biāo)》替代

⑹《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010（2015 版）；

⑺《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50017-2017；

⑻《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023-2009；

3.3 檢測鑒定內(nèi)容

⑴結(jié)構(gòu)體系檢查；⑵結(jié)構(gòu)變形或位移測量；⑶材料強(qiáng)度及鋼筋配置檢測；⑷焊縫超聲波探傷；⑸防腐涂層厚度檢測；⑹鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接情況檢測；⑺損傷缺陷檢查；⑻檢查建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外觀和構(gòu)造狀況；⑼建筑物抗震構(gòu)造措施檢查；⑽承載力復(fù)核驗(yàn)算；⑾檢測鑒定報(bào)告編制。

3.4 檢測鑒定儀器

經(jīng)緯儀C-1-598、鉆芯機(jī)C-3-697、樓板測厚儀C-1-583、鋼筋探測儀C-1-008、游標(biāo)卡尺C-1-611、鋼尺C-1-673、全數(shù)字智能超聲波探傷儀Smartor X1、涂層測厚儀、超聲測厚儀等。

4 現(xiàn)場檢查檢測結(jié)果

4.1 結(jié)構(gòu)變形檢測

現(xiàn)場隨機(jī)抽取該建筑主要轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)進(jìn)行側(cè)向位移測量，共計(jì)抽檢4 個測點(diǎn)。檢測結(jié)果表明，該建筑測點(diǎn)側(cè)向位移范圍12mm～18mm（H/3375～H/2250），均未超過《民鑒標(biāo)》規(guī)定的混凝土框架結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)向位移限值H/300。

4.2 材料強(qiáng)度檢測

本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度檢測采用了鉆芯法。該建筑一共抽檢了89 個構(gòu)件，包含36 個柱、53 個梁。檢測結(jié)果表明，該建筑抽檢的首層框架梁混凝土抗壓強(qiáng)度值范圍為45.0MPa～61.0MPa，抽檢的二層～三層框架梁混凝土抗壓強(qiáng)度值范圍為36.3MPa～62.3MPa，抽檢的四層～十層框架梁混凝土抗壓強(qiáng)度值范圍為37.2MPa～63.8MPa，抽檢的梁混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求；抽檢的地下一層～二層框架柱混凝土抗壓強(qiáng)度值范圍為41.4MPa～63.1MPa，抽檢的三層～五層框架柱混凝土抗壓強(qiáng)度值范圍為35.3MPa～61.4MPa，抽檢的六層～九層框架柱混凝土抗壓強(qiáng)度值范圍為31.6MPa～60.2MPa。

4.3 混凝土構(gòu)件鋼筋配置檢測

現(xiàn)場采用鑿除角部鋼筋保護(hù)層和鋼筋探測儀相結(jié)合的方法對該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋配置進(jìn)行檢測。該建筑共抽檢139個構(gòu)件，其中柱49個、梁55個、樓板35個。

4.4 構(gòu)件截面尺寸檢測

現(xiàn)場采用鋼卷尺或樓板測厚儀對框架柱、首層至二層梁、九層梁截面尺寸及樓板厚度進(jìn)行普查，采用金屬測厚儀對加建鋼結(jié)構(gòu)層H 型鋼梁、H 型鋼柱截面尺寸進(jìn)行普查。本次共抽檢65 個梁構(gòu)件的截面尺寸。檢測結(jié)果表明，抽檢的二層至九層框架梁截面尺寸合格率為100%，滿足規(guī)范驗(yàn)收要求。

4.5 焊縫超聲波探傷

本次共計(jì)抽檢6 個鋼構(gòu)件的焊縫質(zhì)量。檢測結(jié)果表明，1個鋼構(gòu)件的焊縫質(zhì)量不滿足規(guī)范要求，其余5個鋼構(gòu)件的焊縫質(zhì)量均滿足規(guī)范要求。

4.6 防腐涂層厚度檢測

本次共計(jì)抽檢6 個鋼構(gòu)件的防腐涂層厚度。檢測結(jié)果表明，抽檢的6 個鋼構(gòu)件的防腐涂層厚度均不滿足規(guī)范要求。

4.7 裂縫及損傷檢查

現(xiàn)場檢查了該建筑主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)裂縫及損傷。檢查結(jié)果表明，該建筑部分墻體表面出現(xiàn)裂縫，頂層加建輕鋼結(jié)構(gòu)區(qū)域鋼筋混凝土柱與鋼柱連接處有輕微銹蝕，頂層鋼梁有明顯銹蝕。

5 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算分析

5.1 計(jì)算參數(shù)選取

本工程的計(jì)算參數(shù)選取詳見表1。

5.2 計(jì)算結(jié)構(gòu)分析

所建立的結(jié)構(gòu)空間分析模型如圖2所示。

圖2 結(jié)構(gòu)空間分析模型

5.3 結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算

為防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在多遇地震作用下開裂、損壞及滿足人體舒適度的要求，規(guī)范對建筑結(jié)構(gòu)的水平相對位移進(jìn)行了限制，結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算結(jié)果表明，該建筑物在多遇地震作用下樓層內(nèi)的最大彈性層間位移角為X 向：1/1845，Y向：1/1326，均滿足規(guī)范要求的1/550。

5.4 結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算

驗(yàn)算結(jié)果表明，該建筑部分框架柱不滿足承載力要求；框架梁滿足或基本滿足承載力要求；部分樓板不滿足承載力要求；屋頂鋼柱鋼梁均不滿足承載力要求。

6 建筑物安全性鑒定結(jié)論

6.1 構(gòu)件安全性鑒定評級

6.1.1構(gòu)件承載能力評級

根據(jù)檢測數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)計(jì)算分析結(jié)果，依據(jù)《民鑒標(biāo)》第5.2.2 條，從承載能力角度評定構(gòu)件的安全性等級，框架柱的安全性等級評為au 級、cu 級、du 級，部分框架柱不滿足承載力要求；框架梁的安全性等級評為au 級、bu 級，基本滿足承載力要求；樓板的安全性等級評為au級、cu 級、du 級，部分樓板不滿足承載力要求。依據(jù)《《民鑒標(biāo)》GB 50292-2015中第5.3.2條，從承載能力角度評定加建部分鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性等級。該建筑頂層加建鋼結(jié)構(gòu)區(qū)域鋼梁均不滿足承載力要求，鋼梁的安全性等級評為du 級；鋼柱均不滿足承載力要求，鋼柱的安全性等級評為du級。

6.1.2構(gòu)件構(gòu)造評級

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果，依據(jù)《民鑒標(biāo)》中第5.2.3 條，從構(gòu)造角度評定構(gòu)件的安全性等級。該建筑部分框架柱箍筋配置不滿足構(gòu)造要求，構(gòu)件安全性等級評為cu級；部分框架梁箍筋配置不滿足構(gòu)造要求，構(gòu)件安全性等級評為cu 級；多數(shù)樓板鋼筋配置不滿足構(gòu)造要求，構(gòu)件安全性等級評為cu級。依據(jù)《民鑒標(biāo)》中第5.3.3條，從構(gòu)造角度評定加建部分鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性等級。該建筑頂層加建鋼結(jié)構(gòu)區(qū)域鋼梁存在焊縫夾渣及漏焊的情況，因此構(gòu)件安全性等級評為du級。

6.2 子單元安全性鑒定評級

6.2.1地基基礎(chǔ)評級

依據(jù)《民鑒標(biāo)》中第7.2.3 條，根據(jù)建筑物的變形量和上部結(jié)構(gòu)的完損情況進(jìn)行評定，結(jié)果表明各測點(diǎn)側(cè)向位移均滿足規(guī)范的限值要求，上部主體結(jié)構(gòu)基本完好，未發(fā)現(xiàn)因地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫或變形，可知該建筑地基基礎(chǔ)目前趨于穩(wěn)定，因此地基基礎(chǔ)安全性等級評為Bu級，尚不嚴(yán)重影響整體承載。

6.2.2上部承重結(jié)構(gòu)評級

依據(jù)《民鑒標(biāo)》中第7.3.3～7.3.6 條，該建筑為高層建筑，取所有層作為代表層。依據(jù)GB50292-2015 中第7.3.7、7.3.8 條評定各代表層和上部結(jié)構(gòu)的安全性等級，上部結(jié)構(gòu)承載功能的安全性等級評為Cu 級，顯著影響整體承載。

依據(jù)《民鑒標(biāo)》中第7.3.9 條，該建筑原有結(jié)構(gòu)布置合理，形成完整的體系，連接構(gòu)造基本符合規(guī)范規(guī)定，連接方式正確可靠，無松動變形或其他殘損；該建筑加建鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接存在漏焊的情況。因此該建筑整體性等級評為Cu級。

依據(jù)《民鑒標(biāo)》中第7.3.10 條，該建筑測點(diǎn)側(cè)向位移均未超過規(guī)范規(guī)定的不適于繼續(xù)承載的位移限值，因此該建筑側(cè)向位移等級評為Bu級。

綜上所述，該建筑上部承重結(jié)構(gòu)子單元安全性等級評為Cu級，即其安全性不符合《民鑒標(biāo)》對Au級的要求，顯著影響整體承載。

6.2.3圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分評級

由該建筑圍護(hù)系統(tǒng)檢查結(jié)果，依據(jù)《民鑒標(biāo)》第7.4節(jié)，該建筑圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分安全性等級評為Cu級。

6.3 鑒定單元安全性鑒定評級及鑒定結(jié)論

綜上所述，依據(jù)《民鑒標(biāo)》第9.1 節(jié)，該建筑地基基礎(chǔ)子單元安全性等級評為Bu 級，上部承重結(jié)構(gòu)子單元和圍護(hù)系統(tǒng)承重部分子單元安全性等級評為Cu 級，鑒定單元安全性等級因此評定為Csu 級，即安全性不符合《民鑒標(biāo)》對Asu級的要求，顯著影響整體承載。

7 結(jié)構(gòu)抗震性能鑒定結(jié)論

該建筑竣工時間為2011 年前后，后續(xù)使用年限為40 年，按照《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》（GB 55021-2021）的規(guī)定，應(yīng)將其劃分為B 類建筑。該建筑物抗震類別為丙類，按照7 度（0.10g）確定其地震作用及抗震構(gòu)造措施。結(jié)構(gòu)布置與抗震構(gòu)造措施鑒定結(jié)果表明，該建筑框架梁、框架柱箍筋配置不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023-2009中B類建筑要求。

8 處理建議

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果及委托方提供的資料進(jìn)行的分析提出如下建議：

⑴對不滿足承載力要求的構(gòu)件進(jìn)行加固處理。

⑵對不滿足抗震承載和構(gòu)造要求的構(gòu)件進(jìn)行加固處理，使其滿足抗震性能的要求。

⑶對有損傷的構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)處理。

⑷加固或拆除頂層加建的鋼結(jié)構(gòu)棚架。

⑸上述處理應(yīng)委托具有專業(yè)資質(zhì)的單位進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，并上報(bào)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)主管部門備案或批準(zhǔn)后實(shí)施。

9 結(jié)束語

目前我國現(xiàn)存建筑數(shù)量巨大，部分建筑未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)，施工不規(guī)范，使用階段存在非法加建改造等亂象，對這類老舊建筑進(jìn)行一次房屋安全檢測鑒定十分必要。建筑結(jié)構(gòu)安全性和抗震性能的檢測鑒定報(bào)告是評定一棟建筑物是否安全的重要依據(jù)，也是房屋加固設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)依據(jù)。對檢測鑒定報(bào)告中提及的危險構(gòu)件應(yīng)及時采取措施，對嚴(yán)重不滿足整體承載功能的房屋應(yīng)及時做好疏散人群的工作，保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。