李 靖（北京市建設(shè)工程質(zhì)量第五檢測(cè)所有限公司，北京 100078）

0 引 言

隨著時(shí)間的推移，很多早期建造的多層房屋進(jìn)入到了設(shè)計(jì)使用年限末期，或已超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限。這些老舊房屋，若想繼續(xù)使用，或想要改變其使用用途，再或者欲對(duì)其加固改造，都要先對(duì)房屋進(jìn)行全面的綜合安全性鑒定以了解其結(jié)構(gòu)安全現(xiàn)狀，依據(jù)鑒定結(jié)論為后期的房屋管理和使用提供指導(dǎo)。本文以某混雜結(jié)構(gòu)實(shí)例為對(duì)象，介紹在鑒定過(guò)程中如何處理該房屋伸縮縫、單排柱內(nèi)框結(jié)構(gòu)、鋼屋架、多種構(gòu)件的不同損傷和地面下沉等多種問(wèn)題，并使用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全和抗震能力計(jì)算，結(jié)合計(jì)算結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果，依據(jù)DB 11/637—2015《房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱“《綜標(biāo)》”）為該房屋的綜合安全性能進(jìn)行評(píng)定。

1 工程概況

該房屋位于北京市，建于20世紀(jì)五六十年代，總建筑面積約1 450 m2，地上共3層，墻體采用紅機(jī)磚和混合砂漿砌筑。委托單位未提供該房屋的設(shè)計(jì)圖紙資料。房屋原使用用途為服裝加工廠，現(xiàn)已閑置多年。為了解房屋的結(jié)構(gòu)安全狀況，對(duì)該房屋進(jìn)行綜合安全性鑒定。

房屋南立面外觀，如圖1所示。由于外墻裝飾面層和室內(nèi)裝修層遮蓋，未見(jiàn)該房屋有施工縫，但在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪時(shí)，發(fā)現(xiàn)該房屋西數(shù)第2跨東墻南端厚度較大，現(xiàn)場(chǎng)在該位置進(jìn)行墻體裝飾面層剔除檢查，確定該位置存在一道伸縮縫，將該房屋分為了東、西兩段。西段房屋墻厚均為370 mm，首層和二層為磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，梁、柱均為現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件，樓蓋板均為預(yù)應(yīng)力圓孔板；三層為磚墻與鋼屋架混合承重結(jié)構(gòu)，屋蓋板為加氣混凝土板。東段房屋外墻厚為370 mm，內(nèi)墻厚為240 mm，室內(nèi)承重梁主要為預(yù)制混凝土梁，個(gè)別為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，樓、屋蓋板主要為預(yù)應(yīng)力圓孔板，局部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，室外設(shè)有現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁式樓梯。該房屋平面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2和圖3所示。

圖1 房屋外觀實(shí)景（南立面）

圖2 首層及二層平面結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 三層平面結(jié)構(gòu)示意圖

2 檢測(cè)鑒定內(nèi)容

此次鑒定的現(xiàn)場(chǎng)檢查和檢測(cè)內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）宏觀檢查房屋主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件和圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞位置和情況；

（2）檢測(cè)砌筑墻體磚和砂漿的強(qiáng)度、預(yù)制和現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度；

（3）檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件配筋情況；

（4）檢測(cè)房屋構(gòu)件的截面尺寸。

考慮到該房屋建筑年代久遠(yuǎn)，養(yǎng)護(hù)欠佳，部分構(gòu)件已出現(xiàn)損傷，對(duì)房屋進(jìn)行的宏觀普查應(yīng)盡力做到能檢必檢，全面檢查承重構(gòu)件和維護(hù)構(gòu)件的現(xiàn)狀。此外，由于現(xiàn)場(chǎng)初勘時(shí)發(fā)現(xiàn)該房屋存在地面下沉情況，所以檢測(cè)鑒定內(nèi)容還需要包括對(duì)房屋整體傾斜率的測(cè)量。

需要特別注意的是，由于該房屋存在一道伸縮縫，此時(shí)不能再將該房屋作為一個(gè)整體進(jìn)行鑒定，需將該房屋劃分成2個(gè)鑒定單元，每個(gè)鑒定單元分別抽樣，單獨(dú)進(jìn)行檢測(cè)、鑒定。此外，相對(duì)于現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度雖說(shuō)在澆筑質(zhì)量上更有保障，但根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，不排除預(yù)制構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度偏低的情況[1]，所以預(yù)制混凝土構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度在具備條件時(shí)也應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。

依據(jù)《綜標(biāo)》第3.2.5條和GB 55021－2021《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》第5.1.3條，該房屋的綜合安全性鑒定類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，抗震鑒定類(lèi)別為A類(lèi)。

3 現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)結(jié)果

3.1 現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果

3.1.1 構(gòu)件損傷檢查

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查，西段房屋地面局部存在下沉現(xiàn)象，個(gè)別框架梁和墻體存在開(kāi)裂情況。具體損壞構(gòu)件位置和損壞情況，如表1所示。從表1中的檢測(cè)結(jié)果可以看出，西段房屋地面沉降量最大的位置在3×B軸位置，該位置附近的首層墻體包括（2－3）×B軸填充墻以及3×（E－F）軸、3×（G－H）軸和（2－3）×A軸承重墻，均存在開(kāi)裂，裂縫寬度均有上寬下窄的規(guī)律，裂縫走向均為自沉降量最大位置起始并向下向遠(yuǎn)處延伸。該位置附近的多道框架梁也存在開(kāi)裂，裂縫形態(tài)與墻體裂縫規(guī)律一致。根據(jù)裂縫在墻體和框架梁上的分布位置以及裂縫走勢(shì)、裂縫寬度規(guī)律等分析判斷，墻體和框架梁上的裂縫為地基沉降引起的上部結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，并非因承載力不足而導(dǎo)致的裂縫。

表1 西段房屋構(gòu)件損壞情況

西段房屋三層中部未設(shè)置框架柱，為跨度較大的單向立體桁架屋架。鋼屋架之間均設(shè)有縱向圓鋼作為支撐。在檢查鋼屋架時(shí)，對(duì)節(jié)點(diǎn)連接和節(jié)點(diǎn)板彎折情況、桿件彎曲或截面扭曲情況以及屋架撓曲變形或側(cè)向傾斜進(jìn)行了重點(diǎn)檢查?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼屋架進(jìn)行檢查和檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)該屋架狀況良好，未見(jiàn)屋架下?lián)?、?cè)向傾斜，連接節(jié)點(diǎn)焊縫未見(jiàn)開(kāi)裂，節(jié)點(diǎn)板未見(jiàn)彎折，屋架桿件也未見(jiàn)扭曲和變形現(xiàn)象?？紤]到該房屋屋面為加氣混凝土板，其自重較輕，對(duì)屋架承載起到了一定有利作用。

現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)還發(fā)現(xiàn)，西段房屋首層和二層的（A－B）×2軸梁南端、（G－H）×2軸梁北端，梁下均為窗洞口，梁搭在窗過(guò)梁上，如圖4（f）所示。該位置梁結(jié)構(gòu)布置不合理，對(duì)結(jié)構(gòu)整體性產(chǎn)生不利影響。

圖4 具體損壞情況

東段房屋個(gè)別房間室內(nèi)地面也存在下沉情況，墻體也有開(kāi)裂，預(yù)應(yīng)力圓孔板和室外樓梯斜梁存在損壞情況。具體損壞構(gòu)件位置及損壞情況，如表2所示。該段房屋墻體開(kāi)裂也是由地基沉降引起，預(yù)應(yīng)力圓孔板和室外樓梯斜梁的損壞是由于房屋使用時(shí)間已久且養(yǎng)護(hù)不足所致。

表2 東段房屋構(gòu)件損壞情況

3.1.2 圈梁、構(gòu)造柱設(shè)置情況檢查

筆者使用鋼筋探測(cè)儀，采用剔鑿與鉆孔相結(jié)合的方法，對(duì)房屋圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置情況進(jìn)行了檢查，結(jié)果為：東、西兩段房屋各層均未設(shè)置圈梁；東段房屋在房屋四角和中部四處均勻布設(shè)了8根構(gòu)造柱，西段房屋框架梁下和四角均設(shè)有構(gòu)造柱。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

此處給出西段房屋的檢測(cè)結(jié)果相關(guān)數(shù)據(jù)，受篇幅所限，東段房屋檢測(cè)結(jié)果不再贅述。

3.2.1 材料強(qiáng)度檢測(cè)

筆者采用回彈法對(duì)磚和砂漿的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了檢測(cè)。由于西段房屋三層砂漿強(qiáng)度較低，所以更換檢測(cè)方法，采用貫入法對(duì)三層砂漿強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。筆者對(duì)現(xiàn)澆混凝土梁、板和柱以及預(yù)制混凝土梁的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了回彈檢測(cè)，并依據(jù)JGJ/T 384—2016《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》和GB/T 50344—2019《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，鉆取芯樣對(duì)混凝土回彈結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果為芯樣強(qiáng)度值均高于回彈強(qiáng)度值。具體檢測(cè)結(jié)果，如表3所示。

表3 西段房屋構(gòu)件材料強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

3.2.2 鋼筋配置和構(gòu)件截面尺寸檢測(cè)筆者使用鋼筋探測(cè)儀對(duì)房屋混凝土構(gòu)件的鋼筋配置進(jìn)行了檢測(cè)，并采用剔鑿的方法對(duì)部分構(gòu)件鋼筋直徑進(jìn)行了驗(yàn)證，用盒尺測(cè)量了構(gòu)件的截面尺寸。結(jié)果為：框架柱截面尺寸為350 mm×350 mm，主筋為8φ20 mm；框架梁截面尺寸為270 mm×700 mm，下部鋼筋為6φ20 mm；構(gòu)造柱角柱和邊柱的截面尺寸分別為240 mm×240 mm、240 mm×360 mm，主筋為4φ10 mm；上述構(gòu)件的箍筋均為φ6 mm@100/200。

3.2.3 房屋整體傾斜檢測(cè)

因該房屋存在地面下沉情況，所以對(duì)房屋整體傾斜率進(jìn)行檢測(cè)。筆者使用經(jīng)緯儀對(duì)西段房屋東南角位置墻體傾斜狀況進(jìn)行了測(cè)量，該位置房屋傾斜狀況為同時(shí)向東向南傾斜，斜率均為0.4%。其他墻體陽(yáng)角距周?chē)课葺^近，無(wú)法檢測(cè)其他位置墻體的傾斜狀況。

3.3 PKPM計(jì)算建模

使用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件，按照房屋現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和檢測(cè)結(jié)果對(duì)該房屋進(jìn)行建模。房屋模型3D圖，如圖5所示。

圖5 PKPM軟件中的房屋模型

根據(jù)房屋實(shí)際情況核算荷載取值，主要樓面的恒、活荷載取值分別為3.5 kN/m2和3.0 kN/m2。在進(jìn)行房屋豎向承載力計(jì)算時(shí)，永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)取值1.2，可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)取值1.4。

在對(duì)東段房屋進(jìn)行房屋抗震承載力計(jì)算時(shí)，根據(jù)GB 50023－2009《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，房屋體系影響系數(shù)和局部影響系數(shù)的具體取值情況，如表4所示。表中ψ1x和ψ1y分別為X向和Y向體系影響系數(shù)，ψ2x和ψ2y分別為X向和Y向局部影響系數(shù)。西段房屋無(wú)須進(jìn)行抗震承載力核算，原因見(jiàn)下文第5.2節(jié)。

表4 體系影響系數(shù)和局部影響系數(shù)取值

此處以首層和三層的Y向體系影響系數(shù)為例，介紹系數(shù)的取值理由和計(jì)算過(guò)程。

（1）首層ψ1y＝0.85（橫墻間距超限＞4 m）×0.8（圈梁布置樓蓋外墻二道不符合）×1.2（房屋設(shè)有構(gòu)造柱）＝0.82。

（2）三層ψ1y＝0.85（橫墻間距超限＞4 m）×0.7（圈梁布置屋蓋外墻不符合）×1.2（房屋設(shè)有構(gòu)造柱）＝0.71。

4 安全性評(píng)級(jí)

4.1 地基基礎(chǔ)評(píng)級(jí)

由于房屋傾斜測(cè)量數(shù)據(jù)較少，僅有的數(shù)據(jù)結(jié)果無(wú)法準(zhǔn)確判斷房屋地基基礎(chǔ)的危險(xiǎn)性，但可以判斷出西段房屋首層和二層多道現(xiàn)澆框架梁開(kāi)裂為東外墻位置地基不均勻沉降所致，東段房屋首層（7－9）×A軸墻體裂縫為該位置地基不均勻沉降所致，且墻體裂縫最大寬度為13 mm。所以，西段和東段房屋地基基礎(chǔ)安全性等級(jí)均評(píng)定為Du級(jí)。

4.2 上部承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性鑒定評(píng)級(jí)

筆者使用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對(duì)該房屋的豎向承載力進(jìn)行了計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，西段房屋構(gòu)件承載力均滿足要求，僅東段房屋首層有6個(gè)墻段的承載力不滿足要求，上述6個(gè)墻段均評(píng)定為du級(jí)。

根據(jù)構(gòu)件的構(gòu)造與連接、變形或損傷的現(xiàn)場(chǎng)檢查情況，對(duì)構(gòu)件安全性評(píng)級(jí)，具體結(jié)果如表5所示。每一受檢構(gòu)件的等級(jí)，取其承載能力、構(gòu)造與連接、變形或損傷評(píng)定等級(jí)中最低一級(jí)作為該構(gòu)件安全性等級(jí)。

表5 構(gòu)造與連接、變形或損傷不滿足要求的承重構(gòu)件

4.3 上部結(jié)構(gòu)承載功能安全性評(píng)級(jí)

根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)的主要、次要構(gòu)件的安全性評(píng)定等級(jí)，對(duì)西段房屋上部結(jié)構(gòu)承載功能進(jìn)行安全性評(píng)級(jí)。評(píng)定過(guò)程和結(jié)果，如表6所示。東段房屋主要由于首層有6個(gè)墻段評(píng)定為du級(jí)，其上部結(jié)構(gòu)承載功能安全性等級(jí)評(píng)定結(jié)果為Du級(jí)，評(píng)定過(guò)程不再贅述。

表6 上部結(jié)構(gòu)承載功能安全性評(píng)級(jí)

4.4 上部結(jié)構(gòu)整體性評(píng)級(jí)

由于東、西兩段房屋均未設(shè)置圈梁，所以東段和西段房屋上部承重結(jié)構(gòu)的整體性評(píng)級(jí)均評(píng)定為Du級(jí)。

4.5 房屋結(jié)構(gòu)安全性評(píng)級(jí)

根據(jù)上述地基基礎(chǔ)子單元和上部結(jié)構(gòu)子單元結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)的評(píng)級(jí)結(jié)果，東段和西段房屋結(jié)構(gòu)安全性評(píng)定結(jié)果均為Dsu級(jí)。

5 抗震能力評(píng)級(jí)

5.1 場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)評(píng)級(jí)

地基和基礎(chǔ)的抗震能力評(píng)級(jí)結(jié)果與安全性評(píng)級(jí)結(jié)果相同，東、西兩段房屋均為De級(jí)。

5.2 抗震宏觀控制

西段房屋為單排柱內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，由磚墻和局部框架組成的抗側(cè)力體系來(lái)抵抗地震力。由于框架與磚墻之間的聯(lián)系較弱，該抗側(cè)力體系不完整，抗震能力不良[2]，將西段房屋上部結(jié)構(gòu)的抗震能力直接評(píng)定為De級(jí)，不再進(jìn)行抗震宏觀控制和抗震承載力評(píng)級(jí)。

東段房屋由于抗震橫墻最大間距超限、房屋未設(shè)置圈梁等原因，其結(jié)構(gòu)體系、整體性連接構(gòu)造不滿足要求，所以東段房屋抗震宏觀控制評(píng)定為De2級(jí)。

5.3 抗震承載力

筆者使用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對(duì)東段房屋的抗震承載力進(jìn)行計(jì)算。房屋樓層綜合抗震能力指數(shù)計(jì)算結(jié)果，如表7所示。東段房屋抗震承載力評(píng)定為De1級(jí)。

表7 東段房屋抗震承載力計(jì)算結(jié)果及評(píng)級(jí)

5.4 房屋上部結(jié)構(gòu)抗震能力評(píng)級(jí)

根據(jù)房屋抗震承載力和抗震宏觀控制的評(píng)級(jí)結(jié)果，東段房屋上部結(jié)構(gòu)抗震能力評(píng)級(jí)為De級(jí)。

5.5 房屋抗震能力評(píng)級(jí)

根據(jù)上述地基基礎(chǔ)子單元和上部結(jié)構(gòu)子單元結(jié)構(gòu)抗震能力等級(jí)的評(píng)級(jí)結(jié)果，東段和西段房屋結(jié)構(gòu)抗震能力評(píng)定結(jié)果均為Dse級(jí)。

6 鑒定結(jié)論

根據(jù)房屋安全性和抗震能力的評(píng)級(jí)結(jié)果，東段和西段房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性評(píng)級(jí)均為Deu級(jí)。該房屋建筑年代久遠(yuǎn)，當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低[3]，而且房屋狀況不佳，房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性評(píng)級(jí)結(jié)果均為Deu級(jí)也是意料之中。

7 結(jié) 語(yǔ)

日常鑒定工作遇到的各類(lèi)工程中，本文中的實(shí)例屬于較為復(fù)雜的工程，其鑒定單元不唯一，結(jié)構(gòu)形式多樣，涉及多種不同材料類(lèi)型的構(gòu)件，構(gòu)件損傷種類(lèi)較多，這給鑒定人員的鑒定工作增加了一定難度。在實(shí)際鑒定工作中，難免會(huì)漏查項(xiàng)目，此時(shí)需要與委托方及時(shí)進(jìn)行溝通，對(duì)漏查的項(xiàng)目及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)、補(bǔ)查，以保證鑒定結(jié)論的準(zhǔn)確性。此外，在房屋檢測(cè)鑒定的各類(lèi)工作內(nèi)容中，對(duì)房屋的宏觀檢查是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)橥ㄟ^(guò)構(gòu)件變形、開(kāi)裂、歪閃等損壞現(xiàn)象反映出來(lái)的問(wèn)題，一定是損傷積累到一定程度才在宏觀上反映出來(lái)的，所以是不容忽視的“大問(wèn)題”。在排查這類(lèi)“大問(wèn)題”時(shí)還要排除非受力損傷（如溫度裂縫、干縮裂縫、人為破壞）的干擾；另外，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，分析不同構(gòu)件損傷的關(guān)聯(lián)性，才能對(duì)損傷成因作出更準(zhǔn)確的判斷。