舊磚混結(jié)構(gòu)房屋安全性鑒定探討

馮長(zhǎng)青

(山西協(xié)誠建設(shè)工程項(xiàng)目管理有限公司，山西太原 030009)

磚混結(jié)構(gòu)曾經(jīng)作為我國(guó)20世紀(jì)80年代住宅的主要結(jié)構(gòu)形式，至今已使用約二三十年。由于磚混結(jié)構(gòu)的主材(磚)屬脆性材料，裂縫的出現(xiàn)在所難免，同時(shí)由于使用過程中的不當(dāng)或環(huán)境的變化，造成裂縫的突變，危及房屋結(jié)構(gòu)的安全。因此，在此情況下，對(duì)其安全性的鑒定尤其必要。

1 工程概況

太原市某住宅樓建成于20世紀(jì)70年代末，80年代初居民入住，房屋投入使用。該樓東西方向總長(zhǎng)度為65．6 m，南北方向?qū)挾燃s為10．92 m，總建筑面積約為2 043 m2，室內(nèi)外高差0．7 m，1層層高3．0 m，2層、3層層高3．2 m。該樓為砌體結(jié)構(gòu)，采用橫墻承重結(jié)構(gòu)體系。基礎(chǔ)采用毛石混凝土條形基礎(chǔ)，樓(屋)蓋采用混凝土現(xiàn)澆樓板與預(yù)應(yīng)力空心樓板相結(jié)合，設(shè)置有圈梁、構(gòu)造柱等構(gòu)造措施。

2 鑒定內(nèi)容及方法

1)結(jié)構(gòu)平面尺寸及布置復(fù)核:根據(jù)委托方提供的圖紙資料，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該樓結(jié)構(gòu)的平面尺寸及布置進(jìn)行測(cè)量、檢查，復(fù)核是否與原設(shè)計(jì)尺寸相符。

2)使用歷史調(diào)查:對(duì)該樓自建成后的使用情況進(jìn)行調(diào)查，包括使用期間的改造、維修情況，確定在使用過程中是否存在異常情況。

3)結(jié)構(gòu)荷載調(diào)查:對(duì)該樓目前的實(shí)際荷載進(jìn)行調(diào)查記錄和核實(shí)。

4)基礎(chǔ)檢查:現(xiàn)場(chǎng)在該樓外圍開挖2個(gè)探井，抽查其基礎(chǔ)型式及尺寸是否與原設(shè)計(jì)相符。

5)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢查:對(duì)該樓墻體、樓屋蓋、混凝土圈梁和構(gòu)造柱的構(gòu)件及連接情況全面檢查，對(duì)其存在的裂縫和變形進(jìn)行測(cè)量并記錄。

6)主體結(jié)構(gòu)傾斜量測(cè)量:對(duì)建筑物具備的觀測(cè)條件的角點(diǎn)進(jìn)行傾斜量測(cè)量，確定其傾斜量是否滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

7)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料強(qiáng)度檢測(cè):對(duì)混凝土構(gòu)件的現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽檢，對(duì)墻體的砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度和磚的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定。

a．混凝土構(gòu)件強(qiáng)度抽樣:隨機(jī)抽取該樓內(nèi)3個(gè)混凝土構(gòu)件，采取鉆芯法對(duì)所抽取的混凝土構(gòu)件現(xiàn)齡期抗壓強(qiáng)度進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)。

b．砌體砂漿抗壓強(qiáng)度檢測(cè):在該樓墻體中隨機(jī)布置6個(gè)測(cè)區(qū)，采用貫入法對(duì)砂漿強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，推定其抗壓強(qiáng)度。

c．磚抗壓強(qiáng)度檢測(cè):對(duì)該樓墻體隨機(jī)抽取10個(gè)測(cè)區(qū)共100塊磚，采用回彈法對(duì)磚的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，并推定其抗壓強(qiáng)度。

8)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算:根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)、測(cè)試的數(shù)據(jù)結(jié)果和實(shí)際荷載情況，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件(墻體)進(jìn)行承載力(受壓、抗震、局部承壓)和高厚比驗(yàn)算。

9)結(jié)構(gòu)安全性鑒定及評(píng)級(jí):依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)的評(píng)定。

10)結(jié)構(gòu)適修性評(píng)價(jià):依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行結(jié)構(gòu)適修性的評(píng)價(jià)。

3 安全性鑒定評(píng)級(jí)

安全性鑒定評(píng)級(jí)是在對(duì)建筑物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)的基礎(chǔ)上，并通過內(nèi)力驗(yàn)算而做出的結(jié)論。

3．1 構(gòu)件安全性鑒定評(píng)級(jí)

1)砌體構(gòu)件。

砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性鑒定，應(yīng)從承載力、構(gòu)造及不適于繼續(xù)承載的位移和裂縫等四個(gè)方面考慮，取其中最低一級(jí)作為該構(gòu)件的安全性等級(jí)。

a．按承載能力評(píng)定。

該樓墻體構(gòu)件的承載力包括正截面受壓承載力和局部承載力兩項(xiàng)，評(píng)定時(shí)要綜合該兩項(xiàng)計(jì)算結(jié)果，取其最小值作為構(gòu)件的承載力進(jìn)行評(píng)級(jí)。該樓承重墻構(gòu)件安全性等級(jí)評(píng)級(jí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 某住宅樓承重墻構(gòu)件安全性等級(jí)評(píng)級(jí)統(tǒng)計(jì)表

b．按構(gòu)造評(píng)定。

砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)墻、柱的高厚比和構(gòu)造兩方面進(jìn)行構(gòu)件安全性評(píng)級(jí)，取其中較低一級(jí)作為該構(gòu)件構(gòu)造的安全性等級(jí)。

第一，墻、柱高厚比項(xiàng)目。

根據(jù)各層墻體構(gòu)件高厚比的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn):1層墻體高厚比最大值31．2(限值20．1)，該樓1層有三處墻段高厚比不符合《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的限值要求且超過限值的10%，評(píng)定為cu級(jí);對(duì)于該樓其余的墻體，其高厚比計(jì)算值滿足限值要求，評(píng)定為au級(jí)。

第二，連接及其他構(gòu)造項(xiàng)目。

該樓各層均有圈梁布置，圈梁僅布置在外墻、樓屋蓋處，且在三個(gè)開間段斷開，使得圈梁不連續(xù)，無法形成閉合體系。后期的80年代抗震加固并未外加圈梁，也使得外加構(gòu)造柱間沒有有效連接，從而無法形成封閉體系以抵抗地震作用。構(gòu)造不符合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求，但尚未導(dǎo)致構(gòu)件或連接部位的開裂、變形、位移或松動(dòng)。

綜上所述，依據(jù)對(duì)該樓構(gòu)造的檢查結(jié)果及《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第4．4．3條的規(guī)定，按構(gòu)造評(píng)定該樓所有墻體的安全性等級(jí)為cu級(jí)。

第三，按不適于繼續(xù)承載的位移或變形評(píng)定。

本次現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)分別在建筑物的兩端和中間共布置三個(gè)觀測(cè)角點(diǎn)，工作人員采用電子經(jīng)緯儀對(duì)其進(jìn)行了傾斜測(cè)量，傾斜測(cè)量結(jié)果見表2。

表2 某住宅樓傾斜測(cè)量結(jié)果表

依據(jù)該樓傾斜測(cè)量結(jié)果及《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第4．4．4條的規(guī)定，按不適于繼續(xù)承載的位移或變形評(píng)定該樓各層墻體的安全性等級(jí)為cu級(jí)。

第四，按不適于繼續(xù)承載的裂縫評(píng)定。

該樓墻體裂縫大部分集中存在于縱墻墻體上，基本為斜向裂縫。

最大裂縫位于2層，寬度為6 mm(大于5 mm)，部分縱橫墻連接處出現(xiàn)通長(zhǎng)的豎向裂縫。

對(duì)裂縫寬度超過2．0 mm的墻體和縱橫墻連接處出現(xiàn)豎向裂縫的墻體其安全性評(píng)級(jí)為cu級(jí)，對(duì)存在裂縫但裂縫寬度未超過2．0 mm的墻體其安全性評(píng)級(jí)為bu級(jí)，其余磚墻的安全性等級(jí)為au級(jí)。

2)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

該樓混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括預(yù)制樓(屋)蓋板和現(xiàn)澆樓(屋)蓋板。經(jīng)檢查，由于對(duì)上述樓(屋)蓋板未發(fā)現(xiàn)其本身的裂縫、保護(hù)層脫落和鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，應(yīng)評(píng)定該樓混凝土構(gòu)件的安全性等級(jí)為bu級(jí)。

3．2 子單元安全鑒定評(píng)級(jí)

3．2．1 地基基礎(chǔ)子單元

現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果，該樓存在因地基不均勻沉降造成的非受力裂縫，裂縫寬度小于10 mm。地基不均勻沉降穩(wěn)定后，所測(cè)的部分角點(diǎn)的傾斜量(83 mm)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)行規(guī)范的限值(40 mm)。評(píng)定該樓地基基礎(chǔ)安全性等級(jí)為cu級(jí)。

3．2．2 上部承重結(jié)構(gòu)子單元

應(yīng)根據(jù)其構(gòu)件的安全性等級(jí)(分主要構(gòu)件和一般構(gòu)件)、結(jié)構(gòu)的整體性等級(jí)以及結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級(jí)三項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)定。

1)主要構(gòu)件的安全性評(píng)級(jí)。

該樓上部承重結(jié)構(gòu)中，主要構(gòu)件為承重墻，對(duì)承重墻構(gòu)件的安全性等級(jí)綜合評(píng)級(jí)見表3。

表3 某住宅樓承重墻構(gòu)件安全等級(jí)綜合評(píng)級(jí)表

2)一般構(gòu)件的安全性評(píng)級(jí)。

在該樓上部承重結(jié)構(gòu)中，一般構(gòu)件為混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

依據(jù)混凝土構(gòu)件的安全性等級(jí)為bu級(jí)評(píng)定該樓所有混凝土構(gòu)件的安全性等級(jí)為bu級(jí)。

3)結(jié)構(gòu)的整體性評(píng)級(jí)。

結(jié)合對(duì)結(jié)構(gòu)支承布置情況和結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系等情況，評(píng)定該樓結(jié)構(gòu)整體性的安全性等級(jí)為du級(jí)。

4)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移。

根據(jù)按不適于繼續(xù)承載的位移或變形評(píng)定結(jié)果，按結(jié)構(gòu)側(cè)向位移評(píng)定該樓上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)為cu級(jí)。

5)綜合評(píng)定。

根據(jù)上述情況，評(píng)定上部承重結(jié)構(gòu)子單元的安全性等級(jí)為du級(jí)。

3．3 鑒定單元安全性綜合評(píng)級(jí)

依據(jù)以上對(duì)子單元的評(píng)定結(jié)果，綜合最終評(píng)定該樓的安全性等級(jí)為dsu級(jí)。

4 適修性評(píng)價(jià)

4．1 上部承重結(jié)構(gòu)適修性評(píng)級(jí)

4．1．1 地基基礎(chǔ)適修性評(píng)級(jí)

該樓由于水患引起地基不均勻沉降，現(xiàn)階段基礎(chǔ)持力層粉土層含水率很高，地基承載力存在不足，對(duì)上部主體結(jié)構(gòu)造成很大的安全隱患。由前文所述的地基基礎(chǔ)情況檢查、傾斜測(cè)量以及裂縫原因分析可知，該樓地基不均勻沉降是造成墻體裂縫的主要原因。

該樓不均勻沉降存在的范圍很廣，需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的地基加固，且處理時(shí)對(duì)一層住戶的日常生活造成很大影響，故依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)適修性評(píng)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定該樓地基基礎(chǔ)適修性為C'r級(jí)。

4．1．2 承重墻體構(gòu)件適修性評(píng)級(jí)

該樓承重墻體材料強(qiáng)度偏低(磚強(qiáng)度MU7．5，砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度1．1 MPa)，部分墻體的受壓承載力不足，但抗震承載力嚴(yán)重不足，且有墻體中出現(xiàn)大量裂縫，已對(duì)主體結(jié)構(gòu)造成安全隱患，應(yīng)盡快采取措施進(jìn)行加固。由前文所述的各項(xiàng)檢查、檢測(cè)和計(jì)算結(jié)果可知，該樓墻體構(gòu)件所存在的主要缺陷包括:墻體非受力裂縫、磚和砌筑砂漿強(qiáng)度及承載力不足。

由上述情況分析可知，該樓承重墻體構(gòu)件存在的缺陷范圍較廣，整個(gè)墻體承重結(jié)構(gòu)體系存在諸多薄弱環(huán)節(jié)。雖然所涉及相關(guān)問題的處理難度不大，但需要加固處理的范圍大，費(fèi)用高，且處理后對(duì)房間使用會(huì)造成一定影響，故依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)適修性評(píng)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定該樓地基基礎(chǔ)適修性為C'r級(jí)。

4．1．3 結(jié)構(gòu)整體性適修性評(píng)級(jí)

由于該樓主體結(jié)構(gòu)在整體構(gòu)造及抗震能力方面存在較嚴(yán)重的問題，所以在對(duì)該樓進(jìn)行加固維修時(shí)，應(yīng)采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行提高結(jié)構(gòu)整體性的加固改造。加固手段雖然從技術(shù)上而言并不復(fù)雜，工藝也較成熟，能有效的提高結(jié)構(gòu)的整體性，但加固的范圍較大，個(gè)別部位的施工存在一定的難度，且加固后對(duì)建筑的使用功能也有所影響，故該樓結(jié)構(gòu)整體性適修性評(píng)級(jí)為C'r級(jí)。

4．2 鑒定單元適修性評(píng)級(jí)

綜合考慮以上所述的地基加固、墻體加固和結(jié)構(gòu)整體抗震加固等工作內(nèi)容，對(duì)該樓所現(xiàn)存的缺陷和安全隱患進(jìn)行全面的加固處理，所面臨的技術(shù)難度并不大，但同時(shí)也要考慮加固帶來的不利因素:首先，加固的范圍較大，加固工程的開展必然要導(dǎo)致該樓正常使用的停滯;其次，如此大范圍的加固必然帶來不菲的費(fèi)用成本;最后，加固工程會(huì)使得該樓的荷載總量增加，對(duì)地基基礎(chǔ)帶來新的負(fù)擔(dān)，有可能造成附加沉降。

綜上所述，依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》3．3．4條相關(guān)規(guī)定和本報(bào)告對(duì)上部承重結(jié)構(gòu)適修性的評(píng)定結(jié)果，綜合評(píng)定該樓適修性為C'r級(jí)。建筑宜考慮拆除或重建。

5 結(jié)語

現(xiàn)有舊磚混結(jié)構(gòu)房屋不斷出現(xiàn)事故，考慮舊磚混結(jié)構(gòu)房屋使用已久，普遍出現(xiàn)裂縫，為保證人民生命財(cái)產(chǎn)不受到損害，因此，對(duì)舊磚混結(jié)構(gòu)房屋的鑒定應(yīng)提上日程。通過案例，為房屋安全性和適修性鑒定評(píng)級(jí)的方式方法提供借鑒作用。

［1］GB 50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［2］GB 50003-2011，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［3］GB/T 50315-2011，砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］．