冀 強(qiáng)
(張家口第一建筑有限責(zé)任公司,河北張家口075000)
張家口位于張渤地震帶與山西地震帶交匯部位,屬于地震多發(fā)區(qū),1970年至今本區(qū)及鄰近地區(qū)已先后發(fā)生5級(jí)和5級(jí)以上地震17次,其中6級(jí)以上地震3次,最大為1998年1月10日張北6.2級(jí)地震.鑒于在汶川地震和玉樹(shù)地震中的磚混結(jié)構(gòu)的震害特別嚴(yán)重,甚至整體垮塌,為保證武警部隊(duì)的磚混結(jié)構(gòu)房屋在地震中有足夠的抗震性能,確保武警官兵的生命安全和部隊(duì)的戰(zhàn)斗力,2013年武警總部對(duì)張家口地區(qū)的各武警部隊(duì)的營(yíng)房建筑進(jìn)行安全檢查,要求對(duì)營(yíng)房建筑進(jìn)行加固,提高建筑綜合防災(zāi)能力,使?fàn)I房建筑達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn).本文概要介紹張家口某部隊(duì)磚混結(jié)構(gòu)辦公樓的抗震鑒定與加固設(shè)計(jì).
該辦公樓設(shè)計(jì)于2004年,并于同年施工建造,年底竣工.總建筑面積1454m2.首層平面圖見(jiàn)圖1.辦公樓平面為一字形,4層(不帶地下室),室內(nèi)外高差0.6m.建筑總高度14.7m.該辦公樓所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度,地震加速度為0.15g.地震分組為第一組.最大冰凍深度為1.2m.
該辦公樓為磚混結(jié)構(gòu),橫墻承重.樓板采用現(xiàn)澆板.梁、圈梁、現(xiàn)澆板和構(gòu)造柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20.承重墻體外墻厚370mm,內(nèi)墻厚240mm,磚砌體為MU10機(jī)制磚,M5混合砂漿(±0.000以下為M7.5水泥砂漿).基礎(chǔ)為鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),基底埋深1.3m.
圖1 首層平面圖
首先查閱由委托方提供的該教學(xué)樓的建筑、結(jié)構(gòu)圖紙及施工技術(shù)資料,該設(shè)計(jì)圖紙由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),但提供的圖紙及相關(guān)資料不正規(guī).但經(jīng)排查發(fā)現(xiàn),該結(jié)構(gòu)實(shí)際構(gòu)造柱、圈梁布置等工程實(shí)際情況與設(shè)計(jì)圖紙相符合.
在對(duì)基礎(chǔ)的檢查中未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降,基礎(chǔ)無(wú)明顯傾斜.建筑地基和基礎(chǔ)無(wú)靜載缺陷,地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱土、液化土和嚴(yán)重不均勻土層,非抗震不利地段.
房屋三、四層?xùn)|南角的第一、二道內(nèi)橫墻有長(zhǎng)度約3m、縫寬約1.5mm的斜裂縫,與其相交的內(nèi)縱墻有豎向和水平向裂縫,門洞上角有斜裂縫,對(duì)應(yīng)房間樓板有明顯的貫通斜裂縫.
磚強(qiáng)度檢測(cè)采用回彈法,砂漿強(qiáng)度檢測(cè)采用貫入法[4].對(duì)2、4層每層各抽取6個(gè)測(cè)點(diǎn).由檢測(cè)數(shù)據(jù)推出,砌體磚推定強(qiáng)度等級(jí)為MU10;砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度推定值為4.5MPa,砂漿強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙M5的要求.
依照《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》[5],采用混凝土回彈儀對(duì)該辦公樓混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了檢測(cè).檢測(cè)結(jié)果表明混凝土強(qiáng)度推定值在23~25MPa之間,滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C20的要求.
采用鋼筋位置測(cè)定儀對(duì)該宿舍樓梁、板、柱中的鋼筋進(jìn)行掃描,掃描結(jié)果表明混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋根數(shù)、鋼筋直徑和間距均滿足設(shè)計(jì)要求.
根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[1],該建筑屬于C類建筑,后續(xù)使用年限按50年考慮,應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]的要求進(jìn)行抗震鑒定.
該辦公樓為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類建筑,設(shè)防烈度按本地區(qū)基本設(shè)防烈度(7度)核查抗震措施.根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2],本建筑的抗震措施鑒定結(jié)果匯總見(jiàn)表1.
表1 抗震措施鑒定表
使用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算復(fù)核,根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出各段墻均滿足承載力要求.
依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[1]和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2],經(jīng)對(duì)該辦公樓現(xiàn)場(chǎng)檢查與檢測(cè)結(jié)果、抗震措施鑒定及抗震承載力驗(yàn)算,得出抗震鑒定結(jié)論如下:
1)砌筑砂漿強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)要求.
2)各層內(nèi)墻陽(yáng)角到門洞邊尺寸不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]的要求.
3)樓梯斜梯段上下端對(duì)應(yīng)的墻體處無(wú)構(gòu)造柱,不滿足構(gòu)造柱設(shè)置要求;頂層樓梯間墻體抗震構(gòu)造措施不滿足現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]第7.3.8條的要求.
4)入口處上端2.8m高的女兒墻偏高,不利于抗震.
5)樓板裂縫影響正常使用并存在局部安全隱患,墻體裂縫將影響抗震承載力和結(jié)構(gòu)的整體性.
房屋危險(xiǎn)性綜合評(píng)級(jí)為B級(jí).
1)砂漿強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)抗震能力差的墻體采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固.
2)對(duì)各層內(nèi)墻陽(yáng)角到門洞邊尺寸不滿足要求處,移門補(bǔ)洞,使其不小于1m.
3)宜降低入口處女兒墻高度.
4)裂縫應(yīng)當(dāng)封縫,對(duì)于裂縫較大的墻體應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理.
5)樓梯間采取措施加固,以滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]的要求.
加固后,后續(xù)使用年限不小于50年.
[1]GB50023-2009,建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S]
[2]GB50011-2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[3]GB50007-2011,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[4]JGJ/T136-2001,貫入法檢測(cè)砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S]
[5]JGJ/T 23-2001,回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S]