宋文佳
摘 要:某住宅樓底層為框架結(jié)構(gòu),上部5層為磚混結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)、計(jì)算和分析,得出該房屋地基出現(xiàn)顯著不均勻沉降,造成上部墻體大量開(kāi)裂,部分屋面板與墻體發(fā)生顯著相對(duì)位移,墻體裂縫仍在進(jìn)一步發(fā)展,地基處于危險(xiǎn)狀態(tài),該房屋危險(xiǎn)性評(píng)定等級(jí)為C級(jí),構(gòu)成局部危房。并提出加固設(shè)計(jì)建議,可供類似工程參考。
關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu);檢測(cè)鑒定;墻體裂縫;加固設(shè)計(jì)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.101
1 工程概況
某住宅樓建于上世紀(jì)90年代末,為6層磚混結(jié)構(gòu)(底層局部框架)房屋,縱向總長(zhǎng)60.0m,底層橫向?qū)?4.5m,底層層高4.2m,二層以上各層層高2.8m。該樓墻體普遍出現(xiàn)裂縫。
2 結(jié)構(gòu)檢測(cè)
2.1 地基探測(cè)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況本次勘察共布置6個(gè)標(biāo)貫取土勘察孔,相鄰孔間距12m,孔深10m,總進(jìn)尺60m,鉆孔距樓房外墻線1m,以查明場(chǎng)地埋深10.0m范圍內(nèi)地層成因類型、土質(zhì)特征、分布規(guī)律及含土的含水量,提供各層土物理力學(xué)指標(biāo),并對(duì)各層土的工程性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。從而為建筑物上部結(jié)構(gòu)墻體開(kāi)裂提供相應(yīng)的地質(zhì)信息。經(jīng)檢測(cè),建筑地基表層土為人工填土,該住宅樓樓填土厚度5~7m,回填土厚度過(guò)大,同時(shí)回填土的均勻性、密實(shí)性較差,不利于直接做為建筑的天然地基。
2.2 砂漿強(qiáng)度檢測(cè)
對(duì)于砌體砂漿強(qiáng)度采用貫入法進(jìn)行檢測(cè),該方法是根據(jù)測(cè)釘貫入砂漿深度和砂漿抗壓強(qiáng)度間的相關(guān)關(guān)系,采用壓縮工作彈簧加荷,把一測(cè)釘貫入砂漿中,由測(cè)釘?shù)呢炄肷疃韧ㄟ^(guò)測(cè)強(qiáng)曲線來(lái)?yè)Q算砂漿抗壓強(qiáng)度。檢測(cè)時(shí)應(yīng)保持測(cè)量表面垂直于被測(cè)砌體灰縫砂漿表面。檢測(cè)中砂漿貫入儀型號(hào)為SYJ-800B。
2.3 磚強(qiáng)度檢測(cè)
本次檢測(cè)對(duì)于磚的強(qiáng)度,采用回彈法進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)砌體磚的回彈儀型號(hào)為天津建筑儀器廠生產(chǎn)的HT-75型,計(jì)算方法為先根據(jù)回彈值計(jì)算每塊磚的平均值,再計(jì)算10塊磚的平均回彈值,然后根據(jù)最終的平均回彈值和單塊磚樣最小回彈值綜合推定磚的標(biāo)號(hào)。
2.4 混凝土強(qiáng)度測(cè)定
采用回彈法檢測(cè)梁板柱的強(qiáng)度,本次檢測(cè)所用回彈儀型號(hào)為天津建筑儀器廠生產(chǎn)HT-225型,該回彈儀在洛式硬度為HRC602的鋼砧上率定,其率定平均值均符合802的要求,率定合格。
2.5 鋼筋布置檢測(cè)
此項(xiàng)檢測(cè)采用電磁感應(yīng)法,采用HBY-84A-60型鋼筋探測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。其原理是:探頭等計(jì)量?jī)x器中的線圈,當(dāng)交流電流通電后便產(chǎn)生磁場(chǎng),在該磁場(chǎng)內(nèi)有鋼筋等磁性體存在,這個(gè)磁性體便產(chǎn)生電流,由于有電流通過(guò)便形成新的反向磁場(chǎng)。由于這個(gè)新的磁場(chǎng),計(jì)量?jī)x器內(nèi)的線圈產(chǎn)生反向電流,結(jié)果使線圈電壓產(chǎn)生變化。由于線圈電壓的變化,是隨磁場(chǎng)內(nèi)磁性體的特性及距離而變化的,利用這種現(xiàn)象便可測(cè)出混凝土中的鋼筋保護(hù)層、直徑及位置等?,F(xiàn)場(chǎng)對(duì)各類混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層及位置進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果表明:主筋數(shù)量與設(shè)計(jì)相符;箍筋平均間距與設(shè)計(jì)一致;鋼筋保護(hù)層厚度基本滿足規(guī)范要求。
2.6 垂直度檢測(cè)
本次采用經(jīng)緯儀對(duì)房屋垂直度進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖1。
《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定,垂直度全高允許偏差20mm。從檢測(cè)結(jié)果可知,最大南北向偏差55.0mm,最大東西向偏差45.0mm,大多數(shù)測(cè)點(diǎn)超出規(guī)范允許范圍,垂直度偏差嚴(yán)重不滿足規(guī)范要求。
2.7 檢測(cè)結(jié)果小結(jié)
檢測(cè)結(jié)果匯總?cè)缦拢?/p>
砂漿強(qiáng)度檢測(cè):各檢測(cè)位置砂漿強(qiáng)度在4.5-10.5MPa之間,平均強(qiáng)度6.4MPa。
磚強(qiáng)度檢測(cè):各檢測(cè)位置磚強(qiáng)度等級(jí)在MU15-MU20之間。
混凝土強(qiáng)度檢測(cè):各檢測(cè)位置混凝土推定強(qiáng)度平均值為17.1MPa。
鋼筋布置檢測(cè):各抽檢構(gòu)件鋼筋布置與設(shè)計(jì)基本相符。
垂直度檢測(cè):最大南北向偏差56.0mm,最大東西向偏差44.0mm(0.38H/1000),大多數(shù)測(cè)點(diǎn)超出規(guī)范允許范圍(規(guī)范允許值為20mm),垂直度偏差嚴(yán)重不滿足規(guī)范要求。
3 結(jié)構(gòu)承載力復(fù)核
該房屋屬于底框多層砌體結(jié)構(gòu)房屋,首層墻高度取至基礎(chǔ)頂面,磚、砂漿、混凝土強(qiáng)度按照實(shí)測(cè)值輸入。計(jì)算荷載按照設(shè)計(jì)荷載及荷載規(guī)范取值。砂漿強(qiáng)度等級(jí)選M5.0,磚強(qiáng)度等級(jí)選MU10,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15。該房屋建設(shè)于上世紀(jì)90年代,抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.2g,設(shè)計(jì)地震第一組,根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)的規(guī)定,應(yīng)采用B類建筑抗震鑒定方法。從計(jì)算結(jié)果可知:基礎(chǔ)承載力滿足要求;混凝土構(gòu)件承載力滿足要求;墻段在基本組合作用下(非地震作用)承載力滿足要求;部分墻段抗震承載力不滿足要求,特別是縱墻承載力相差較大。
4 鑒定結(jié)果
經(jīng)對(duì)某住宅樓樓的現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè),計(jì)算及分析,得出鑒定結(jié)論如下:
(1)房屋缺陷情況:①在調(diào)查的50戶住戶以及9戶底店中,僅有一家住戶和一家底店未發(fā)現(xiàn)顯著走向裂縫,墻體裂縫非常普遍,而且裂縫走向極具規(guī)律性,3、4單元西高東低,1、2單元西低東高,三道縱墻在建筑物中部均有一道較寬豎向裂縫,從屋頂延伸至五層樓面,最寬達(dá)20mm。②在調(diào)查的50戶住戶中,24戶出現(xiàn)門(mén)窗開(kāi)關(guān)困難,35戶地磚或墻磚出現(xiàn)開(kāi)裂、空鼓、破損。
(2)墻體開(kāi)裂原因分析:該房屋裂縫具有顯著走向性,主要出現(xiàn)在縱墻上,絕大多數(shù)是斜裂縫,裂縫特征與地基變形、不均勻沉降裂縫完全相符。綜合現(xiàn)場(chǎng)檢查、地勘分析結(jié)果判定,該房屋地基回填土厚度過(guò)大,同時(shí)回填土的均勻性、密實(shí)性較差,地基不均勻沉降引起該房屋上部墻體裂縫。
(3)裂縫影響分析:①該房屋已構(gòu)成局部危房,三單元六層?xùn)|戶是裂縫最嚴(yán)重的住戶,其東墻與頂部屋面板已發(fā)生相對(duì)位移,屬于危險(xiǎn)點(diǎn),其周?chē)簦ㄈ龁卧鶎痈鲬?、五層?xùn)|戶,二單元六層各戶,五層西戶)也應(yīng)一并暫時(shí)遷出。由于裂縫仍在擴(kuò)展,從目前情況看,有不斷出現(xiàn)新的危險(xiǎn)點(diǎn)的可能,在最終處理方案實(shí)施以前,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑物的沉降觀測(cè),一旦出現(xiàn)快速沉降(>2mm/月),應(yīng)將所有居民遷出。②建筑物中混凝土結(jié)構(gòu)受現(xiàn)狀及外界環(huán)境影響較大,混凝土開(kāi)裂后外部腐蝕介質(zhì)會(huì)沿裂縫侵蝕鋼筋表面,破壞鈍化膜,引起鋼筋銹蝕,進(jìn)而造成承載力下降。該房屋混凝土構(gòu)件未出現(xiàn)顯著裂縫,所以對(duì)混凝土構(gòu)件耐久性沒(méi)有影響。砌體構(gòu)件由磚和砂漿組成,砌體裂縫不會(huì)引起磚和砂漿的強(qiáng)度下降,砌體內(nèi)未配置鋼筋,所以裂縫不會(huì)引起鋼筋銹蝕,墻體裂縫對(duì)砌體的耐久性沒(méi)有影響。③墻體在承受地震作用時(shí)屬于偏壓構(gòu)件,從歷次震害的資料可知,墻體在往復(fù)地震作用下,會(huì)出現(xiàn)交叉的斜向裂縫,而該房屋裂縫主要是斜裂縫,與地震作用效應(yīng)相一致,在同向地震作用下,墻段裂縫會(huì)迅速增大,形成過(guò)大變形,從而引起屋面板塌落等連鎖反應(yīng),加重震害,所以墻體裂縫會(huì)削弱墻體的抗震性能,必須進(jìn)行處理。
(4)依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999),該房屋可靠性不滿足I級(jí)的要求,評(píng)定等級(jí)為IV級(jí),不滿足I級(jí)的原因是:①地基出現(xiàn)不均勻沉降,造成墻體大量開(kāi)裂;②首層與二層剛度比超限,上剛下柔,抗震不利;③部分墻段不滿足8度設(shè)防的抗震承載力要求。
(5)根據(jù)《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ125-99,2004年版),該房屋地基出現(xiàn)顯著不均勻沉降,造成上部墻體大量開(kāi)裂,部分屋面板與墻體發(fā)生顯著相對(duì)位移,墻體裂縫仍在進(jìn)一步發(fā)展,地基處于危險(xiǎn)狀態(tài)。而地基的安全性與上部結(jié)構(gòu)的安全性是相關(guān)聯(lián)的,上部結(jié)構(gòu)不可能在地基處于危險(xiǎn)狀態(tài)的條件下而保持自身安全,所以經(jīng)綜合分析判斷,該房屋危險(xiǎn)性評(píng)定等級(jí)為C級(jí),構(gòu)成局部危房。
5 處理建議
為使該結(jié)構(gòu)達(dá)到安全使用,并在目標(biāo)使用期內(nèi)能夠滿足正常使用性的目的,建議采取如下處理措施:
對(duì)地基進(jìn)行徹底處理,將防空洞以及其他陷部位采取壓力灌漿等方式進(jìn)行充填加固;
對(duì)建筑物進(jìn)行糾偏處理,使房屋各控制點(diǎn)恢復(fù)到沉降前的標(biāo)高位置;
對(duì)房屋墻體裂縫采用壓力灌漿方式進(jìn)行處理;加強(qiáng)首層剛度,滿足剛度比的要求,需在首層增加縱向抗震墻;對(duì)預(yù)制樓板板縫進(jìn)行剔鑿后灌縫處理。
按照以上建議嚴(yán)格進(jìn)行加固設(shè)計(jì)及施工,并相應(yīng)地進(jìn)行正常維護(hù),在目前的使用荷載條件下,按照擬定的目標(biāo)使用期進(jìn)行使用是可行的。
參考文獻(xiàn):
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