某多層混雜結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定及處理建議

閔宗軍，李薇薇

（1.北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司，北京 100039；2.北京市建設(shè)工程質(zhì)量第一檢測(cè)所有限責(zé)任公司，北京 100039）

0 引言

我國目前存在大批 20 世紀(jì) 60 年代～90 年代建造的房屋，隨著城市的發(fā)展，以前郊區(qū)很多自建房被劃入市區(qū)，特別是像北京、上海、廣州這樣的大城市，相當(dāng)一部分此類房屋建造時(shí)，無正規(guī)合法手續(xù)、且結(jié)構(gòu)形式多樣。現(xiàn)在由于城市面積的不斷擴(kuò)大，這批房屋被納入城市范圍，且不能隨意重建或改造房屋，所以為了滿足實(shí)際需求，老舊房屋檢測(cè)、鑒定勢(shì)在必行。本文以一個(gè)具體工程實(shí)例分析老舊房屋結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與鑒定過程，供同類工程項(xiàng)目參考。

1 工程概況

某辦公樓約建于 1996 年，其建筑面積 4 160 m2、高度為 6.6 m、室內(nèi)外高差 0.3 m，地下 1 層、地上 2 層，結(jié)構(gòu)形式為砌體-混凝土混雜結(jié)構(gòu)，無相關(guān)有效設(shè)計(jì)資料。據(jù)調(diào)查該建筑物早期地下 1 層、地上 1 層，使用用途均為停車庫；后改造為地下 1 層、地上 2 層，使用用途：地下 1 層為停車庫，地上 1 層、地上 2 層辦公樓。現(xiàn)委托單位委托筆者公司對(duì)該建筑物現(xiàn)狀進(jìn)行綜合安全性鑒定，其包括安全性及抗震鑒定，并給出處理建議。其中建筑抗震鑒定類別采用后續(xù)使用年限 40 年；荷載取值：恒荷載按照建筑物現(xiàn)有建筑做法、活荷載按照辦公樓［1］要求取值。

2 檢測(cè)內(nèi)容

該建筑無相關(guān)有效設(shè)計(jì)資料，主要檢測(cè)內(nèi)容包括：主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測(cè)繪；外觀質(zhì)量普查；混凝土抗壓強(qiáng)度；砌筑磚抗壓強(qiáng)度；砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度；現(xiàn)澆構(gòu)件配筋布置、鋼筋直徑檢測(cè)、構(gòu)件截面尺寸；建筑物外輪廓線頂點(diǎn)位移。

2.1 主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測(cè)繪

經(jīng)現(xiàn)場檢測(cè)：地下 1 層 1 軸～17 軸/B 軸～C 軸是框架結(jié)構(gòu)，與其相連接的墻體采用燒結(jié)普通磚與混合砂漿砌筑，地下 1 層樓蓋采用現(xiàn)澆混凝土樓板；地上 1 層 1 軸～17 軸/A 軸布置混凝土梁、混凝土柱，與其相連接的墻體采用燒結(jié)普通磚與混合砂漿砌筑，樓蓋采用預(yù)應(yīng)力空心板；地上 2 層墻體采用燒結(jié)普通磚與混合砂漿砌筑，屋蓋采用預(yù)應(yīng)力空心板。部分位置設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁。結(jié)構(gòu)布置情況如圖 1、圖 2 所示。

圖1 地下 1 層結(jié)構(gòu)布置情況（單位：mm）

圖2 地上 1 層結(jié)構(gòu)布置情況（單位：mm）

2.2 建筑外觀質(zhì)量檢查

在現(xiàn)場客觀條件允許的情況下，經(jīng)普查發(fā)現(xiàn)，其地下室外墻普遍存在漏水痕跡、鋼筋銹蝕、露筋現(xiàn)象。現(xiàn)場情況如圖 3～圖 12 所示。

圖3 地下 1 層 D、1～2 軸外墻漏水

圖4 地下1層 1、C～D軸外墻漏水

圖5 地下 1 層 C～D、1～2軸頂板露筋、銹蝕

圖6 地下 1 層 12、C 軸柱露筋、銹蝕、蜂窩

圖7 地下1層 D、16～17軸外墻漏水痕跡

圖8 地下 1 層 17、A～B 軸外墻漏水痕跡

圖9 地下 1 層 17、C～D 軸外墻漏水痕跡

圖10 地上 1 層 C～D、1～2 軸頂板漏水痕跡

圖11 地上 1 層 10、A 軸柱露筋、銹蝕

圖12 地上 1 層 16、A 軸柱露筋、銹蝕

2.3 混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

經(jīng)回彈法（鉆芯修正）檢測(cè)：該建筑被測(cè) 5 塊頂板、15 根梁、12 根柱共 2 個(gè)檢測(cè)批的混凝土抗壓強(qiáng)度推定值如表 1 所示。

表1 該建筑混凝土抗壓強(qiáng)度推定值

2.4 砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

經(jīng)回彈法檢測(cè)，地下 1 層砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度平均值為 8.1～18.3 MPa，該批砂漿抗壓強(qiáng)度推定值［2］為10.7 MPa；地上 1 層隨機(jī)抽取 6 面墻體的砌筑砂漿，其抗壓強(qiáng)度平均值為 16.2～23.1 MPa，該批構(gòu)件砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度推定值為 19.8 MPa；地上 2 層隨機(jī)抽取 6 面墻體的砌筑砂漿，其抗壓強(qiáng)度平均值為 15.8～23.3 MPa，該批構(gòu)件砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度推定值為 19.4 MPa。

2.5 砌筑磚抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

經(jīng)回彈法檢測(cè)，地下 1 層隨機(jī)抽取 1 層 10 面墻體，其抗壓強(qiáng)度平均值為 11.8～19.7 MPa，推定強(qiáng)度等級(jí)為 MU15；地上 1 層隨機(jī)抽取 1 層 10 面墻體，其抗壓強(qiáng)度平均值為 12.9～22.2 MPa，推定強(qiáng)度等級(jí)為 MU 15；地上 2 層隨機(jī)抽取 1 層 10 面墻體，其抗壓強(qiáng)度平均值為13.8～16.2 MPa，推定強(qiáng)度等級(jí)［2］為 MU 15。

2.6 構(gòu)件實(shí)際配筋情況

經(jīng)現(xiàn)場檢測(cè)，被測(cè) 17 根梁、13 根柱、10 塊頂板的配筋，具體配筋檢測(cè)數(shù)據(jù)如圖 13～圖 15 所示。

2.7 鋼筋直徑

經(jīng)現(xiàn)場檢測(cè)，被測(cè) 10 根梁、7 根柱、4 塊頂板的鋼筋直徑，具體配筋檢測(cè)數(shù)據(jù)如圖 13～圖 15 所示。

2.8 構(gòu)件截面尺寸

經(jīng)現(xiàn)場檢測(cè)，被測(cè) 17 根梁、9 根柱、17 塊頂板其截面尺寸，具體截面尺寸檢測(cè)數(shù)據(jù)如圖 13～圖 15 所示。

圖13 地下 1 層梁、柱配筋、截面尺寸檢測(cè)情況（單位：mm）

圖14 地上 1 層梁、柱配筋、截面尺寸檢測(cè)情況（單位：mm）

圖15 地下 1 層頂板配筋、截面尺寸檢測(cè)情況（單位：mm）

2.9 建筑物輪廓線頂點(diǎn)位移

經(jīng)現(xiàn)場檢測(cè)，被測(cè) 2 處外輪廓線被測(cè)方向頂點(diǎn)位移均滿足 DB11/637－2015《房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》［3］中的要求。

3 房屋主體結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核

該建筑物上部主體結(jié)構(gòu)采用軟件PKPM進(jìn)行建模計(jì)算；其中材料強(qiáng)度指標(biāo)為：混凝土柱及梁、板均取值為 C30。地下 1 層～地上 2 層砌筑磚均取值為 MU15；地下 1 層、地上 1 層、地上 2 層砂漿分別取值為 10.7、19.8、19.4 MPa。

4 房屋安全性鑒定

4.1 地基基礎(chǔ)安全性評(píng)級(jí)

因該建筑物已使用多年，未發(fā)現(xiàn)明顯不均勻沉降裂縫及整體結(jié)構(gòu)傾斜現(xiàn)象，即地基已穩(wěn)定，故地基基礎(chǔ)的安全性評(píng)定為 Bs級(jí)。

4.2 上部承重結(jié)構(gòu)評(píng)級(jí)

4.2.1 主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件評(píng)級(jí)

1）承載力驗(yàn)算。依據(jù) DB11/637－2015《房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》［3］及 GB 50023－2009《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》［4］相關(guān)條款，該建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果如表 2 所示。由于現(xiàn)場條件限制（梁上表面有厚為 370 mm 的砌體墻），梁上部鋼筋布置和直徑無法檢測(cè)，故梁上部鋼筋未作評(píng)定，本次對(duì)梁的評(píng)定僅限于對(duì)梁下部鋼筋評(píng)定結(jié)果。地上 1 層、地上 2 層樓板均為預(yù)應(yīng)力空心板，在現(xiàn)場客觀條件允許情況下進(jìn)行目測(cè)，地上 1 層～地上 2 層預(yù)應(yīng)力空心板均評(píng)定為 bu級(jí)。

表2 該建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果評(píng)級(jí)表

2）構(gòu)件構(gòu)造和連接評(píng)級(jí)。經(jīng)驗(yàn)算，地下 1 層～地上 2 層墻體的高厚比均符合國家現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求、評(píng)定為 au級(jí)。地下 1 層頂板最小配筋率配筋均不滿足現(xiàn)行規(guī)范 GB 50010－2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》［5］的要求，評(píng)定為 cu級(jí)。在現(xiàn)場條件允許的情況下，對(duì)構(gòu)件連接與構(gòu)造進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)構(gòu)件或連接部位局部開裂、松動(dòng)等危害安全的損壞，各構(gòu)件連接與構(gòu)造均評(píng)定為 bu級(jí)。

3）構(gòu)件變形與損傷評(píng)級(jí)。在現(xiàn)場條件允許的情況下，對(duì)墻體的傾斜、裂縫和風(fēng)化酥堿程度進(jìn)行目測(cè)檢查。經(jīng)檢查，未發(fā)現(xiàn)構(gòu)件出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形及損傷。各構(gòu)件按變形與損傷情況均評(píng)定為 bu級(jí)。

4.2.2 上部承重結(jié)構(gòu)典型樓層的安全性等級(jí)評(píng)定

選取地下 1 層、地上 1 層及地上 2 層為典型樓層。

地下 1 層墻體、梁、柱為主要構(gòu)件。地下 1 層墻體、梁及柱不含 cu級(jí)及du級(jí)，故地下 1 層主要構(gòu)件集墻體、梁及柱的安全性等級(jí)均評(píng)定為 Bu級(jí)。樓板為一般構(gòu)件。地下 1 層頂板均為 cu級(jí)，一般構(gòu)件集樓板的安全性等級(jí)評(píng)定為 Cu級(jí)［3］。

地上 1 層墻體、梁、柱為主要構(gòu)件。地上 1 層墻體、梁及柱不含 cu級(jí)及du級(jí)，故地上 1 層主要構(gòu)件集墻體、梁及柱的安全性等級(jí)均評(píng)定為 Bu級(jí)。樓板為一般構(gòu)件。地上 1 層頂板均為 bu級(jí)，一般構(gòu)件集樓板的安全性等級(jí)評(píng)定為 Bu級(jí)［3］。

根據(jù)典型樓層主要構(gòu)件集及一般構(gòu)件集的安全性等級(jí)評(píng)定結(jié)果，地下 1 層結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)評(píng)定為 Cu級(jí)，地上 1 層結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)評(píng)定為 Bu級(jí)，地上 2 層結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)評(píng)定為Du級(jí)［3］。

4.2.3 上部承重結(jié)構(gòu)整體性等級(jí)評(píng)定

依據(jù) DB 11/637－2015《房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，該建筑整體結(jié)構(gòu)布置不合理，不符合國家現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。構(gòu)件的連接構(gòu)造符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求；圈梁布置及截面尺寸等符合 GB 5003－2011《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的非抗震設(shè)計(jì)要求，能起到封閉系統(tǒng)作用［6］。

綜合以上情況，該建筑結(jié)構(gòu)整體性等級(jí)評(píng)定為Du級(jí)［3］。

4.2.4 上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)評(píng)定及建筑鑒定單元安全性等級(jí)評(píng)定

上部承重結(jié)構(gòu)承載能力等級(jí)為Du級(jí)，上部承重結(jié)構(gòu)整體性等級(jí)為Du級(jí)，因此該建筑上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)評(píng)定為Du級(jí)。

綜合評(píng)定該建筑鑒定單元的安全性評(píng)級(jí)為 Dsu級(jí)［3］。

5 房屋抗震承載力驗(yàn)算

5.1 建筑構(gòu)造核查

該建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造核查結(jié)果如表 3 所示。

表3 該建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造核查結(jié)果表

5.2 上部結(jié)構(gòu)抗震承載力驗(yàn)算及抗震宏觀控制等級(jí)評(píng)定

經(jīng)核查，該建筑結(jié)構(gòu)形式為砌體與混凝土構(gòu)件混雜承重，結(jié)構(gòu)選型、傳力路線不當(dāng)，故該建筑無法進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震承載力驗(yàn)算。

抗震構(gòu)造核查中房屋中砌體墻段實(shí)際的局部尺寸、構(gòu)造柱布置均不符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50023－2009《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》的要求，故房屋結(jié)構(gòu)抗震宏觀控制等級(jí)評(píng)為 De2級(jí)［3］。

5.3 上部結(jié)構(gòu)抗震能力等級(jí)評(píng)定及建筑抗震能力評(píng)級(jí)

綜合以上分析，取最低一級(jí)作為上部結(jié)構(gòu)抗震能力等級(jí)，因此該建筑上部結(jié)構(gòu)抗震能力等級(jí)為 De級(jí)。故該建筑的抗震能力等級(jí)為 Dse級(jí)［3］。

續(xù)表3 該建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造核查結(jié)果表

6 房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性等級(jí)

依據(jù)該建筑結(jié)構(gòu)安全性及抗震鑒定結(jié)果，綜合評(píng)定房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性等級(jí)評(píng)定為 Deu級(jí)。

7 處理建議

根據(jù)檢測(cè)及鑒定結(jié)果，該建筑結(jié)構(gòu)體系是砌體與混凝土混雜承重結(jié)構(gòu)，體系布置極度不合理，建議對(duì)其結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行改變，使結(jié)構(gòu)傳力合理、明確。可通過將原結(jié)構(gòu)砌體部分噴射混凝土改變成剪力墻即框架剪力墻結(jié)構(gòu)；或者將混凝土部分改變成砌體即砌體結(jié)構(gòu)；對(duì)于樓板最小配筋率不滿足要求、建議對(duì)其采取粘貼纖維復(fù)合材料等處理措施。

8 結(jié)語

綜上，對(duì)于大城市郊區(qū) 20 世紀(jì) 60 年代～90 年代建造的房屋，為了滿足需求，私自改造的居多；如未在檢測(cè)鑒定、設(shè)計(jì)的情況下，墻體開結(jié)構(gòu)洞、加層等現(xiàn)象比較常見，最終導(dǎo)致房屋的結(jié)構(gòu)體系變成了混雜結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)體系對(duì)抗震極度不利，一但地震會(huì)給生命安全造成極大隱患，同時(shí)給家庭、社會(huì)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。故房屋在改造前進(jìn)行全面的檢測(cè)鑒定及設(shè)計(jì)工作是很有必要的。Q