既有建筑物檢測鑒定分析研究

李慧琴，高玉廣，茍衛強，滕文川，張雪云

（1.甘肅土木工程科學研究院有限公司，甘肅 蘭州 730060 2.蘭州石化職業技術學院，甘肅 蘭州 730010）

0 引 言

隨著社會經濟的發展，建筑行業也得以快速發展，既有建筑物在使用過程中由于各種原因出現問題，或者既有建筑物的使用功能不能滿足使用要求，但是部分建筑由于其自身的特殊情況［1］，不能拆除重建，為了避免事故的發生，改變建筑物使用功能或者延長使用壽命，因此需要對建筑物進行加固改造，在加固改造前需要對建筑物進行檢測鑒定［2］，因此，對既有建筑的檢測鑒定及加固已經逐漸成為了當今社會的關注熱點和未來建筑工程界的工作重點。

1 工程概況

該工程為一俱樂部，建筑總面積約 5 584 m2，平面呈“T”字形分布，由主樓及副樓組成，其中主樓由前廳及觀影廳組成，前廳為地上 3 層磚混內框架結構，觀影廳為一層，局部 3 層磚混空曠結構，副樓為地上 2 層砌體結構，在主樓與副樓連接處設有伸縮縫，基礎形式為磚砌條形基礎，外墻均為 370 mm 磚墻，內墻均為 240 mm 磚墻，觀影廳采用裝配式預制樓板，屋架采用鋼木屋架，其余樓面及屋面均為現澆鋼筋混凝土板。該工程在使用過程中經過二次加固，分別于 1976年進行上部結構抗震加固，2005年局部條形基礎采用靜壓樁進行托換加固。

2 建筑物的檢測

2.1 地基基礎

建筑物的地基基礎狀況對于建筑物的安全性至關重要，因此需要對建筑的地基基礎進行詳細的檢測鑒定。根據 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標準》［3］、GB 50007-2011《建筑地基基礎設計規范》［4］、GB 50025-2004《濕陷性黃土地區建筑規范》［5］等規范、標準的要求，并結合檢測現場實際情況，對地基基礎進行如下檢測鑒定。

2.1.1 場地工程地質條件

該場地各地層巖性自上而下分述如下。

①雜填土，層厚 1.0～1.5 m，稍密，以建筑垃圾為主，均勻性一般。

②粉土層，層厚 9.9～11.0 m，局部與粉質黏土互層，一般在 2.7～3.5 m 和 4.5～5.3 m 深度處夾圓礫和卵石薄層。

③卵石，層面埋深 11.4～12.0 m，稍密～中密。

2.1.2 地基基礎現狀

為了檢測地基基礎現狀，布置了 2 個探井。經過開挖檢查，基礎采用磚砌條形基礎，基礎埋深為2.33 m，基礎持力層為原狀粉土層（見圖1）。

圖1 探井開剖基礎情況

在 T 2 探井取地基土原狀樣，進行室內試驗，土工試驗結果計算總濕陷量 Δs=1 075.5 mm，自重濕陷量 583.5 mm，依據規范中的分類，該場地為自重濕陷性黃土場地，濕陷等級為 IV 級，濕陷程度為很嚴重，濕陷下限深度為 9.5 m。地基土壓縮系數一般為0.13～0.42 MPa-1，呈中壓縮性土。

2.1.3 建筑傾斜觀測

根據檢測現場情況，對該樓進行了傾斜觀測，該建筑物向東傾斜，傾斜值為 8～13 mm，傾斜率為0.6 ‰～6.3 ‰，不滿足規范中 4.0 ‰ 的規定允許值。

2.2 上部承重結構

根據相應的規范、標準的要求，并結合檢測現場實際情況，對上部主體結構進行規范檢測，檢測結果如下。

2.2.1 砂漿及磚強度檢測

本次采用回彈法對砂漿及磚強度進行檢測。檢測構件隨機抽查，砂漿強度檢測結果如表1 所示。

表1 砂漿強度檢測表

由表1 可以看出砂漿強度等級不滿足 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》［6］5.3.4 條“承重墻體的砌筑砂漿實際達到的強度等級，磚墻體不應低于 M 2.5”的要求。

磚強度抽檢結果表明，該建筑主樓機制紅磚實測強度等級均滿足 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》5.3.4 條“磚強度等級不應低于 MU 7.5”的要求。這表明該建筑物承重構件材料強度沒問題。現場實測如圖2 所示。

圖2 磚及砂漿測試區

2.2.2 墻體裂縫調查

經調查檢測，主樓前廳墻體出現不同程度的裂縫。裂縫主要出現在縱墻上，大部分為墻體斜向裂縫。裂縫寬度一般為 0.7～0.8 mm。該墻體裂縫主要是由于地基基礎不均勻沉降引起的裂縫。

2.3 構造措施

2.3.1 結構整體性構造

通過現場調查，進行詳細的勘查，該建筑物結構整體性構造情況如表2 所示。

表2 結構整體性構造檢查表

2.3.2 砌體房屋第一級抗震鑒定

根據 GB50023-2009《建筑抗震鑒定標準》規定，該建筑物屬于 A 類建筑，已使用 55年，超過設計使用年限。結合砌體房屋第一級抗震鑒定表，有以下結論。

1）該樓建筑高度 11.5 m，小于規范允許值 21 m，符合規范要求。

2）該樓建筑總層數為 3 層，少于規范允許值 7 層，符合規范要求。

3）該樓為橫墻承重結構體系，外墻均為 370 mm，內墻均為 240 mm。墻體局部空鼓，嚴重酥堿。

4）樓面及屋面均為現澆鋼筋混凝土板，滿足規范要求。

5）圈梁最大水平間距為 11.4 m，小于規范規定最大間距為 15 m 的要求，其圈梁布置滿足規范要求。

6）高寬比為 0.6，小于規范允許值 2.5，符合規范要求。

7）抗震橫墻最大間距 7.0 m，小于規范允許值15 m，符合規范要求。

8）該建筑物砂漿強度為 M 1.2～M 1.3，不滿足規范規定磚砌體砂漿強度不低于 M 2.5 的要求。

9）外墻盡端至門窗洞邊距離最小 1.0 m，符合規范要求。

10）該樓女兒墻高度 0.5 m，未超過無錨固女兒墻（非出入口或人行通道處）最大高度 0.5 m，符合規范要求。

2.3.3 計算復核

根據以上檢測結果，對該樓進行計算復核，計算采用的軟件為 PKPM 2010 版鑒定加固計算軟件，具體計算復核結果如下：綜合抗震能力指數如表3 所示，抗震計算結果如表4 所示，受壓計算結果如表5 所示。

表3 綜合抗震能力指數

表4 抗震計算結果

表5 受壓計算結果

2.3.4 砌體結構構件構造

從計算書可以看出，主樓前廳一層有 6 處墻體高厚比大于允許高厚比；二層有 3 處墻體高厚比大于允許高厚比；三層承重墻體的高厚比均小于允許高厚比，不滿足規范要求。主樓前廳一層有 8 個位置局部受壓不滿足規范要求，二層有 8 個位置局部受壓不滿足規范要求，三層有 8 個位置局部受壓不滿足規范要求，其余位置均滿足規范要求。

3 檢測鑒定結論

通過對該建筑物地基基礎、上部結構進行詳細的檢測鑒定，得出以下結論。

1）該樓地基處理不滿足原國家規定；墻體局部傾斜遠大于規定的3‰允許值；建筑物傾斜率為0.6 ‰～6.3 ‰，不滿足規范中 4.0 ‰ 的規定允許值，根據相應的有關規定，該樓地基基礎安全性應評為Du 級。

2）該樓上部承重結構原設計在抗震方面存在諸多“先天不足”，砂漿強度偏低，目前又存在影響上部承重結構抗震性能的諸多“病害”，根據規范有關規定，該樓上部承重結構安全性應評為 Du 級。

3）部分圍護系統的承重部分開裂、破碎，其圍護功能趨于失效，圍護系統的承重部分安全性應評定為 Du 級。

4）該樓圍護系統存在的主要問題不僅影響美觀，而且也影響了正常使用和耐久性，根據規范有關規定，該樓圍護系統應評為 Cu 級。

5）綜合以上子四個子單元評定結論，根據規范要求，該建筑安全性評定為 Dsu 級，即安全性極不符合國家規范的要求，嚴重影響安全，必須立即采取措施。

4 結 語

既有建筑物的檢測鑒定是當下建筑行業的焦點，隨著城鄉一體化的發展，越來越多的建筑物不能滿足使用要求，有些老舊建筑物具有歷史價值，不能推倒重建，因此需要對這些建筑物進行檢測鑒定，為后期加固處理做好準備工作。但檢測鑒定一定要嚴格按照相應的規范實行，每一道程序都應合理，必須讓檢測鑒定落到實處。尤其對地基基礎進行挖探井確認其基礎形式，有些建筑物由于年代久遠，無法獲得其圖紙，所以更要挖探井查看實際情況。對于需要加固處理的建筑物，一定要對上部結構進行驗算，確認上部結構的承載力及安全性，對原結構進行檢測得到第一級鑒定結果，并且通過對原結構進行建模來得到第一級的鑒定成果，通過兩次鑒定的結果來選擇加固的方法，利用 PKPM 建模進行結構的抗震加固設計，對于加固改造后的結構也要進行建模驗算和研究［7］。通過計算、理論分析及結構性能對比，很好地說明針對結構加固改造的整體分析方法是可行的。Q