莫浪波

(廣東裕恒工程檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司)

學(xué)校建筑在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用下，需要執(zhí)行加固和維修，才能延長(zhǎng)其使用壽命，保證其結(jié)構(gòu)健康程度。而加固和維修之前，必須對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性鑒定，全面了解建筑結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)，結(jié)合鑒定結(jié)果采用合理的加固方法。

某學(xué)校學(xué)生食堂由三層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)組成?，F(xiàn)主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱、梁、板承重，結(jié)構(gòu)四周墻體由砌體圍護(hù)，現(xiàn)樓面層鋪有花崗巖地磚，屋面鋪有防水隔熱磚。外墻維護(hù)結(jié)構(gòu)采用灰砂磚墻體圍護(hù)，外貼紅色飾面磚裝飾。該建筑坐北朝南（立面詳情如圖1所示），該學(xué)校建筑目前處于使用狀態(tài)。

圖1 建筑外立面詳情

1 結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與分析方法

1.1 檢測(cè)鑒定內(nèi)容

為了解現(xiàn)階段該建筑的結(jié)構(gòu)安全承載性能，結(jié)構(gòu)構(gòu)件現(xiàn)時(shí)的相關(guān)力學(xué)性能技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)安全承載能力是否滿足國(guó)家規(guī)范及安全使用，對(duì)該學(xué)校建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行安全性鑒定分析。

本次檢測(cè)鑒定的主要內(nèi)容如下：

⑴地基結(jié)構(gòu)檢測(cè)，采用經(jīng)緯儀、線錘和鋼直尺測(cè)量該學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)的垂直度（傾斜）狀況；

⑵采用鉆芯法，檢測(cè)學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度；

⑶采用鋼筋探測(cè)儀、游標(biāo)卡尺和現(xiàn)場(chǎng)開鑿實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法，檢測(cè)學(xué)校建筑混凝土構(gòu)件的鋼筋配置情況（鋼筋規(guī)格、鋼筋間距）；

⑷采用激光測(cè)距儀和鋼卷尺等測(cè)量學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)的平面布置狀況，包括建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸；

⑸檢測(cè)該學(xué)校建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外觀和構(gòu)造狀況；

⑹對(duì)該學(xué)校建筑承載力進(jìn)行驗(yàn)算，并分析該建筑結(jié)構(gòu)安全性能檢測(cè)鑒定結(jié)果。

1.2 檢測(cè)鑒定儀器設(shè)備

表1 是試驗(yàn)中用于檢測(cè)學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)所用的儀器設(shè)備詳情。

表1 檢測(cè)鑒定儀器設(shè)備詳情

1.3 檢測(cè)方法設(shè)計(jì)

1.3.1 學(xué)校建筑主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)

圖2是學(xué)校建筑主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)圖。

圖2 學(xué)校建筑主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)圖

該學(xué)校建筑由三層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)組成。

1.3.2 承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)采用鉆芯法，抽取此學(xué)校建筑部分梁柱構(gòu)件，來檢測(cè)學(xué)校建筑受力構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度。檢測(cè)人員按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS 03:2007）進(jìn)行試驗(yàn)。鉆芯法在檢測(cè)學(xué)?；炷量箟簭?qiáng)度時(shí)，把鉆機(jī)固定在學(xué)校建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)表面后，慢慢鉆入。把鉆取的混凝土芯樣作為試件后，在浸泡潮濕的工況中，檢測(cè)芯樣試件的抗壓強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)度gcu的計(jì)算方法是：

其中，G、F分別是芯樣試件最大壓力、直徑。

1.3.3 構(gòu)件截面尺寸、鋼筋配置檢測(cè)

使用ZBL-R660 鋼筋測(cè)試儀、游標(biāo)卡尺，對(duì)該學(xué)校建筑框架梁的截面尺寸、鋼筋規(guī)格、鋼筋間距進(jìn)行抽檢。抽檢數(shù)量參照《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50344-2019）第3.3.13條的B類檢測(cè)類別。

1.4 框架結(jié)構(gòu)安全性鑒定

使用中國(guó)建筑科學(xué)研究院開發(fā)的PKPM 軟件，鑒定該學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)的安全性，首先在軟件中確定荷載值。

⑴恒荷載

此荷載信息是學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件及裝飾裝修的自重?cái)?shù)據(jù)。

⑵活荷載

此荷載信息是滿足建筑功能存在的不可忽略的荷載。

⑶雪荷載

其中，Rk、αr、R0分別是雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值、建筑面積積雪分布系數(shù)、雪壓。

⑷風(fēng)荷載

其中，Vk是風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；δr、V0分別是風(fēng)振系數(shù)、風(fēng)壓；βe、βc分別是風(fēng)荷載體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)。

⑸地震作用

此荷載值是該學(xué)校建筑由地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)作用，包括水平地震作用和豎向地震作用。

本文使用組合荷載效應(yīng)，在上述幾種荷載的組合作用下，對(duì)該學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。

圖3是此軟件構(gòu)建的學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)模型。

圖3

圖3 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型

鑒定時(shí)所用指標(biāo)信息是：

Asu級(jí)：完好。

Bsu級(jí)：基本完好。

Csu級(jí)：限制使用。

Dsu級(jí)：危險(xiǎn)。

3 檢測(cè)結(jié)果與分析

3.1 主體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角部位傾斜檢測(cè)結(jié)果

表2是學(xué)校建筑主體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角部位傾斜檢測(cè)結(jié)果。

表2 轉(zhuǎn)角部位傾斜檢測(cè)結(jié)果

表2 結(jié)果表明：各測(cè)點(diǎn)傾斜率均小于《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）5.3.4 條規(guī)定允許的限值0.40%（Hg≤24m）。該學(xué)校建筑的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件，未發(fā)現(xiàn)由于地基基礎(chǔ)不均勻沉降而導(dǎo)致的開裂、變形、移位等損壞現(xiàn)象，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)傾斜觀測(cè)檢測(cè)結(jié)果，綜合分析該建筑的地基基礎(chǔ)目前工作狀態(tài)處于穩(wěn)定正常狀態(tài)。

3.2 混凝土構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

該學(xué)校建筑混凝土構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 柱的強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

表3 所示，該學(xué)校建筑所抽檢的柱類構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度介于31.9MPa～37.6MPa 之間；所抽檢的梁類構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度介于30.4MPa～35.2MPa之間。

3.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果

圖3是該學(xué)校建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的圖像采集結(jié)果。

如圖3 所示。由于該學(xué)校建筑功能為學(xué)生食堂，所處環(huán)境較為潮濕，導(dǎo)致部分圍護(hù)系統(tǒng)承重構(gòu)件鋼筋銹蝕，導(dǎo)致抹灰層出現(xiàn)開裂和脫落，此現(xiàn)象會(huì)影響圍護(hù)系統(tǒng)承重構(gòu)件的安全性。

3.4 框架結(jié)構(gòu)安全性鑒定結(jié)果

使用PKPM 軟件對(duì)該學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)的承載能級(jí)極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)框架柱、梁、板的安全性進(jìn)行綜合評(píng)定，結(jié)果如表4～6所示。

如表4 數(shù)據(jù)顯示，該學(xué)校建筑所抽檢的框架柱承載力均滿足承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算，評(píng)定等級(jí)均為Au級(jí)別。

表5 顯示，該學(xué)校建筑所抽檢的框架梁承載力局部不滿足承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算，評(píng)定等級(jí)均為Cu級(jí)別。

表5 框架梁構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果

如表6 數(shù)據(jù)顯示，該學(xué)校建筑所抽檢的樓板承載力均滿足承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算，評(píng)定等級(jí)均為Bu級(jí)別。

表6 樓板承載力驗(yàn)算結(jié)果

依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)該學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)整體安全性進(jìn)行綜合鑒定，結(jié)果如表7所示。

表7 該學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)整體安全性鑒定結(jié)果

安全性等級(jí)評(píng)定結(jié)果表明：該學(xué)校建筑地基結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)評(píng)定為Bu、上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)評(píng)定為Cu級(jí)，圍護(hù)系統(tǒng)承重部分安全性等級(jí)評(píng)定為Cu級(jí)，則該建筑整體結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)因此評(píng)定為Csu級(jí)。

4 結(jié)論

⑴該學(xué)校建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)結(jié)果表明，該建筑結(jié)構(gòu)傾斜測(cè)量值在規(guī)范允許范圍內(nèi)，表明地基基礎(chǔ)目前處于穩(wěn)定狀態(tài)。

⑵該學(xué)校建筑框架柱、梁、板承載力驗(yàn)算結(jié)果表明，所抽檢的框架梁中部分構(gòu)件的承載力屬于限制使用級(jí)別。且該學(xué)校部分圍護(hù)構(gòu)件抹灰層出現(xiàn)開裂空鼓情況。

⑶該學(xué)校建筑整體結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)評(píng)定為Csu級(jí)，屬于限制使用級(jí)別，需對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造優(yōu)化。