某帶裂縫砌體結構綜合安全性鑒定及處理建議

閔宗軍，楊鐵燈

（1.北京市建筑工程研究院有限責任公司，北京 100039；2.北京市建設工程質量第一檢測所有限責任公司，北京 100039）

0 引言

隨著中國經濟不斷發展，努力把老舊小區打造成居住舒適、生活便利、環境優美的美麗家園，不斷完善老舊小區各類配套設施，優化功能，是解決好人民最關心、最現實的問題。對 1990 年之前建設且建設標準、設施設備、功能配套明顯低于現行標準的老舊小區，以及 1990 年以后建成、住宅樓房性能或效果未達到國家節能 50 % 標準的小區，近些年我國實施了以抗震節能為主、環境治理為輔的綜合整治。老舊小區綜合整治中由于私自開墻打洞、屋面及外墻未設置保溫造成墻體開裂的現象較為普遍。本文以一個具體工程實例分析老舊小區在檢測與鑒定過程中墻體裂縫對結構的影響，供同類工程參考。

1 工程概況

某住宅約建于 1996 年，其建筑面積 4 473.5 m2、建筑高度為 14.15 m、由 2 個單體組成，室內外高差0.25 m，均無地下室、單體 1 地上 5 層、單體 2 地上 4 層，結構形式均為砌體結構，無相關有效設計資料。墻體采用燒結普通磚與混合砂漿砌筑，除衛生間為現澆樓板外其余樓板均為預應力混凝土空心板，各層均設置圈梁、構造柱，屋面為不上人屋面。現委托單位委托筆者公司對該建筑物現狀進行綜合安全性鑒定，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使用年限 40 年；恒荷載按照建筑物現有建筑做法、活荷載按照住宅［1］。

2 檢測內容

該建筑無相關有效設計資料，主要檢測內容包括［2］：主體結構現場測繪，外觀質量普查，材料強度，構件配筋布置、構件截面尺寸，建筑物外輪廓線頂點位移。

2.1 主體結構現場測繪

經現場檢測：單體 1 范圍為 1 軸～25 軸/A 軸～G 軸，層數為 1～5 層、無地下室，結構形式為砌體結構，墻體采用燒結普通磚與混合砂漿砌筑，樓（屋）蓋采用預應力空心板，設置圈梁、構造柱；單體 2 范圍為 26 軸～42 軸/B 軸～H 軸，層數為 1～4 層、無地下室，結構形式為砌體結構，墻體采用燒結普通磚與混合砂漿砌筑，樓（屋）蓋采用預應力混凝土空心板，設置圈梁、構造柱。結構布置情況如圖 1～3 所示。

圖1 單體 1、單體 2 整體結構布置情況（單位：mm）

2.2 建筑外觀質量檢查

由于該建筑處于使用狀態，且居住人口眾多，居住的人口類型老年人居多，且住戶家中基本都有裝修，溝通困難。故本次外觀質量檢查主要集中在建筑物外側、樓梯間及部分房間。經普查發現，4～5 層部分墻體開裂，且形成貫穿性裂縫；部分陽臺圍護板懸掛重物。現場情況典型照片如圖 4～7 所示。

圖4 5 層墻 13、A～C 軸墻體開裂

2.3 混凝土抗壓強度檢測

該建筑物混凝土的齡期已超過回彈法適用的齡期，應鉆芯修正；因現場客觀條件所限，無法進行鉆芯，其值僅供參考。經回彈法檢測，被測 5 根圈梁其混凝土抗壓強度推定值范圍為 16.1～36.7 MPa。

2.4 砌筑砂漿抗壓強度檢測［3］

經回彈法檢測，每層隨機抽取 6 面墻體檢測砌筑砂漿抗壓強度，其砌筑砂漿抗壓強度平均值范圍和推定值如表 1 所示。

表1 砌筑砂漿抗壓強度平均值范圍和推定值

圖2 單體 1 標準層結構布置情況（單位：mm）

圖3 單體 2 標準層結構布置情況（單位：mm）

圖5 5 層墻 15、A～C 軸墻體開裂

圖6 5 層墻 1、A～C 軸墻體開裂

圖7 陽臺圍護板懸掛重物

2.5 砌筑磚抗壓強度檢測

經回彈法檢測，每層隨機抽取的 10 面墻體其燒結磚抗壓強度平均值范圍和推定強度等級如表 2 所示。

表2 燒結磚抗壓強度平均值范圍和推定強度等級

2.6 構件實際配筋情況

由于該建筑處于使用狀態，給現場檢測帶來了一定的限制，特別是在無設計資料的情況下，構造柱、樓板的混凝土強度、配筋情況無法檢測，即無法剔鑿鋼筋。經現場檢測，被測 5 根圈梁具體配筋檢測數據如表 3 所示。構造柱配筋布置情況采用雷達探測儀檢測，經檢測，被測 6 根構造柱配筋情況如表 4 所示，雷達探測儀探測構造柱結果情況如圖 8 所示。

圖8 雷達探測儀探測構造柱結果情況

表3 圈梁實測箍筋間距情況

表4 構造柱實測配筋情況

2.7 構件截面尺寸

由于住戶家中基本有吊頂裝修，無法拆除吊頂部分，故無法檢測圈梁布置情況，本次檢測圈梁布置情況主要集中在樓梯間，圈梁截面尺寸均為 240 mm×300 mm。

2.8 建筑物輪廓線頂點位移

經現場檢測，3 處外輪廓線被測方向頂點位移均滿足 DB 11/637-2015《房屋結構綜合安全性鑒定標準》［4］中的要求。

3 房屋主體結構計算復核

采用中國建筑科學研究院的軟件“PKPM”進行建模計算；其中材料強度指標為：混凝土柱及梁、板均取值為 C30。1～5 層砌筑磚均取值為 MU15；1～5 層砂漿分別取值為 7.8、7.3、7.1、6.6、6.6 MPa。

4 房屋安全性鑒定

4.1 地基基礎安全性評級

因該建筑物已使用多年，經現場普查，未發現該建筑物上部主體結構主要承重構件出現明顯不均勻沉降裂縫，房屋整體結構沒有傾斜現象，據此判斷房屋的地基已穩定，無明顯不均勻沉降、變形和位移，地基基礎的安全性評定為 Bs級。

4.2 房屋上部承重結構安全性評級

4.2.1 主要結構構件的安全性等級

1）主要結構構件承載力驗算。

墻體為主要構件。經計算，1～5 層墻體均評定為 au級。樓板、屋面板為一般構件。樓板（除衛生間）、屋面板均采用預應力混凝土空心板，由于現場客觀條件所限，無法進行檢測及承載力驗算，根據現場外觀質量檢查，在目前使用狀態下，尚未發現不適于繼續承受豎向荷載作用的外觀缺陷，工作正常，故均評定為 bu級。

由于客觀條件所限，本次鑒定根據目前使用狀態對板類構件進行評定，后續使用中應加強觀察，發現開裂、變形等情況時應立即采取處理措施。墻體承載力驗算具體情況如表 5 所示。

表5 墻體承載力驗算結果評級表

2）構件構造和連接評級［3］。經驗算，1～5 層墻體高厚比均符合國家現行設計規范的要求，評定為 au級。未發現因連接與構造導致的構件或連接部位［5，6］局部開裂、位移或松動及其他損壞，各構件連接與構造均評定為 bu級。

3）構件變形與損傷評級。經檢查，未發現墻體側向位移超過國家規范的允許值。1 層有 1 面墻體、4 層有 1 面墻體、5 層有 10 面墻體存在裂縫。根據裂縫的寬度及形態，評為 cu級或 du級，其余墻體按變形與損傷情況均評定為 bu級。

4.2.2 上部承重結構典型樓層的安全性等級評定

選取 1 層、3 層、4 層及 5 層為典型樓層。

1 層墻體為主要構件，其中 bu級構件 175 個，du級構件 1 個，du級構件含量不多于 10 %，故 1 層主要構件集的安全性等級評定為 Cu級。樓板為一般構件，1 層頂板均為 bu級，一般構件集的安全性等級評定為 Bu級。

3 層墻體為主要構件，3 層墻體僅含 bu級，故 3 層主要構件集的安全性等級評定為 Bu級。樓板為一般構件，3 層頂板均為 bu級，一般構件集的安全性等級評定為 Bu級。

4 層墻體為主要構件，cu級構件 1 個，故 4 層主要構件集的安全性等級評定為 Bu級。樓板為一般構件，4 層頂板均為 bu級，一般構件集的安全性等級評定為 Bu級。

5 層墻體為主要構件，其中 bu級構件 95 個，cu級構件 4 個，du級構件 6 個，du級構件含量多于 3 %，故 5 層主要構件集的安全性等級評定為 Du級。屋蓋為一般構件，5 層頂板均為 bu級，一般構件集的安全性等級評定為 Bu級。

4.2.3 上部承重結構整體性等級評定

該建筑結構布置合理，形成完整系統，且結構選型、傳力路線設計基本正確。構件的連接構造無明顯損傷或施工缺陷，能傳遞豎向荷載和風荷載作用。

結構、構件間的聯系無松動變形。圈梁布置正確，截面尺寸等基本符合現行國家標準 GB 50003-2011《砌體結構設計規范》的非抗震設計要求，能起封閉系統作用。綜合以上情況，該建筑結構整體性等級評定為 Bu級。

4.2.4 上部承重結構的安全性等級評定

該建筑上部承重結構的承載能力等級為 Cu級，上部承重結構整體性等級為 Bu級；因此該建筑上部承重結構安全性等級評定為 Cu級。

4.3 建筑鑒定單元安全性等級評定

該建筑地基基礎的安全性等級為 Bu級，上部承重結構的安全性等級為 Cu級，綜合評定該建筑鑒定單元的安全性評級為 Csu級。

5 房屋抗震鑒定［7］

5.1 上部結構抗震承載力驗算

5.1.1 建筑構造核查

該建筑構造核查具體情況如表 6 所示。

表6 構造核查情況表

5.1.2 上部結構抗震承載力驗算及抗震宏觀控制等級評定

1）體系影響系數。該建筑體系影響系數均取 1.0。

2）局部影響系數。經核查，墻體局部尺寸不滿足規范要求，故該建筑局部影響系數均取 0.9。

由于在檢測過程中該建筑頂層多面墻體出現貫穿裂縫損傷情況，在建模計算過程中應考慮此種損傷對結構剛度減弱的影響，故本次在抗震鑒定建模計算過程中采取對損傷嚴重的墻體不建入模型中以考慮損傷對結構剛度的影響，從而能更真實地反應結構抗震能力情況。該建筑單體 1、單體 2 綜合抗震能力指數如表 7、表 8 所示。

表7 單體 1綜合抗震能力指數情況表

表8 單體 2 綜合抗震能力指數情況表

因此，綜合上部結構抗震措施核查結果及各樓層抗震承載力驗算結果，總體情況如下所述。

單體 1：該建筑上部結構 1～3 層樓層縱向綜合抗震能力指數均小于 1，綜合抗震承載力等級為 De1級；4 層、5 層樓層綜合抗震能力指數均大于 1，綜合抗震承載力等級為 Be1級；

單體 2：該建筑上部結構 1 層、2 層樓層縱向綜 合抗震能力指數均小于 1，綜合抗震承載力等級為 De1級；3 層、4 層樓層綜合抗震能力指數均大于 1，綜合抗震承載力等級為 Be1級。

經核查，該建筑總高度、總層數和結構體系、房屋構件實際材料強度、整體性連接構造、樓梯間設置符合現行國家標準 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》的要求；地基基礎與上部結構相適應；墻體布置對稱、地基基礎與上部結構相適應；該建筑承重窗間墻最小寬度、部分承重外墻盡端至門窗洞邊的距離不符合現行國家標準 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》的要求。因此房屋結構抗震宏觀控制等級評為 Ce2級。

5.1.3 上部結構抗震能力等級評定

綜合以上分析，取最低一級作為上部結構抗震能力等級，因此該建筑上部結構抗震能力等級評定為 De級。

5.2 建筑抗震能力評級

綜上所述，綜合該建筑地基基礎抗震能力評級和上部結構抗震能力評級，綜合評定該建筑的抗震能力等級評定為 Dse級。

6 建筑抗震能力評級

根據對該建筑結構安全性鑒定及建筑抗震鑒定的評級結果，綜合評定房屋結構綜合安全性等級評定為 Deu級。

7 處理建議

根據對此類老舊住宅檢測鑒定情況，北方 90 年代及以前建造的多層砌體結構房屋，無有效保溫措施，導致頂層由于溫度影響房屋會出現溫度裂縫的情況，且對房屋抗震能力造成一定影響。故對此類房屋外墻、屋面采取保溫處理措施是很有必要的。同時發現此類建筑很多在陽臺圍護板上掛空調等重物，建議拆除。

8 結語

綜上所述，貫穿裂縫的墻體對結構抗震能力有一定影響，故在建模計算時，應適當考慮此類裂縫對結構剛度的影響；同時本項目在檢測過程中由于條件限制，無法對構造柱布置情況進行剔鑿，本次檢測引入了雷達探測，大大減小了對原結構的損傷，并提高檢測效率，故雷達探測法在今后的檢測鑒定中可推廣使用。在老舊小區檢測鑒定過程中還發現一個普遍現象，即業主為了擴大使用面積，懸挑陽臺上的門聯窗被業主私自拆除，導致懸挑陽臺根部開裂，甚至懸挑陽臺出現根部鋼筋外漏現象。隨著長時間風吹雨曬，鋼筋可能會出現銹蝕現象，此種現象會帶來嚴重的安全隱患。Q