摘 要:某辦公樓地溝水管爆裂,導(dǎo)致地基進水,部分地基沉陷,填充墻體出現(xiàn)裂縫。依據(jù)現(xiàn)有資料、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,利用裂縫測寬儀、回彈儀等儀器,對建筑物的地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀進行檢測,根據(jù)檢測結(jié)果按現(xiàn)行規(guī)范進行結(jié)構(gòu)復(fù)核驗算,依據(jù)檢測和復(fù)核驗算結(jié)果,對建筑物安全性進行鑒定評級,對存在安全隱患的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,提出處理建議。
關(guān)鍵詞:辦公樓地基沉陷;可靠性鑒定;處理建議
1 概 述
該辦公樓主體為三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),采用柱下獨立基礎(chǔ),持力層為粗砂層,建筑面積約為1800m2。該樓于2010年4月開工建設(shè),2011年10月竣工并投入使用。2011年11月上旬,該樓西南角地溝水管爆裂,導(dǎo)致地基進水,當(dāng)時將水浸泡部分填土清除,用砂礫石進行換填處理,2013年2月發(fā)現(xiàn)該樓部分地基沉陷,填充墻體出現(xiàn)裂縫。
2 鑒定內(nèi)容
2.1 地基基礎(chǔ)
2.1.1 沉降觀測
該建筑物原留設(shè)的沉降觀測點已損壞,并且無原始沉降觀測資料。本次觀測采用DSZ2型水準(zhǔn)儀,以一層窗臺頂為參考水準(zhǔn)面進行相對不均勻沉降觀測,觀測結(jié)果見表1。
由表1可見,該樓局部傾斜超出《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)規(guī)定的允許值,不滿足規(guī)范要求。
2.1.2 整體傾斜觀測
本次觀測采用DT-02CL型經(jīng)緯儀,對該樓進行整體傾斜觀測,觀測結(jié)果見表2。
由表2可見,該樓整體傾斜超出《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002允許范圍,不滿足規(guī)范要求。
2.1.3 土樣分析與顆粒分析
在21×E、18×E處開挖基礎(chǔ),并分別在21×E、18×E處各取土樣一件,進行土樣分析和顆粒分析。分析結(jié)果顯示,18×E處Mg2+含量為16mg/kg土,K++Na+含量為237mg/kg土,pH值為8.27,21×E處Mg2+含量為43mg/kg土,K++Na+含量為436mg/kg土,pH值為8.56,該地基土屬亞硫酸中鹽漬土,具有一定的溶陷性和吸濕性。分析結(jié)果顯示,21×E、18×E處地基土均為礫砂。
依據(jù)工程詳堪報告,該建筑物地基土屬亞硫酸中鹽漬土,具有一定溶陷性和吸濕性,本次土樣分析結(jié)果與報告中易溶鹽實驗報告進行對比,分析認(rèn)為地下水管爆裂,地基進水,導(dǎo)致鹽份流失,地基不均勻沉降。
2.1.4 地基基礎(chǔ)鑒定評級
該樓設(shè)計采用柱下獨立基礎(chǔ),以粗砂層為持力層,本次顆粒分析表明,21×E、18×E處地基土為礫砂。依據(jù)觀測結(jié)果,該樓相鄰柱基的沉降差、整體傾斜均不滿足規(guī)范要求,防震縫變形,外墻瓷磚拉裂,且開挖基礎(chǔ)檢測發(fā)現(xiàn),18×E處基礎(chǔ)出現(xiàn)貫通性裂縫,裂縫寬約14mm,填充墻體出現(xiàn)明顯的沉降裂縫,個別裂縫寬度達到10mm以上,土樣分析結(jié)果表明,該樓因地下水管爆裂,地基進水,導(dǎo)致鹽份流失,地基不均勻沉降,依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292-1999,該建筑物地基基礎(chǔ)安全性可評為Du級。
2.2 上部承重結(jié)構(gòu)
2.2.1 裂縫檢測
該樓框架梁、框架柱、現(xiàn)澆板主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫;填充墻體、填充墻與柱連接處出現(xiàn)斜向、豎向、水平裂縫,裂縫寬度在1.0~12.0mm之間;屋面造型墻出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度在1.0~9.0mm之間。
2.2.2 現(xiàn)齡期混凝土強度檢測
本次檢測時,依據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-2011的要求,結(jié)合現(xiàn)場實際情況(該樓正在使用中),在一層至三層每層各抽取部分框架柱、現(xiàn)澆梁進行混凝土強度檢測,檢測結(jié)果表明,本次抽檢的框架柱、現(xiàn)澆梁現(xiàn)齡期混凝土強度推定值均滿足設(shè)計要求。
2.2.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸檢測
經(jīng)現(xiàn)場抽樣檢測,該樓框架柱、框架梁截面尺寸均滿足設(shè)計要求;現(xiàn)澆板厚度滿足設(shè)計要求。
2.2.4 鋼筋保護層厚度、配筋檢測
經(jīng)現(xiàn)場抽樣檢測,該樓框架柱、框架梁及現(xiàn)澆板的鋼筋保護層厚度均滿足設(shè)計要求;經(jīng)現(xiàn)場抽樣檢測,該樓框架柱、梁、現(xiàn)澆板所配鋼筋的規(guī)格、數(shù)量、間距基本符合設(shè)計圖紙和規(guī)范要求。
2.2.5 主體結(jié)構(gòu)復(fù)核驗算
本次采用中國建筑科學(xué)研究院研發(fā)的《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件》PKPM軟件中的鑒定加固模塊進行主體結(jié)構(gòu)復(fù)核計算。依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001(2008年版),該樓建筑抗震設(shè)防類別為丙類,抗震設(shè)防烈度為七度(第二組地震加速度0.10g),特征周期為0.40s。該樓為框架結(jié)構(gòu),框架抗震等級為三級。計算結(jié)果簡述如下:
(1)該部分第一扭轉(zhuǎn)周期與第一平動周期的比值均為0.84<0.90,滿足規(guī)范要求;
(2)該部分X方向最大層間位移角為1/1095,Y方向最大層間位移角為1/875,均滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)第5.5.1條中規(guī)定的限值1/550的要求。
(3)該部分本層與上一層的抗剪承載力之比均大于0.80,滿足規(guī)范要求。
(4)該部分框架柱最大軸壓比為0.57,滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)規(guī)定的0.90的限值。
(5)該部分框架柱、框架梁的截面尺寸及配筋均滿足抗震承載力要求。
根據(jù)以上檢測和復(fù)核驗算結(jié)果,該樓上部承重結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件安全性可評為Cu級。
2.2.6 結(jié)構(gòu)的整體性
(1)該樓結(jié)構(gòu)模式和結(jié)構(gòu)布置形式合理,傳力路線明確,基本符合規(guī)范要求;
(2)該樓整體傾斜,個別柱與墻連接處出現(xiàn)裂縫;
(3)該樓的框架柱、框架梁及現(xiàn)澆板的配筋構(gòu)造均基本滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
根據(jù)以上檢測結(jié)果,該樓上部承重結(jié)構(gòu)的整體性可評為BU級。
2.2.7 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位移或變形
該樓部分頂點位移最大值達到155mm,大于H/450(26mm)(H為結(jié)構(gòu)頂點高度),依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292-1999的相關(guān)規(guī)定,上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移評定為CU級。
2.2.8 上部承重結(jié)構(gòu)的安全性鑒定評級
根據(jù)該樓構(gòu)件的安全性等級、結(jié)構(gòu)的整體性等級、結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移,該樓上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級評定如下:
2.3 圍護系統(tǒng)的承重部分
經(jīng)現(xiàn)場檢測,該樓圍護系統(tǒng)的承重結(jié)構(gòu)個別構(gòu)件頂點位移超出規(guī)范要求,填充墻體出現(xiàn)裂縫,依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999)的相關(guān)規(guī)定,該樓圍護系統(tǒng)的承重部分安全性評定為Cu級。
2.4 鑒定單元的安全性鑒定評級
根據(jù)該樓地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)、圍護系統(tǒng)的承重部分安全性評定等級,鑒定單元安全性等級評定如下:
根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999),該辦公樓主體結(jié)構(gòu)安全性可評為Dsu級。
3 鑒定結(jié)論
(1)綜合分析認(rèn)為,該樓地基基礎(chǔ)靜載下存在較為嚴(yán)重的缺陷;該樓部分填充墻多處出現(xiàn)沉降裂縫,已顯著影響其使用功能;混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件頂點位移超出規(guī)范允許值;地基沉陷導(dǎo)致外墻瓷磚局部拉裂、脫落。
(2)根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999),該辦公樓主體結(jié)構(gòu)安全性可評為Dsu級,即安全性嚴(yán)重不符合《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對Asu級的要求,嚴(yán)重影響整體承載,必須立即采取措。
4 建 議
(1)對該樓地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)依據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范進行加固處理。
(2)對填充墻體裂縫、外墻開裂脫落瓷磚進行修補處理。
參考文獻
[1]GB50292-1999,民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]GB50023-2009,建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].
[3]GB/T50344-2004,建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].
[4]GB50010-2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].
作者簡介:焦振輝(1978-),本科,工程師,畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)土木工程專業(yè),現(xiàn)主要從事建筑物檢測鑒定及抗震加固施工等工作。