某住宅樓結(jié)構(gòu)可靠性檢測(cè)與鑒定

閆 春 生

(山東省建筑設(shè)計(jì)研究院，山東 濟(jì)南 250001)

?

某住宅樓結(jié)構(gòu)可靠性檢測(cè)與鑒定

閆 春 生

(山東省建筑設(shè)計(jì)研究院，山東 濟(jì)南 250001)

分析了某多層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓承重墻裂縫的成因，對(duì)裂縫的分布和走向進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，對(duì)結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度和砌筑砂漿強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)房屋的沉降值和傾斜度進(jìn)行了測(cè)量，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算分析。綜合各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性進(jìn)行了鑒定評(píng)級(jí)，并針對(duì)不同部位裂縫提出了相應(yīng)的處理建議。

結(jié)構(gòu)，可靠性，檢測(cè)，鑒定

1 工程概況

某住宅樓為磚混結(jié)構(gòu)，樓層板、屋面板均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。建筑面積9 000 m2。建筑總高度19.65 m，地下1層(層高2.5 m)，地上6層(層高3.0 m)。住宅樓長(zhǎng)102.31 m，寬12.14 m，共6個(gè)建筑單元。變形縫(縫寬100 mm)將結(jié)構(gòu)分為東區(qū)(1單元～3單元)和西區(qū)(4單元～6單元)，東、西區(qū)對(duì)稱(chēng)布置。住宅樓西區(qū)標(biāo)準(zhǔn)層平面圖如圖1所示。

住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本參數(shù)如下：設(shè)計(jì)使用年限50年，安全等級(jí)二級(jí)，丙類(lèi)建筑，抗震設(shè)防烈度為8度，基本地震加速度為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)。主要結(jié)構(gòu)材料為磚砌體和混凝土。砌體：±0.000以下采用MU10普通粘土磚，外墻用M10水泥砂漿砌筑，內(nèi)墻用M10混合砂漿砌筑；±0.000以上采用MU10承重空心磚，1層～5層用M10混合砂漿，6層用M7.5混合砂漿砌筑。混凝土強(qiáng)度等級(jí)：墊層為C10，基礎(chǔ)為C30，上部結(jié)構(gòu)圈梁、構(gòu)造柱、板均為C25。所有縱墻及兩端山墻墻厚為370 mm，其余墻厚均為240 mm。所有縱橫墻交接處均設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱，每層均設(shè)圈梁。基礎(chǔ)為階形鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明實(shí)際結(jié)構(gòu)與原設(shè)計(jì)基本相符，住戶(hù)裝修、使用未對(duì)結(jié)構(gòu)造成損傷，住宅樓整體結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)明顯的沉降、傾斜等現(xiàn)象。

2.1 墻體裂縫調(diào)查及原因分析

2.1.1 裂縫調(diào)查結(jié)果

該住宅樓墻體多處出現(xiàn)裂縫，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的不同部位、不同類(lèi)型的裂縫總結(jié)如下：

1)樓梯間兩側(cè)的橫墻上，1層～3層在部分進(jìn)戶(hù)門(mén)洞的上部北側(cè)角區(qū)出現(xiàn)豎向偏斜的裂縫，裂縫較細(xì)(寬約0.1 mm)，長(zhǎng)度較小(約300 mm)，部分部位裂縫貫通；4層～6層在上述相同部位裂縫分布和走向相似，裂縫相對(duì)較寬(約0.3 mm)，長(zhǎng)度較大(約500 mm)，多數(shù)部位裂縫貫通。

2)樓梯間兩側(cè)的橫墻上，4層～6層大部分住戶(hù)在該橫墻北端距外縱墻內(nèi)側(cè)約300 mm處出現(xiàn)豎向裂縫，裂縫長(zhǎng)度約為墻高的一半，寬0.1 mm～0.2 mm，局部寬度大于0.2 mm。相同部位在4層以下未出現(xiàn)。

3)5層、6層橫墻頂部出現(xiàn)斜裂縫，橫墻南北端的斜裂縫總體呈“八”字形，且南端的裂縫比北端的裂縫較長(zhǎng)、較寬，且數(shù)量較多。相同部位6層裂縫的寬度、數(shù)量均大于5層。相同部位在5層以下未發(fā)現(xiàn)此類(lèi)裂縫。

5)東、西單元樓梯間兩側(cè)的橫墻，在4層、5層樓板位置出現(xiàn)近似水平裂縫，裂縫寬度為0.1 mm左右，個(gè)別部位寬度達(dá)0.2 mm。且5層裂縫比4層裂縫較長(zhǎng)、較寬。

6)1層～6層墻體上尤其是橫墻上多處出現(xiàn)不規(guī)則斜裂縫，大部分裂縫長(zhǎng)度較小，走向不規(guī)則，此類(lèi)裂縫寬度約為0.05 mm～0.2 mm。

7)屋面水泥砂漿面層普遍出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，裂縫寬度不等，約0.1 mm～0.5 mm，局部寬2 mm～3 mm。

2.1.2 裂縫產(chǎn)生原因分析

1)該住宅樓1層～6層樓面板與圈梁整體全現(xiàn)澆，樓房的整體性大大好于采用預(yù)制樓板的同類(lèi)結(jié)構(gòu)，同時(shí)樓板受溫度應(yīng)力的影響也遠(yuǎn)大于后者。因此，本住宅樓受溫度作用影響十分明顯。混凝土和磚砌體具有不同的材料特性，前者的線(xiàn)膨脹系數(shù)為后者的2倍，屋面夏季溫度較高時(shí)達(dá)60 ℃～70 ℃，在溫度作用下現(xiàn)澆混凝土屋面膨脹，墻體受到很大的外推力，使墻體產(chǎn)生主拉應(yīng)力。當(dāng)主拉應(yīng)力超過(guò)砌體抗拉強(qiáng)度時(shí)，墻體開(kāi)裂。墻體是否開(kāi)裂與混凝土屋面膨脹變形大小和墻體抵抗開(kāi)裂的能力有關(guān)。門(mén)窗洞口處截面變化形成的應(yīng)力集中，造成裂縫最先在門(mén)窗洞口的角區(qū)部位出現(xiàn)。

2)住宅樓5層、6層及4層局部的對(duì)稱(chēng)“八”字形裂縫是溫度作用的結(jié)果。由于西側(cè)存在西曬現(xiàn)象，溫度作用時(shí)間大于東側(cè)，因此住宅樓西段裂縫最寬、最長(zhǎng)、數(shù)量也較多。同樣道理，由于南側(cè)受太陽(yáng)照射較強(qiáng)烈，南側(cè)縱墻比北側(cè)邊縱墻開(kāi)裂嚴(yán)重；橫墻的南端比北端開(kāi)裂嚴(yán)重。

3)樓梯間橫墻在5層、6層樓板位置出現(xiàn)的近水平裂縫是溫度作用導(dǎo)致在混凝土與砌體兩種界面上引起的剪力過(guò)大所致。

4)部分住戶(hù)客廳緊鄰樓梯間的橫墻北端距外縱墻內(nèi)墻皮約300 mm處出現(xiàn)的豎向裂縫，是構(gòu)造柱與墻體間出現(xiàn)溫度變形差所致。

6)屋面砂漿抹面的不規(guī)則裂縫多為材料收縮所致，亦與溫度作用有關(guān)。

2.2 結(jié)構(gòu)沉降測(cè)量

現(xiàn)場(chǎng)用水準(zhǔn)儀測(cè)量了該住宅樓的相對(duì)沉降值，沉降測(cè)試點(diǎn)借用樓房建成時(shí)設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)，沉降測(cè)試點(diǎn)位置見(jiàn)圖2，沉降測(cè)試結(jié)果如表1,表2所示。

表1 東區(qū)(1單元～3單元)相對(duì)沉降測(cè)量結(jié)果

測(cè)點(diǎn)12345相對(duì)沉降/mm05-2-1-8

表2 西區(qū)(4單元～6單元)相對(duì)沉降測(cè)量結(jié)果

由表1,表2可見(jiàn)，東區(qū)(1單元～3單元)相對(duì)沉降13 mm，西區(qū)(4單元～6單元)相對(duì)沉降19 mm，均在規(guī)范要求范圍以?xún)?nèi)。

以此判定，該住宅樓未發(fā)生明顯不均勻沉降。

2.3 結(jié)構(gòu)傾斜度測(cè)量

現(xiàn)場(chǎng)用經(jīng)緯儀測(cè)量了該住宅樓四角的傾斜度，由于樓房已經(jīng)建成，傾斜度測(cè)量只能參照外墻瓷磚表面進(jìn)行，這樣的測(cè)量方法基本能反映樓房是否傾斜。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖3。

測(cè)得頂點(diǎn)的傾斜值在1 mm～10 mm之間，最大不超過(guò)10 mm，平均值為5.25 mm。東西向傾斜3 mm～10 mm，南北向傾斜3 mm～6 mm。由傾斜度測(cè)量結(jié)果可見(jiàn)，該住宅樓沒(méi)有發(fā)生明顯傾斜現(xiàn)象。墻體裂縫不是因房屋傾斜所致。

“王爺當(dāng)年可是清河農(nóng)中出了名的油油匠，他油過(guò)的東西，那色漆是長(zhǎng)在上面一輩子都不會(huì)掉的。”旁邊一個(gè)人顯然有些夸張，但從他的語(yǔ)氣里，不難看出他對(duì)王爺是打心眼里佩服的。

2.4 構(gòu)造柱混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

原檢測(cè)方案計(jì)劃用鉆芯取樣法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度測(cè)試，但由于所有外墻均有瓷磚貼面裝修，在樓梯間取樣時(shí)又發(fā)現(xiàn)構(gòu)造柱中均埋設(shè)線(xiàn)管，取芯樣無(wú)法進(jìn)行。故改為回彈法測(cè)試混凝土強(qiáng)度。回彈取樣在每個(gè)單元樓梯間的構(gòu)造柱上進(jìn)行，回彈測(cè)試混凝土強(qiáng)度推定值為C27.8。

2.5 砌筑砂漿強(qiáng)度檢測(cè)

砌筑砂漿強(qiáng)度采用砂漿貫入儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試點(diǎn)在每個(gè)單元樓梯間的墻體上選擇，測(cè)試范圍涉及不同樓層，各層的測(cè)點(diǎn)選擇采用隨機(jī)抽樣法。根據(jù)貫入法測(cè)得砂漿強(qiáng)度推定值為M10.2。

3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算

依據(jù)原始設(shè)計(jì)圖紙及變更資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果對(duì)住宅樓建立結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)本文工程概況。分別提取抗震驗(yàn)算結(jié)果、墻受壓承載力驗(yàn)算結(jié)果、墻高厚比驗(yàn)算結(jié)果。經(jīng)驗(yàn)算分析，結(jié)構(gòu)1層～7層抗震、墻受壓承載力、墻高厚比均滿(mǎn)足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求。選取結(jié)構(gòu)首層各項(xiàng)驗(yàn)算結(jié)果如圖4～圖6所示。

4 結(jié)構(gòu)可靠性鑒定評(píng)級(jí)

4.1 安全性鑒定評(píng)級(jí)

根據(jù)該住宅樓承載力校核結(jié)果、構(gòu)造以及不適于繼續(xù)承載的位移和裂縫四個(gè)項(xiàng)目，并考慮結(jié)構(gòu)的整體性以及結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移、結(jié)構(gòu)布置、圈梁、構(gòu)造柱等進(jìn)行綜合判斷評(píng)級(jí)。經(jīng)分析論證，其安全性等級(jí)為B級(jí)。

4.2 正常使用性鑒定評(píng)級(jí)

根據(jù)該住宅樓現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)砌體、混凝土構(gòu)件的裂縫及銹蝕等情況，并考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移進(jìn)行綜合評(píng)判。經(jīng)分析論證，其正常使用性等級(jí)為B級(jí)。

4.3 可靠性鑒定評(píng)級(jí)

根據(jù)安全性和正常使用性的鑒定評(píng)級(jí)結(jié)果，并考慮現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的傾斜、沉降值以及結(jié)構(gòu)的使用情況，該住宅樓的可靠性級(jí)別為Ⅱ級(jí)。可靠性基本滿(mǎn)足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求，尚不顯著影響整體承載能力和使用要求，但在局部應(yīng)采取措施以提高安全性和使用性。

5 建議

建議在溫度裂縫發(fā)展基本穩(wěn)定之后進(jìn)行以下處理：

1)將已穩(wěn)定的5層、6層寬度大于0.3 mm～0.5 mm以上的墻體裂縫清理、沖洗干凈，待干燥后灌注裂縫專(zhuān)用灌注膠或環(huán)氧樹(shù)脂做封縫處理，并剔除裂縫周?chē)鲶w表面的粉刷層，清理、沖洗干凈砌體表面，做密集鋼絲網(wǎng)水泥砂漿層。

2)對(duì)寬度0.1 mm～0.3 mm的墻體裂縫，剔除粉刷層后重做抹面，并在表面膩?zhàn)訉幼鰭炀W(wǎng)乳膠膩?zhàn)舆M(jìn)行美觀修復(fù)。

3)地下室地面、樓面的砂漿及散水裂縫，因其不影響結(jié)構(gòu)安全性，可視具體情況及使用者的要求采取相應(yīng)措施。

4)采取有效措施抑制墻體出現(xiàn)溫度裂縫。

5)對(duì)房屋變形縫以西部分繼續(xù)進(jìn)行沉降觀測(cè)。

[1] GB 50292—2015,民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] GB 50009—2012,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[3] GB 50010—2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(2015年版)[S].

[4] GB 50011—2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(2016年版)[S].

[5] GB 50023—2009,建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

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

[7] GB 50012—2011,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

Inspection and appraisal of reliability on a residential building structure

Yan Chunsheng

(ShandongProvincialArchitecturalDesignInstitute,Jinan250001,China)

To find out the cause of cracks in the wall of a multi-storey residential building, the distribution and trend of cracks were investigated, the settlement and gradient of the building were measured, the strength of concrete and masonry mortar were tested, and the structure is analyzed. The reliability of the structure was assessed by comprehensive test results. Some suggestions are put forward for cracks at different sites.

structure, reliability, inspection, appraisal

1009-6825(2017)18-0025-03

2017-04-18

閆春生(1983- )，男，碩士，工程師

TU312.3

A