某煤礦主井井塔現有結構抗震鑒定

唐少平

(長治市建設工程質量監督站，山西長治 046000)

1 工程概況

某煤礦主井井塔建于1992年，結構體系為鋼筋混凝土壁板結構。該建筑長15 m，寬12.5 m，總建筑面積為1 687.5 m2;該建筑一共9層，其中1層層高7 m，2層～6層層高5 m，7層層高4.8 m，8 層層高5.25 m，9 層層高10.95 m，建筑總高度為 53.5 m。該井塔原設計提升能力為120萬t/年，目前實際年處理煤量為153萬t，已經超過原設計提升能力。

2 現場檢測

2.1 結構外觀質量檢測

經現場調查復核，井塔結構基本符合結構設計圖紙。

該結構現澆混凝土整體外觀質量較差，蜂窩、麻面、酥松、孔洞等缺陷普遍存在，該結構混凝土外觀質量不滿足規范要求。

1)結構構件尺寸偏差檢測。采用NIKON Nivo 2.M全站儀對該結構梁構件撓度進行抽檢，檢測時梁底、柱和壁柱已經抹灰，因此只能通過觀測梁底抹灰的相對高差來間接反映梁在荷載作用下的撓曲情況及垂直度。按梁構件總數的10%進行抽檢，現場隨機抽取15根梁構件進行檢測;按各類柱構件總數的10%進行抽檢，現場對所有具備檢測條件的框架柱和壁柱進行檢測，其中框架柱20個，墻壁柱29個。檢測結果表明，結構梁構件撓度檢測結果基本滿足規范要求;大量柱及壁柱垂直度偏差大于規范允許值，不滿足現有規范要求。2)結構整體垂直度觀測。采用NIKON Nivo 2.M全站儀對結構整體垂直度進行觀測，目前結構頂點側移矢量最大值為74.4 mm，結構整體向西傾斜過大，因此該結構整體垂直度不滿足現有規范要求。

2.2 現有結構混凝土強度檢測

主要采用鉆芯法和回彈法對混凝土強度進行測試。該結構各層混凝土梁、板、柱的強度均為C20，按照同一批次構件進行檢測，其中墻、柱采用鉆芯法，板采用回彈法。取10個芯樣進行校核，該結構柱的混凝土強度最低值為16.7 MPa，平均值為24.6 MPa，混凝土強度值離散性很大，另外10個芯樣有6個異常斷裂，這說明該批柱子施工質量很差，混凝土內部蜂窩、孔洞等質量缺陷嚴重。由于梁鋼筋配置太密，取芯時難免打斷鋼筋，破壞原有結構，考慮到梁、板構件為同批次施工，并且強度等級相同，故可通過板的混凝土強度來評價梁的混凝土強度。評定結果顯示，該批混凝土樣本強度換算值分布均勻，樣本值標準差為3.94，說明該批混凝土的勻質性較好，強度分布較均勻，因此根據回彈結果評定該結構梁、板構件的混凝土強度滿足設計強度C20。根據設計圖紙，該結構標高12 m以下墻體構件總數為8，混凝土構件設計強度為C25，現場鉆取芯樣6個;標高12 m以上墻體構件總數為28，混凝土構件設計強度為C20，現場鉆取芯樣11個。該結構標高12.000 m以下墻體混凝土強度最低值為23.5 MPa，平均值為27.5 MPa，混凝土強度離散性較小，因此可以鑒定標高12.000 m以下混凝土強度滿足設計要求，可按C25計取。標高12.000 m以上墻體混凝土強度最低值為14.2 MPa，平均值為16.6 MPa，普遍低于設計強度C20，并且所取的11個芯樣有3個異常斷裂，施工質量較差，內部缺陷較多，強度不滿足設計要求。

3 結構抗震鑒定

3.1 場地、地基和基礎

該樓所處整個場地比較平整，不屬于對抗震不利地段，可不進行場地對建筑影響的抗震鑒定。

該結構屬于7度設防時的丙類建筑，根據結構整體垂直度現狀及墻體裂縫現狀的檢測結果，該建筑地基基礎現狀無嚴重靜載缺陷，可不進行地基基礎的抗震鑒定。

3.2 上部結構抗震鑒定

1)結構外觀和內在質量。根據現場檢測結果，現有結構墻體、梁、柱等主要承重構件及其節點未見明顯開裂、剝落、松動等缺陷，鋼筋無明顯露筋、銹蝕等缺陷，但是該結構柱類構件的施工質量很差，內部缺陷嚴重，嚴重影響柱類構件抗震承載力，不滿現有規范要求。2)抗震一般規定與構造措施。該結構共9層，房屋總高度為53.5 m，滿足規定。剪力墻的洞口位置上下對齊符合規范規定。同時也滿足塔壁洞口宜布置在塔壁中間部位，洞口寬度不宜大于1/3塔壁寬度，洞口邊距塔壁邊的距離不宜小于2 m。梁、柱和墻截面尺寸都滿足規范相關規定。該結構框架柱和標高12.000以上的墻混凝土實際強度等級不滿足設計強度等級C20的要求。現有框架梁的配筋與構造符合相關規范的規定。3)抗震驗算結果。該結構柱類構件體積配箍率相對較小，大量框架柱和壁柱的抗剪承載能力不滿足規范的有關要求;該部分柱子的抗震承載力不滿足現行規范要求;一層框架柱最大軸壓比驗算結果為0.79，雖然未超過規范規定的限值，但是上述計算結果未考慮混凝土內部缺陷，因此對該批柱子的軸壓比問題應謹慎看待。該結構頂層墻體彈性層間位移角驗算值為1/491大于規范允許值1/800，不滿足規范要求。其他梁和墻體抗震承載力驗算結果滿足現行設計規范的要求。

4 結語

4.1 鑒定結果

1)現有結構靜力安全性等級為C級，結構可靠性綜合等級為三級，結構受壓承載力存在一定的安全隱患，不滿足GB 50144-2008工業建筑可靠性鑒定標準的鑒定要求。

2)該結構抗震措施和抗震承載力均存在不足，結構綜合抗震性能不滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準的抗震鑒定要求。

4.2 處理措施

考慮到混凝土柱子強度很低，且內部缺陷嚴重，同時還存在配筋不足的缺陷，因此建議對所有柱子采用包鋼法進行加固處理，增加混凝土側向約束，提高混凝土柱抗壓、抗剪和抗彎承載力，增加柱子延性;針對頂層缺陷，建議增加水平抗側力構件，使結構抗震體系更加合理完善;該結構頂點側向位移矢量方向整體向西傾斜，建議長期觀測，看傾斜是否趨于穩定。

［1］GB/T 50344-2004，建筑結構檢測技術標準［S］.

［2］GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范［S］.

［3］GB 50010-2010，混凝土結構設計規范［S］.

［4］GBJ 117-88，工業構筑物抗震鑒定標準［S］.

［5］GB 50191-93，構筑物抗震設計規范［S］.

［6］GB 50011-2010，建筑抗震設計規范［S］.

［7］GB 50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范(2011版)［S］.