宋文佳

摘 要:某住宅樓底層為框架結構,上部5層為磚混結構,經過現場檢查、檢測、計算和分析,得出該房屋地基出現顯著不均勻沉降,造成上部墻體大量開裂,部分屋面板與墻體發生顯著相對位移,墻體裂縫仍在進一步發展,地基處于危險狀態,該房屋危險性評定等級為C級,構成局部危房。并提出加固設計建議,可供類似工程參考。
關鍵詞:磚混結構;檢測鑒定;墻體裂縫;加固設計
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.101
1 工程概況
某住宅樓建于上世紀90年代末,為6層磚混結構(底層局部框架)房屋,縱向總長60.0m,底層橫向寬14.5m,底層層高4.2m,二層以上各層層高2.8m。該樓墻體普遍出現裂縫。
2 結構檢測
2.1 地基探測
根據現場實際情況本次勘察共布置6個標貫取土勘察孔,相鄰孔間距12m,孔深10m,總進尺60m,鉆孔距樓房外墻線1m,以查明場地埋深10.0m范圍內地層成因類型、土質特征、分布規律及含土的含水量,提供各層土物理力學指標,并對各層土的工程性質進行評價。從而為建筑物上部結構墻體開裂提供相應的地質信息。經檢測,建筑地基表層土為人工填土,該住宅樓樓填土厚度5~7m,回填土厚度過大,同時回填土的均勻性、密實性較差,不利于直接做為建筑的天然地基。
2.2 砂漿強度檢測
對于砌體砂漿強度采用貫入法進行檢測,該方法是根據測釘貫入砂漿深度和砂漿抗壓強度間的相關關系,采用壓縮工作彈簧加荷,把一測釘貫入砂漿中,由測釘的貫入深度通過測強曲線來換算砂漿抗壓強度。檢測時應保持測量表面垂直于被測砌體灰縫砂漿表面。檢測中砂漿貫入儀型號為SYJ-800B。
2.3 磚強度檢測
本次檢測對于磚的強度,采用回彈法進行檢測,檢測砌體磚的回彈儀型號為天津建筑儀器廠生產的HT-75型,計算方法為先根據回彈值計算每塊磚的平均值,再計算10塊磚的平均回彈值,然后根據最終的平均回彈值和單塊磚樣最小回彈值綜合推定磚的標號。
2.4 混凝土強度測定
采用回彈法檢測梁板柱的強度,本次檢測所用回彈儀型號為天津建筑儀器廠生產HT-225型,該回彈儀在洛式硬度為HRC602的鋼砧上率定,其率定平均值均符合802的要求,率定合格。
2.5 鋼筋布置檢測
此項檢測采用電磁感應法,采用HBY-84A-60型鋼筋探測儀進行檢測。其原理是:探頭等計量儀器中的線圈,當交流電流通電后便產生磁場,在該磁場內有鋼筋等磁性體存在,這個磁性體便產生電流,由于有電流通過便形成新的反向磁場。由于這個新的磁場,計量儀器內的線圈產生反向電流,結果使線圈電壓產生變化。由于線圈電壓的變化,是隨磁場內磁性體的特性及距離而變化的,利用這種現象便可測出混凝土中的鋼筋保護層、直徑及位置等。現場對各類混凝土構件的鋼筋保護層及位置進行了檢測,檢測結果表明:主筋數量與設計相符;箍筋平均間距與設計一致;鋼筋保護層厚度基本滿足規范要求。
2.6 垂直度檢測
本次采用經緯儀對房屋垂直度進行檢測。檢測結果見圖1。
《砌體工程施工質量驗收規范》規定,垂直度全高允許偏差20mm。從檢測結果可知,最大南北向偏差55.0mm,最大東西向偏差45.0mm,大多數測點超出規范允許范圍,垂直度偏差嚴重不滿足規范要求。
2.7 檢測結果小結
檢測結果匯總如下:
砂漿強度檢測:各檢測位置砂漿強度在4.5-10.5MPa之間,平均強度6.4MPa。
磚強度檢測:各檢測位置磚強度等級在MU15-MU20之間。
混凝土強度檢測:各檢測位置混凝土推定強度平均值為17.1MPa。
鋼筋布置檢測:各抽檢構件鋼筋布置與設計基本相符。
垂直度檢測:最大南北向偏差56.0mm,最大東西向偏差44.0mm(0.38H/1000),大多數測點超出規范允許范圍(規范允許值為20mm),垂直度偏差嚴重不滿足規范要求。
3 結構承載力復核
該房屋屬于底框多層砌體結構房屋,首層墻高度取至基礎頂面,磚、砂漿、混凝土強度按照實測值輸入。計算荷載按照設計荷載及荷載規范取值。砂漿強度等級選M5.0,磚強度等級選MU10,混凝土強度等級為C15。該房屋建設于上世紀90年代,抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度值為0.2g,設計地震第一組,根據《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-2009)的規定,應采用B類建筑抗震鑒定方法。從計算結果可知:基礎承載力滿足要求;混凝土構件承載力滿足要求;墻段在基本組合作用下(非地震作用)承載力滿足要求;部分墻段抗震承載力不滿足要求,特別是縱墻承載力相差較大。
4 鑒定結果
經對某住宅樓樓的現場檢查、檢測,計算及分析,得出鑒定結論如下:
(1)房屋缺陷情況:①在調查的50戶住戶以及9戶底店中,僅有一家住戶和一家底店未發現顯著走向裂縫,墻體裂縫非常普遍,而且裂縫走向極具規律性,3、4單元西高東低,1、2單元西低東高,三道縱墻在建筑物中部均有一道較寬豎向裂縫,從屋頂延伸至五層樓面,最寬達20mm。②在調查的50戶住戶中,24戶出現門窗開關困難,35戶地磚或墻磚出現開裂、空鼓、破損。
(2)墻體開裂原因分析:該房屋裂縫具有顯著走向性,主要出現在縱墻上,絕大多數是斜裂縫,裂縫特征與地基變形、不均勻沉降裂縫完全相符。綜合現場檢查、地勘分析結果判定,該房屋地基回填土厚度過大,同時回填土的均勻性、密實性較差,地基不均勻沉降引起該房屋上部墻體裂縫。
(3)裂縫影響分析:①該房屋已構成局部危房,三單元六層東戶是裂縫最嚴重的住戶,其東墻與頂部屋面板已發生相對位移,屬于危險點,其周圍住戶(三單元六層各戶、五層東戶,二單元六層各戶,五層西戶)也應一并暫時遷出。由于裂縫仍在擴展,從目前情況看,有不斷出現新的危險點的可能,在最終處理方案實施以前,應加強對建筑物的沉降觀測,一旦出現快速沉降(>2mm/月),應將所有居民遷出。②建筑物中混凝土結構受現狀及外界環境影響較大,混凝土開裂后外部腐蝕介質會沿裂縫侵蝕鋼筋表面,破壞鈍化膜,引起鋼筋銹蝕,進而造成承載力下降。該房屋混凝土構件未出現顯著裂縫,所以對混凝土構件耐久性沒有影響。砌體構件由磚和砂漿組成,砌體裂縫不會引起磚和砂漿的強度下降,砌體內未配置鋼筋,所以裂縫不會引起鋼筋銹蝕,墻體裂縫對砌體的耐久性沒有影響。③墻體在承受地震作用時屬于偏壓構件,從歷次震害的資料可知,墻體在往復地震作用下,會出現交叉的斜向裂縫,而該房屋裂縫主要是斜裂縫,與地震作用效應相一致,在同向地震作用下,墻段裂縫會迅速增大,形成過大變形,從而引起屋面板塌落等連鎖反應,加重震害,所以墻體裂縫會削弱墻體的抗震性能,必須進行處理。
(4)依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999),該房屋可靠性不滿足I級的要求,評定等級為IV級,不滿足I級的原因是:①地基出現不均勻沉降,造成墻體大量開裂;②首層與二層剛度比超限,上剛下柔,抗震不利;③部分墻段不滿足8度設防的抗震承載力要求。
(5)根據《危險房屋鑒定標準》(JGJ125-99,2004年版),該房屋地基出現顯著不均勻沉降,造成上部墻體大量開裂,部分屋面板與墻體發生顯著相對位移,墻體裂縫仍在進一步發展,地基處于危險狀態。而地基的安全性與上部結構的安全性是相關聯的,上部結構不可能在地基處于危險狀態的條件下而保持自身安全,所以經綜合分析判斷,該房屋危險性評定等級為C級,構成局部危房。
5 處理建議
為使該結構達到安全使用,并在目標使用期內能夠滿足正常使用性的目的,建議采取如下處理措施:
對地基進行徹底處理,將防空洞以及其他陷部位采取壓力灌漿等方式進行充填加固;
對建筑物進行糾偏處理,使房屋各控制點恢復到沉降前的標高位置;
對房屋墻體裂縫采用壓力灌漿方式進行處理;加強首層剛度,滿足剛度比的要求,需在首層增加縱向抗震墻;對預制樓板板縫進行剔鑿后灌縫處理。
按照以上建議嚴格進行加固設計及施工,并相應地進行正常維護,在目前的使用荷載條件下,按照擬定的目標使用期進行使用是可行的。
參考文獻:
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