淺談某學(xué)校游泳館可靠性鑒定檢測(cè)與分析

王義

（安徽省·水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院；安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站，安徽合肥 230088）

0 引言

某學(xué)校游泳館，始建于2000年，建筑面積約3927m2，設(shè)計(jì)主體為混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面為鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。游泳館屋面網(wǎng)架建筑面積約2780m2，目前該建筑物處于正常使用中狀態(tài)，學(xué)校準(zhǔn)備對(duì)該游泳館進(jìn)行改造。為了解該建筑物工程質(zhì)量現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)可靠性，并給工程下一步工作提供相關(guān)技術(shù)資料，需對(duì)該建筑物的結(jié)構(gòu)可靠性等級(jí)進(jìn)行評(píng)定[1-2]。

圖1 游泳館外觀照片

圖2 游泳館內(nèi)景照片

1 工程檢測(cè)內(nèi)容

（1）建筑物結(jié)構(gòu)宏觀檢查（結(jié)構(gòu)布置、支撐系統(tǒng)、柱網(wǎng)尺寸、構(gòu)件尺寸及連接情況等檢測(cè)）；

（2）網(wǎng)架連接節(jié)點(diǎn)檢查；

（3）鋼構(gòu)件截面尺寸抽檢；

（4）混凝土抗壓強(qiáng)度抽檢；

（5）鋼筋配置情況抽檢；

（6）結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件幾何尺寸抽檢；

（7）框架結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)對(duì)上部結(jié)構(gòu)影響檢查；

（8）圍護(hù)系統(tǒng)檢查；

（9）可靠性鑒定與評(píng)級(jí)。

2 檢測(cè)成果

2.1 建筑物宏觀質(zhì)量普查

混凝土外觀質(zhì)量一般，二層樓面開(kāi)洞大于50%，局部看臺(tái)處有較大的樓層錯(cuò)層，原設(shè)計(jì)時(shí)未將四周板進(jìn)行加厚，板配筋未按雙層雙向進(jìn)行配置；基礎(chǔ)梁以下柱為框架柱，且部分柱為短柱，原設(shè)計(jì)圖紙未按框架柱要求對(duì)柱箍筋進(jìn)行配置，角柱和由樓梯間梯梁形成的短柱也未按現(xiàn)行規(guī)范要求進(jìn)行全高加密；偏心距較大的柱子（500mm×800mm）未按要求進(jìn)行水平加腋或加強(qiáng)柱的箍筋；樓梯間四周墻體未按現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)加強(qiáng)。

屋面鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架主體結(jié)構(gòu)未見(jiàn)明顯的變形、傾斜或歪扭，跨距、支座部位地腳螺栓連接基本完好，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)局部網(wǎng)架球節(jié)點(diǎn)、桿件防火涂料脫落，存在銹蝕情況，網(wǎng)架球支座銹蝕嚴(yán)重，局部底板和過(guò)渡板之間未加橡膠墊。

2.2 鋼構(gòu)件截面尺寸抽檢

共抽檢網(wǎng)架球節(jié)點(diǎn)實(shí)測(cè)截面尺寸100處，其中9處不符合規(guī)范要求，其余均滿足壁厚允許偏差《無(wú)縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差（GB/T 17395—2008）》規(guī)范要求的下限值。

2.3 框架柱、梁混凝土強(qiáng)度抽檢

所抽檢構(gòu)件的混凝土為最近完成澆筑的部分，這一部分混凝土的強(qiáng)度值為25.2MPa～26.9MPa，均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C25的要求。

2.4 混凝土老化與混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕評(píng)估抽檢

（1）所檢測(cè)10個(gè)框架柱構(gòu)件共計(jì)40個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中40個(gè)水泥碳化物深度低于鋼板的厚度，也就是說(shuō)，燃料深度100%低于鋼板的厚度。鋼筋受混凝土的堿性保護(hù)，不處于易銹蝕狀態(tài)。

（2）所檢測(cè)10個(gè)框架梁構(gòu)件共計(jì)20個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中20個(gè)測(cè)點(diǎn)的混凝土碳化深度均小于鋼筋保護(hù)層厚度，即100%混凝土的碳化深度小于鋼筋的保護(hù)層厚度，鋼筋由混凝土堿性保護(hù)，不容易生銹。

表1 鑒定單元可靠性綜合鑒定評(píng)級(jí)

2.5 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配筋抽檢

對(duì)框架的五個(gè)支柱進(jìn)行了審查，主要側(cè)根數(shù)與設(shè)計(jì)一致，平均間距后臺(tái)執(zhí)行根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)格要求，縱向鋼筋保護(hù)層厚度范圍為32～52mm，平均值為45mm；所審查的框架的三個(gè)橫梁的底座之間平均間隔符合設(shè)計(jì)和管理要求。

2.6 框架柱、梁截面尺寸抽檢

所審查框架的五個(gè)支柱部分的規(guī)模符合設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格要求，所審查的框架的三個(gè)支柱部分的規(guī)模符合設(shè)計(jì)和規(guī)格要求。

2.7 地基基礎(chǔ)檢查

從現(xiàn)場(chǎng)勘察情況分析，框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)周邊地面未見(jiàn)明顯沉陷，并沒(méi)有檢測(cè)出基礎(chǔ)不規(guī)則向下遷移引起的框架柱和墻體開(kāi)裂以及不均勻沉降引起的上部分構(gòu)架的不良反應(yīng)。

2.8 圍護(hù)系統(tǒng)

房屋的結(jié)構(gòu)和排水系統(tǒng)基本完好無(wú)損，各門(mén)和窗戶也完好無(wú)損。局部墻面有滲水墻皮脫落現(xiàn)象。泳池中部上方檁條有油漆起皮、脫落后引起的檁條銹蝕，局部檁條銹斷，圍護(hù)系統(tǒng)構(gòu)造合理，連接方式正確，網(wǎng)架屋面夾心保溫板及玻璃采光板基本完好，網(wǎng)架四周側(cè)墻為單層保溫板，局部存在破損、脫落現(xiàn)象。

3 結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算與分析評(píng)價(jià)

按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)構(gòu)件尺寸，依據(jù)《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ 7—2010）》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50017—2017）》和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50010—2010（2015版））》，考慮恒載、活載、雪載、風(fēng)載、地震荷載作用（未考慮偶然作用和不可抗力等），這次審查使用了中國(guó)建筑科學(xué)院開(kāi)發(fā)的PKPM4.1軟件和3D3S結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)軟件，以開(kāi)發(fā)個(gè)人商品結(jié)構(gòu)模型。

按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)框架柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，依據(jù)計(jì)算結(jié)果：框架柱抗力與作用效應(yīng)之比均大于等于1.0（R/γ0S≥1.0），承載力滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求；二層梁1/F-G、11/F-G、A/1-2、A/10-11、E/10-11、F/10-11梁底主筋不滿足現(xiàn)行相應(yīng)規(guī)范要求，承載力不足；現(xiàn)澆板承載力基本滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

通過(guò)復(fù)核計(jì)算分析，在現(xiàn)有荷載情況下，該工程上部混凝土結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件承載力不滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求；屋面鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)部分桿件（?8×3.5、?60×3.5、?75.5×3.75）強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性不符合空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)技術(shù)議定書(shū)（JGJ 7—2010）的技術(shù)規(guī)范。

4 可靠性鑒定評(píng)級(jí)

4.1 地基基礎(chǔ)

本工程采用獨(dú)立基礎(chǔ)，本工程選擇第四層土作為基礎(chǔ)持力層，承載力特征值fak=240kPa。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)、地面等進(jìn)行檢查，基礎(chǔ)周邊地面未發(fā)現(xiàn)地面開(kāi)裂和明顯的沉陷，未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降引起的墻體開(kāi)裂及不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)的不良反應(yīng)。因此可以認(rèn)為地基基礎(chǔ)處于安全狀態(tài)，故地基基礎(chǔ)安全等級(jí)評(píng)定為Bu級(jí)，使用性等級(jí)評(píng)定為Bs級(jí)。

4.2 上部結(jié)構(gòu)承重安全性及使用性鑒定評(píng)級(jí)

（1）結(jié)構(gòu)的整體性：結(jié)構(gòu)布置合理，形成建立一個(gè)完整的系統(tǒng)，明確的傳輸線，結(jié)構(gòu)形式和選定的組成部分，使用狀態(tài)良好，局部桿件、網(wǎng)架球、支座底板油漆脫落，銹蝕現(xiàn)象。

（2）各構(gòu)件的安全性：二層梁 1/F-G、11/F-G、A/1-2、A/10-11、E/10-11、F/10-11梁底主筋不滿足現(xiàn)行相應(yīng)規(guī)范要求，承載力不足。部分桿件（?48×3.5、?60×3.5、?75.5×3.75）強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性不滿足《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ 7—2010）》的技術(shù)要求，桿件與球節(jié)點(diǎn)焊接節(jié)點(diǎn)牢靠，未見(jiàn)有虛焊、脫焊現(xiàn)象，形成完整系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)選型及傳力路線正確，符合現(xiàn)行規(guī)范要求，所檢測(cè)桿件的截面尺寸、球的直徑、壁厚除少數(shù)不符合規(guī)范要求外，其余均符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。

（3）結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)框架柱多個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行觀測(cè)，結(jié)果基本滿足規(guī)范要求。

綜合以上考慮，高級(jí)結(jié)構(gòu)安全評(píng)估為Cu級(jí)，使用性鑒定評(píng)級(jí)為Bs級(jí)。

4.3 安全性和封閉系統(tǒng)的使用鑒定評(píng)級(jí)

屋面構(gòu)造及排水設(shè)施基本完好，門(mén)窗外觀完好，泳池中部上方檁條有油漆起皮、脫落后引起的檁條銹蝕，局部檁條銹斷，圍護(hù)系統(tǒng)構(gòu)造合理，連接方式正確，目前未對(duì)主體結(jié)構(gòu)的安全造成不利影響。綜合評(píng)定圍護(hù)系統(tǒng)安全性鑒定評(píng)級(jí)為Bu級(jí)，使用性鑒定評(píng)級(jí)為Bs級(jí)。

4.4 鑒定單元可靠性評(píng)級(jí)

根據(jù)游泳館地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的安全性和使用性評(píng)定結(jié)果，按照《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50292—2015）》的規(guī)定，對(duì)游泳館按鑒定單元進(jìn)行可靠性評(píng)定，評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表1。

5 結(jié)論

綜合檢測(cè)成果和結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)（GB 50292—2015）》，綜合地基基礎(chǔ)和上部承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的評(píng)定結(jié)果，該結(jié)構(gòu)體系的可靠性等級(jí)應(yīng)評(píng)為Ⅲ級(jí)，部分構(gòu)件在使用性和安全性上要采取措施。