張茂剛 ZHANG Mao-gang

（無(wú)錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，無(wú)錫 214153）

（Construction Engineering Department，Wuxi City College of Vocational Technology，Wuxi 214153，China）

0 引言

砌體結(jié)構(gòu)是中國(guó)歷史上得到廣泛應(yīng)用，且長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位的建筑結(jié)構(gòu)形式。受歷史和國(guó)情等因素的影響，我國(guó)仍將在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)繼續(xù)保有和使用大量砌體結(jié)構(gòu)建筑。隨著時(shí)間的推移，有很多既有砌體結(jié)構(gòu)房屋的可靠性已經(jīng)不能滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求[1，2]，而結(jié)構(gòu)體系的老化和突發(fā)災(zāi)害等，更會(huì)直接損害房屋結(jié)構(gòu)的可靠性。對(duì)于此類房屋，必須在細(xì)致檢測(cè)原建筑物的基礎(chǔ)上，依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行科學(xué)、合理的鑒定，為其加固、改造方案的編制與實(shí)施提供可靠依據(jù)。因此，有必要深入地研究房屋鑒定方法，不斷推進(jìn)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。本文以某居民住宅樓為例，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)房屋遭受的爆燃損害及房屋鑒定的方法和過(guò)程進(jìn)行探討。

1 爆燃事故對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的損害

1.1 爆燃事故概況 本例中的砌體結(jié)構(gòu)房屋是建造于上世紀(jì)90年代的七層磚混結(jié)構(gòu)居民住宅樓，建筑平面布局為獨(dú)立單元一梯四戶。建筑物的承重體系為縱、橫墻混合承重，承重墻是由機(jī)制標(biāo)準(zhǔn)磚和混合砂漿實(shí)砌而成的240mm厚墻體。房屋的樓蓋體系中除衛(wèi)生間和廚房采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板之外，其余部位均采用預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板。陽(yáng)臺(tái)采用了在混凝土挑梁或橫墻上擱置預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板的構(gòu)造形式。屋蓋體系均為預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板平屋頂。樓梯采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁式單跑樓梯。建筑物內(nèi)、外墻面均粉刷混合砂漿，內(nèi)墻面加紙筋灰罩面。

位于住宅樓頂層的701室發(fā)生了燃?xì)庑孤侗ú⒁l(fā)火災(zāi)事故，圖1為發(fā)生爆燃事故的701室及與之相鄰的702室原狀平面圖。爆燃事故導(dǎo)致701室及其周邊住戶的墻體、樓蓋、屋蓋等結(jié)構(gòu)構(gòu)件受損嚴(yán)重，樓內(nèi)其他住戶也受到不同程度的影響。因此，需要對(duì)該住宅樓進(jìn)行全面的評(píng)估鑒定，為制定房屋加固或處置方案提供可靠依據(jù)。

1.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件受損情況經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的逐戶檢查發(fā)現(xiàn)，明顯受到爆燃事故損害的房屋構(gòu)件主要分布于701室及其周邊的702室和601室。以下分戶說(shuō)明房屋構(gòu)件的主要損害情況。

在發(fā)生爆燃事故的701室。1軸和2軸處的墻體發(fā)生大面積倒塌，4軸墻體頂部出現(xiàn)通長(zhǎng)水平裂縫，G軸縱墻嚴(yán)重?fù)p壞并歪閃。北臥室（靠A軸一側(cè)）和衛(wèi)生間屋面板全部坍塌，廚房屋面板上抬松動(dòng)。南臥室（靠H軸一側(cè)）屋面板發(fā)生松動(dòng)、位移且有一塊斜向斷裂。

在與701室水平毗鄰的702室。4軸、5軸、G軸部位的多處墻體圈梁底部發(fā)生偏移并產(chǎn)生通長(zhǎng)水平裂縫，部分墻身存在明顯的水平或豎向裂縫。衛(wèi)生間半磚墻嚴(yán)重開(kāi)裂并歪閃。南臥室屋面的預(yù)制混凝土多孔板顯現(xiàn)兩條板間拼縫。

在位于701室下層的601室。在1軸和A軸的墻體中出現(xiàn)多條斜裂縫，D軸墻體頂部出現(xiàn)水平裂縫。北臥室頂部有4塊預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板因板底鋼筋被拉斷而斷裂，客廳頂部除位于兩端的預(yù)制混凝土多孔板之外其余均在跨中斷裂，南臥室頂部除位于兩端的預(yù)制混凝土多孔板之外其余均在跨中斷裂，廚房頂部的現(xiàn)澆混凝土板跨中部位顯現(xiàn)細(xì)微裂縫。圖2展示了在爆燃事故中受損的部分房屋構(gòu)件。

圖1 701室和702室原狀平面圖

圖2 在爆燃事故中受損的房屋構(gòu)件

1.3 房屋結(jié)構(gòu)受損程度分析 燃?xì)獍l(fā)生爆炸之后會(huì)使空氣壓縮而產(chǎn)生超壓，這種壓力波對(duì)房屋結(jié)構(gòu)表面的擠壓作用是導(dǎo)致門窗、墻體及樓、屋蓋損壞的主要原因。當(dāng)爆燃發(fā)生在室內(nèi)時(shí)，超壓通常會(huì)造成門窗、屋蓋、山墻等薄弱部位的鼓破，從而使壓力波外擴(kuò)耗散，導(dǎo)致室內(nèi)壓力快速下降。室內(nèi)燃爆中發(fā)生的這種現(xiàn)象通常被稱作泄壓保護(hù)。這種泄壓保護(hù)可使室內(nèi)的爆燃破壞局限在一定范圍之內(nèi)，大幅降低爆燃對(duì)鄰近結(jié)構(gòu)的損害程度。

從房屋構(gòu)件的受損程度來(lái)看，因702室與701室水平鄰接，兩室共用的4軸橫墻及衛(wèi)生間半磚墻鼓閃損壞嚴(yán)重，而其西側(cè)的5軸橫墻已無(wú)鼓閃損壞，僅在圈梁底部出現(xiàn)水平裂縫，6軸橫墻圈梁底部的水平裂縫則更為細(xì)小。與701室下鄰接的601室頂部預(yù)制樓板斷裂損壞嚴(yán)重，而其下層的501室頂板已無(wú)斷裂損壞，僅出現(xiàn)少量拼接板縫，且501室墻體也無(wú)明顯開(kāi)裂。與601室水平鄰接的602室頂板無(wú)斷裂損壞，僅顯現(xiàn)少量縱向拼接板縫，縱橫墻體也無(wú)明顯開(kāi)裂。從以上分析可以判定，該住宅樓701室發(fā)生的燃?xì)獗ㄔ斐闪朔课萁Y(jié)構(gòu)的局部損壞，損壞區(qū)域主要局限于701室、702室和601室。

2 房屋安全性及建筑抗震鑒定

2.1 試驗(yàn)及承載能力驗(yàn)算 對(duì)住宅樓7個(gè)外墻轉(zhuǎn)角點(diǎn)進(jìn)行的觀測(cè)表明，外墻最大傾斜率為3.29‰，滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）[3]對(duì)多層和高層建筑整體傾斜限值0.004H（4‰）的要求。從住宅樓的各層選取19片墻體，采取筒壓法檢測(cè)砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度，結(jié)果顯示所檢測(cè)的砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)均不低于M2.5。在現(xiàn)場(chǎng)任意抽取了三組磚樣，所檢測(cè)的抗壓強(qiáng)度等級(jí)均不低于MU15。

根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果，取磚的強(qiáng)度等級(jí)為MU15，砂漿強(qiáng)度為實(shí)測(cè)值，其他參數(shù)按相關(guān)規(guī)范取值，進(jìn)行了墻體承載力的驗(yàn)算。計(jì)算結(jié)果表明，E軸交4～6軸部位三片窗間墻的抗力與荷載效應(yīng)之比（R/γ0S=φf(shuō)A/N），按圖1中從左向右的順序分別為：一層 0.71、0.50、0.80；二層 0.68、0.48、0.77；三層 0.93、0.67、1.04；四層 1.12、0.80、1.25，而除此之外的其余各承重墻體的抗力與荷載效應(yīng)之比均大于1。

2.2 房屋安全性鑒定 由于外墻傾斜率符合規(guī)范的限值要求，且在建筑物墻體中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的沉降裂縫、變形或位移，可以判定建筑基礎(chǔ)的不均勻沉降小于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許沉降差[3]。依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999）的規(guī)定，評(píng)定該房屋地基基礎(chǔ)的安全性為Au級(jí)。

建筑物外墻轉(zhuǎn)角的觀測(cè)結(jié)果還證明該房屋不存在不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移。由于一至四層的E軸交4～6軸墻體承載能力不足，造成房屋承重墻體主要構(gòu)件的安全性不足，需對(duì)該部位墻體采取更換或加固措施。通過(guò)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)整體性的檢測(cè)，可以判定其結(jié)構(gòu)布置較為合理，結(jié)構(gòu)選型及傳力路線基本正確；支撐系統(tǒng)中各構(gòu)件的連接構(gòu)造符合現(xiàn)行規(guī)范要求，無(wú)明顯殘損且能有效傳遞側(cè)向作用；圈梁的構(gòu)造和配筋符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求；結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系較為合理，連接方式正確。綜合房屋結(jié)構(gòu)的安全性、整體性和側(cè)向位移的檢測(cè)，評(píng)定該房屋上部承重結(jié)構(gòu)的安全性為Cu級(jí)。

此外，鑒于房屋采用縱橫墻混合承重體系，部分縱橫圍護(hù)墻體參與了結(jié)構(gòu)的承重作用，而承重墻體主要構(gòu)件的安全性尚有不足，評(píng)定維護(hù)系統(tǒng)承重部分的安全性為Cu級(jí)。

2.3 建筑抗震鑒定 將701、702和601室作為已嚴(yán)重?fù)p壞需進(jìn)行更換或加固處理的部位，依照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50023-2009）進(jìn)行住宅樓的抗震鑒定。按照B類砌體房屋、抗震設(shè)防烈度6度、抗震設(shè)防分類丙類的標(biāo)準(zhǔn)，從房屋的高度和層數(shù)、結(jié)構(gòu)體系的合理性、墻體材料實(shí)測(cè)強(qiáng)度、房屋整體性連接構(gòu)造的可靠性、局部易倒塌部位構(gòu)件及其連接構(gòu)造的可靠性幾個(gè)方面，評(píng)定房屋結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施。另外，運(yùn)用PKPM軟件按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）的規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算。綜合以上的檢測(cè)和計(jì)算結(jié)果，表明該房屋的抗震構(gòu)造措施和抗震承載力能夠滿足規(guī)范要求。

2.4 房屋鑒定結(jié)論 綜合前文的檢測(cè)和評(píng)定結(jié)果，可得出以下房屋綜合鑒定結(jié)論：

①根據(jù)《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ125-99）的規(guī)定，由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和分析確定建筑物的危險(xiǎn)性等級(jí)為C級(jí)，即部分承重結(jié)構(gòu)承載力不能滿足正常使用要求，局部出現(xiàn)險(xiǎn)情，構(gòu)成了局部危房。應(yīng)將701室所有墻體、701室與702室之間的隔墻拆除重砌，702室和601室中的受損墻體根據(jù)受損程度進(jìn)行拆除重砌或加固處理。

②綜合建筑物地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和維護(hù)系統(tǒng)承重部分的安全性等級(jí)，根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999）的規(guī)定，評(píng)定房屋的安全性為Csu級(jí)，即安全性不符合標(biāo)準(zhǔn)對(duì)Asu級(jí)的要求。應(yīng)對(duì)一至四層的E軸交4～6軸墻體采取加固措施，以確保房屋結(jié)構(gòu)的安全性。

③根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50023-2009）的規(guī)定，判定該房屋的抗震措施和抗震承載能力能夠滿足要求。

3 結(jié)語(yǔ)

室內(nèi)爆燃事故可能對(duì)房屋結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p害，但其損害范圍通常具有一定的局限性。在對(duì)此類房屋進(jìn)行鑒定時(shí)，需要以細(xì)致地檢測(cè)和分析為基礎(chǔ)，做到準(zhǔn)確而客觀地把握鑒定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范條文。對(duì)房屋安全性、抗震性的評(píng)定，應(yīng)辨明受損構(gòu)件的部位及其受損程度對(duì)于建筑物整體性能的影響，基于縝密的評(píng)測(cè)程序得出科學(xué)的鑒定結(jié)論，才能確保后續(xù)加固、維修方案的合理性與經(jīng)濟(jì)性。

[1]孫建，許家鵬，邵云.混凝土-砌體混合結(jié)構(gòu)教學(xué)樓抗震鑒定與加固[J].建筑技術(shù)，2013，44（11）：969-972.

[2]楊威，王力波，張仕通.某多層砌體房屋改造及抗震加固設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)構(gòu)，2010（6）：214-217.

[3]GB50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.