無(wú)資料砌體結(jié)構(gòu)的安全性鑒定及抗震鑒定★

潘琰楓，曹 毅

(1.武漢弘泰建筑工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司，湖北 武漢 430070；2.武漢市硚口區(qū)住房保障和房屋管理局,湖北 武漢 430000)

1 工程概況

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，建設(shè)了大量的砌體建筑。由于當(dāng)初的經(jīng)濟(jì)水平、施工工藝、材料質(zhì)量等多方面因素會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)主體出現(xiàn)不同程度的性能退化。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)建筑物的安全性能更為關(guān)注，尤其對(duì)出現(xiàn)明顯缺陷的建筑物更為關(guān)心，因此對(duì)老舊、劣化現(xiàn)象比較嚴(yán)重的建筑物進(jìn)行安全鑒定的需求越來(lái)越多。本文結(jié)合某工程實(shí)例對(duì)建筑物的安全性鑒定提出一些看法及思路。

2 檢測(cè)思路及方法

某6層砌體住宅，竣工時(shí)間約1993年，建設(shè)資料缺失，為查明房屋安全性并為使用提供技術(shù)依據(jù)，業(yè)主委托我司進(jìn)行安全性鑒定。根據(jù)委托任務(wù)及規(guī)范要求，需查明結(jié)構(gòu)主體的安全性能及抗震性能。

依據(jù)GB 50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[1]，建筑物類別為B類，后續(xù)使用年限按40 a考慮；建筑物抗震設(shè)防類別為丙類，地震設(shè)防烈度7度(0.1g)，第一組，場(chǎng)地土類別按照Ⅱ類計(jì)。由于無(wú)建設(shè)資料，本次鑒定需查明結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、材料性能、抗震構(gòu)造措施、結(jié)構(gòu)變形及損傷。檢測(cè)鑒定內(nèi)容如下：1)結(jié)構(gòu)布置圖繪制；2)材料強(qiáng)度檢測(cè)；3)圈梁和構(gòu)造柱的檢測(cè)；4)樓板鋼筋配置情況檢測(cè)；5)結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)；6)必要的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算及分析。

現(xiàn)場(chǎng)查勘發(fā)現(xiàn)，建筑物外觀狀況良好，各構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯的變形、開裂等不良現(xiàn)象。根據(jù)業(yè)主要求及建筑物情況，檢測(cè)方法以無(wú)損檢測(cè)為主，非破損或微破損為輔，且不進(jìn)行變形測(cè)量及基礎(chǔ)開挖。綜合分析認(rèn)為建筑物有以下特點(diǎn)：1)砌體墻強(qiáng)度、砂漿強(qiáng)度從上至下應(yīng)無(wú)變化；2)墻體厚度以及截面尺寸未做變化；3)無(wú)外挑結(jié)構(gòu)，因此僅需確定樓板鋼筋信息；4)圈梁以及構(gòu)造柱均為構(gòu)造措施，且與樓板一起澆筑，整棟樓混凝土應(yīng)該一致；圈梁以及構(gòu)造柱截面尺寸各層處應(yīng)無(wú)變化。

經(jīng)分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，最終按下面方案進(jìn)行實(shí)施：1)采用卷尺以及激光測(cè)距儀測(cè)量來(lái)繪制結(jié)構(gòu)布置圖；2)全面檢查結(jié)構(gòu)整體及構(gòu)件的外觀質(zhì)量及損傷情況；3)采用鉆芯法檢測(cè)構(gòu)造柱和圈梁的混凝土強(qiáng)度；采用回彈法檢測(cè)砌體承重墻磚強(qiáng)度；采用貫入法檢測(cè)砌體承重墻砂漿強(qiáng)度，采樣位置主要為樓梯間，且均采用一個(gè)批次；4)用鋼筋位置探測(cè)儀檢測(cè)樓板的鋼筋間距，少量開鑿來(lái)確定直徑。

3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

主要檢測(cè)結(jié)果如下：

1)建筑物使用情況：該建筑物無(wú)腐蝕性環(huán)境和高溫環(huán)境，一直作為住宅使用。建筑物為6層砌體結(jié)構(gòu)，首層層高為3.6 m，2層以上層高為3.10 m，該建筑開間主要跨度為2.8 m～3.4 m不等，進(jìn)深跨度主要為4.5 m，4.90 m，非上人屋面。平面布置圖見(jiàn)圖1。

2)結(jié)構(gòu)體系檢查：建筑物采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，構(gòu)件連接可靠，整體性好；構(gòu)造柱以及圈梁的位置主要通過(guò)鋼筋探測(cè)儀結(jié)果來(lái)判斷，建筑物每層均設(shè)置有混凝土構(gòu)造柱和混凝土圈梁，且位置基本符合抗震規(guī)范對(duì)7度區(qū)設(shè)防的要求；結(jié)構(gòu)平面布置均勻，豎向布置連續(xù)，結(jié)構(gòu)傳力路徑清晰。

3)承重墻厚度檢測(cè)：共選取18片墻體(每層3片)進(jìn)行厚度測(cè)量，并對(duì)1層墻(B/1-3)、2層墻(A/15-16)、3層墻(B/19-21)、5層墻(9/C-D)抹灰層厚度進(jìn)行了剔鑿測(cè)量，構(gòu)件側(cè)面抹灰層厚度為12 mm～19 mm，墻體厚度評(píng)定尺寸為240 mm。

4)樓板厚度的檢測(cè)：總共選取15塊樓板(每層3塊)進(jìn)行厚度測(cè)量，并選取2層板(17-18/C-D)、4層板(1-3/A-C)、6層板(11-13/A-C)進(jìn)行了板底抹灰層厚度及板面建筑層厚度進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)板底抹灰層厚度為11 mm～18 mm，找平層厚度及面層厚度為25 mm～32 mm，對(duì)樓板厚度評(píng)定值為100 mm。

5)圈梁及構(gòu)造柱混凝土強(qiáng)度檢測(cè)：采用鉆芯法抽檢了共18個(gè)構(gòu)造柱、圈梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，強(qiáng)度平均值為20.4 MPa，強(qiáng)度區(qū)間值：19.0 MPa～22.5 MPa。

6)砌體中磚與砂漿強(qiáng)度檢測(cè)：共抽檢了12片墻體及砂漿的強(qiáng)度等級(jí)。抽檢墻體的實(shí)測(cè)強(qiáng)度為MU7.5，滿足抗震鑒定規(guī)范規(guī)定的最低材料強(qiáng)度(MU7.5)要求；砂漿為混合砂漿，1層～3層砂漿實(shí)測(cè)強(qiáng)度為2.7 MPa,4層～6層砂漿實(shí)測(cè)強(qiáng)度為2.6 MPa，滿足抗震鑒定規(guī)范規(guī)定的最低強(qiáng)度(M2.5)要求。

7)鋼筋檢測(cè)：采用鋼筋探測(cè)儀抽檢了18塊(每層3塊)樓板板底鋼筋間距，并局部開鑿確定鋼筋直徑，板底鋼筋兩個(gè)方向評(píng)定值均為φ6@150 mm。

8)結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)：各墻體未見(jiàn)開裂及粉刷層脫落等不良情況，個(gè)別樓板板底鋼筋局部銹蝕、保護(hù)層脫落。

9)抗震構(gòu)造措施檢查：依據(jù)GB 50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)7度區(qū)B類建筑丙類建筑物要求，從結(jié)構(gòu)體系、材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)整體性等幾個(gè)方面進(jìn)行抗震構(gòu)造措施的核查，具體見(jiàn)表1。

表1 抗震構(gòu)造措施核查表

結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件材料等級(jí)整體性均滿足規(guī)范要求，評(píng)定建筑物抗震構(gòu)造措施基本滿足規(guī)范要求。

4 結(jié)構(gòu)承載力復(fù)核驗(yàn)算

根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范，采用檢測(cè)數(shù)據(jù)(尺寸、配筋、混凝土強(qiáng)度評(píng)定結(jié)果等)，用PKPM對(duì)建筑物進(jìn)行整體計(jì)算，計(jì)算時(shí)考慮地震作用，以方便核查墻體的抗震承載力[2-6]。

計(jì)算用基本信息如下：

1)荷載：恒載：樓面1.5 kN/m2(不含樓板自重)；屋面板：2.5 kN/m2(不含樓板自重)?；钶d：樓面2.0 kN/m2；不上人屋面0.5 kN/m2。

2)材料強(qiáng)度主要采用實(shí)測(cè)值，鋼筋：Ⅰ級(jí)鋼筋fy=210 N/mm2，Ⅱ級(jí)鋼筋fy=300 N/mm2；混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20；砌塊強(qiáng)度等級(jí)：M7.5；砂漿強(qiáng)度等級(jí)：M2.5。

計(jì)算結(jié)果如下：其中結(jié)構(gòu)分析模型見(jiàn)圖2，承載力驗(yàn)算結(jié)果詳見(jiàn)表2。

4.1 承重墻承載能力驗(yàn)算

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，墻體高厚比均滿足規(guī)范限值要求，局部墻體受壓承載力不滿足規(guī)范要求，較多墻體抗震承載力不滿足規(guī)范要求。部分承重墻的承載力驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 部分承重墻承載力的驗(yàn)算結(jié)果

4.2 樓板承載力驗(yàn)算

根據(jù)樓板的配筋計(jì)算結(jié)果，板底配筋均滿足承載力要求，但不滿足規(guī)范要求的最小配筋率要求。

5 結(jié)構(gòu)安全性及抗震鑒定結(jié)論

1)抗震鑒定。綜合考慮抗震承載力驗(yàn)算結(jié)果以及抗震構(gòu)造措施核查結(jié)果，認(rèn)為建筑物綜合抗震能力不滿足GB 50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)7度區(qū)B類住宅建筑的抗震設(shè)防要求。

2)安全性鑒定。根據(jù)規(guī)范，鑒定單元的安全性等級(jí)按照上部結(jié)構(gòu)子單元的安全性等級(jí)、地基基礎(chǔ)子單元安全性等級(jí)以及圍護(hù)系統(tǒng)子單元安全性等級(jí)三個(gè)方面分別鑒定，并綜合評(píng)定鑒定單元的安全性等級(jí)。而根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果，上部結(jié)構(gòu)未見(jiàn)明顯開裂、變形等不良情況，側(cè)面表示地基基礎(chǔ)子單元以及圍護(hù)系統(tǒng)子單元狀況良好?，F(xiàn)在最主要的是上部結(jié)構(gòu)子單元的安全性等級(jí)評(píng)定。

上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)根據(jù)結(jié)構(gòu)承載功能等級(jí)、結(jié)構(gòu)整體性等級(jí)以及結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。由于房屋圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置均滿足規(guī)范，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，結(jié)構(gòu)整體性能好，且建筑物整體未發(fā)現(xiàn)明顯損傷，對(duì)結(jié)構(gòu)整體性等級(jí)以及結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級(jí)均評(píng)定為Bu級(jí)。根據(jù)承載力計(jì)算結(jié)果，樓板板底配筋滿足受力要求，僅少數(shù)樓板有漏筋、保護(hù)層脫落等不良情況，樓板安全性等級(jí)評(píng)定為Bu。影響安全性等級(jí)最重要的元素就是墻體的評(píng)級(jí)[7]。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，常規(guī)恒、活荷載以及風(fēng)荷載作用下，僅個(gè)別墻體受壓計(jì)算承載力不滿足規(guī)范要求，更多的為墻體抗震承載力不滿足規(guī)范要求。因此安全性評(píng)定時(shí)是否需要考慮地震作用是影響安全性等級(jí)的一個(gè)關(guān)鍵因素，個(gè)人理解應(yīng)考慮地震作用，理由如下：地震作用作為一種偶然荷載，在建筑物目標(biāo)使用年限內(nèi)是可能發(fā)生的，上部結(jié)構(gòu)承載功能應(yīng)包含此部分作用；抗震指導(dǎo)思想是“小震不壞、中震可修、大震不倒”，安全性鑒定時(shí)考慮小震作用下的安全性能是應(yīng)該以及合理的，中、大震的抗震性能則根據(jù)抗震設(shè)計(jì)以及抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保證[8]。

根據(jù)以上評(píng)定結(jié)果，鑒定單元安全性等級(jí)評(píng)定結(jié)果為：建筑地基基礎(chǔ)子單元、上部承重結(jié)構(gòu)子單元、圍護(hù)系統(tǒng)承重部分子單元的安全性等級(jí)分別為Bu級(jí)、Cu級(jí)、Cu級(jí)，鑒定單元安全性等級(jí)評(píng)定為Csu級(jí)。

6 使用建議及總結(jié)

應(yīng)委托有資質(zhì)的設(shè)計(jì)、施工單位對(duì)承載力不滿足規(guī)范要求的墻體進(jìn)行加固；應(yīng)及時(shí)修復(fù)漏筋、保護(hù)層脫落等損傷；正常使用過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)，不隨意改變建筑物的使用功能及結(jié)構(gòu)傳力體系，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止使用并報(bào)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)管理。

既有砌體結(jié)構(gòu)住宅類建筑物較多，一般年代久遠(yuǎn)，對(duì)于無(wú)建設(shè)資料且還在使用的建筑物，檢測(cè)位置相對(duì)較少，檢測(cè)難度較大，應(yīng)從設(shè)計(jì)以及施工的方面來(lái)分析建筑特點(diǎn)，以達(dá)到優(yōu)化檢測(cè)量的目的。對(duì)于可靠性鑒定中的安全性鑒定，應(yīng)考慮地震作用的安全性能，至少應(yīng)達(dá)到小震不壞的要求。