潘琰楓
武漢弘泰建筑工程質(zhì)量檢測有限公司(430070)
某幼兒園建于2001年以后,為5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。由于欲進行局部裝修改造,根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292—2015)的規(guī)定,需先對房屋進行改造前的可靠性鑒定以及抗震鑒定(房屋屬于地震設(shè)防區(qū))。由于委托方無任何建設(shè)資料,為完成委托方需求,難度較大。
為確定結(jié)構(gòu)的可靠性能及改造需要,必須了解現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)安全性能及使用性能。為確定結(jié)構(gòu)的抗震性能,需要了解結(jié)構(gòu)承載能力及抗震構(gòu)造措施。根據(jù)以上需要、結(jié)合工程特點及委托方要求,制訂如下工作步驟。①初勘,繪制結(jié)構(gòu)布置圖以及建筑圖,為初定檢測方案做準備;②初步計算(假定一個常用的混凝土強度等級),找出梁柱配筋規(guī)律以及結(jié)構(gòu)重要部位;③制訂現(xiàn)場檢測方案,根據(jù)試算結(jié)果及現(xiàn)場情況確定檢測點;④現(xiàn)場檢測;⑤計算分析并編制鑒定報告[1-5]。
幼兒園結(jié)構(gòu)平面(如圖1所示),雙向框架結(jié)構(gòu)。采用內(nèi)廊,樓梯間位于兩個端頭。建筑物柱網(wǎng)及荷載布置比較有規(guī)律,構(gòu)件截面基本一致,結(jié)構(gòu)平面布置圖如下。
圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖
經(jīng)過初步計算,發(fā)現(xiàn)柱基本為構(gòu)造配筋,同條件梁配筋基本一致。因此制訂如下檢測方案:①框架柱混凝土強度等級檢測,1~2層柱為一個批次,3~5層柱為一個批次,各抽芯18個;②所有梁板混凝土強度等級采用一個批次,共抽芯18個;③柱配筋按中柱、一般層邊柱以及頂層邊柱三大類進行檢測;④根據(jù)梁跨度、受荷面積、荷載大小及梁邊界條件進行梁配筋檢測;⑤分屋面層及一般層進行樓板配筋檢測;⑥損傷全數(shù)檢測。
根據(jù)制定的方案,對現(xiàn)場進行查勘及檢測,主要結(jié)果如下:
1)軸線及層高,采用卷尺及激光測距儀進行測量。幼兒園首層層高為4.20m,2~5層層高均為3.60 m;該建筑開間為3.30m、4.50m,進深為6.50m。
2)采用鉆芯法進行混凝土強度等級檢測,主要數(shù)據(jù)如下:1~2層柱混凝土芯樣抗壓強度分布區(qū)間為22.9~38.6MPa;3~5層柱混凝土芯樣抗壓強度分布區(qū)間為20.6~33.1MPa;梁混凝土芯樣抗壓強度分布區(qū)間為18.9~50.9MPa。
抽芯時應(yīng)先采用鋼筋探測儀探測鋼筋位置,以免傷害構(gòu)件鋼筋。
3)構(gòu)件截面尺寸測量,由于各構(gòu)件均有抹灰層,為確定各構(gòu)件尺寸,應(yīng)確定抹灰層厚度,抹灰層可在抽芯位置進行實測。
根據(jù)檢測結(jié)果:框架柱截面尺寸基本為350 mm×450mm、400mm×450mm、400mm×500mm,構(gòu)件表面抹灰層厚度為12~19mm;框架梁截面尺寸基本為200mm×500mm、250mm×550mm等,構(gòu)件側(cè)面抹灰層厚度為10~17mm;樓板厚度基本為100mm。所測板底抹灰層厚度為13~18mm,找平層厚度及面層厚度為12~25mm。
4)根據(jù)建筑抗震鑒定標準,為確定結(jié)構(gòu)抗震能力,應(yīng)從抗震構(gòu)造措施及構(gòu)件承載能力兩方面入手?,F(xiàn)場檢測應(yīng)確定如下信息:框架梁縱筋、箍筋直徑、箍筋加密區(qū)長度;框架柱縱向鋼筋、箍筋直徑、箍筋加密區(qū)長度等。
由于無原始設(shè)計圖紙,為減少鑒定檢測帶來的損傷,檢測時應(yīng)科學分析構(gòu)件配筋。
根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗梁柱構(gòu)件鋼筋配置均為對稱配筋,即使有不同直徑鋼筋亦如此。因此確定鋼筋直徑僅需開鑿一遍即可。如柱某邊配置縱向鋼筋5根,則僅需要開鑿3根,如若為4根,則僅需開鑿2根,具體可參照圖2陰影部分,采用此方法可大大減少開鑿量。
圖2 梁柱構(gòu)件的鋼筋配置
構(gòu)件中箍筋直徑一般無變化,開鑿一處即可;箍筋加密區(qū)長度及間距鋼筋探測儀即可。開鑿處可測量鋼筋保護層厚度并檢測混凝土碳化深度。
樓板一般僅檢測板底鋼筋直徑以及間距。鋼筋間距采用鋼筋探測進行測量,鋼筋直徑采用開鑿方式進行,開鑿處可順便測量鋼筋保護層厚度并檢測混凝土碳化深度。
根據(jù)試算結(jié)果及現(xiàn)場情況,每層采集4根柱配筋信息、6根梁配筋信息以及3塊板板底鋼筋信息。
5)根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》(GB50023—2009)的要求,不僅需要確定構(gòu)件承載能力,還需檢查結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的抗震構(gòu)造措施[6-9]。根據(jù)幼兒園建成年代,本項目采用2001系列規(guī)范進行設(shè)計,按后續(xù)使用年限50年(C類)核查其抗震構(gòu)造措施;該建筑物抗震設(shè)防類別為乙類,地震設(shè)防烈度7度(0.1 g),場地土類別按照II類計;房屋結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu),抗震等級為二級。
根據(jù)抗震鑒定規(guī)范,分別從結(jié)構(gòu)體系、梁構(gòu)造、柱構(gòu)造及材料強度進行檢查,結(jié)果表明該建筑結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施滿足7度C類建筑物乙類設(shè)防的要求。
6)建筑物損傷檢測,主要結(jié)果如下:外立面瓷磚未見明顯脫落;未發(fā)現(xiàn)明顯因地基不均勻沉降引起的不良現(xiàn)象;各處隔墻未見明顯開裂現(xiàn)象;各結(jié)構(gòu)構(gòu)件未見明顯損傷;局部外墻有滲水痕跡;屋頂雜物較多,局部排水不暢。
根據(jù)現(xiàn)行國家設(shè)計及鑒定規(guī)范,采用檢測結(jié)果提供的有關(guān)構(gòu)件實際尺寸、配筋、混凝土強度評定結(jié)果等,對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力進行驗算。主要計算信息如下:①構(gòu)件截面、層高以及軸線尺寸,采用實測值;②混凝土強度等級,由于強度分布區(qū)間范圍較大,采用最低強度值;鋼筋強度:受力箍筋按HRB235考慮,受力縱筋采用HRB335;③荷載取值根據(jù)裝修方案按現(xiàn)行荷載規(guī)范進行取值,砌體容重按燒結(jié)磚[10]。
圖3 計算模型
1)計算結(jié)果。采用pkpm鑒定模塊進行了結(jié)構(gòu)計算,比較計算結(jié)果及檢測數(shù)據(jù),各構(gòu)件承載力均滿足要求;結(jié)構(gòu)及構(gòu)件變形均滿足規(guī)范;柱軸壓比滿足規(guī)范要求。
2)鑒定結(jié)論。根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果、計算分析結(jié)果,結(jié)構(gòu)的鑒定結(jié)論如下:①結(jié)構(gòu)承載力驗算結(jié)果表明:在鑒定評估荷載作用下,且正常使用和正常維護條件下,該建筑物各層柱承載力驗算滿足要求,各層柱軸壓比驗算滿足規(guī)范要求;該建筑物各層梁承載力驗算滿足要求;該樓各層板板底實配鋼筋滿足承載力驗算要求。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)損傷情況分析,地基基礎(chǔ)承載力滿足規(guī)范要求;②抗震鑒定結(jié)果表明:結(jié)合構(gòu)件承載力計算結(jié)果及抗震構(gòu)造措施檢測結(jié)果,該建筑物的綜合抗震能力滿足《建筑抗震鑒定標準》(GB50023—2009)對7度區(qū)B類建筑乙類設(shè)防類別的要求;③根據(jù)損傷檢測結(jié)果,判定建筑物地基基礎(chǔ)以及圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性等級均為B級;根據(jù)損傷檢測結(jié)果、計算對比結(jié)果,判定該建筑物上部承重結(jié)構(gòu)可靠性等級為B級。
根據(jù)上述情況,依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292—2015)的規(guī)定,該建筑物整體可靠性等級評定為Ⅱ級。
通過該幼兒園的可靠性鑒定及抗震鑒定,對于無建設(shè)資料的建筑物,為完成相應(yīng)的鑒定任務(wù),應(yīng)仔細勘察、多次計算分析,對建筑物結(jié)構(gòu)及構(gòu)件受力特點進行詳細分析,結(jié)合鑒定要求找出檢測參數(shù)的規(guī)律,并結(jié)合設(shè)計要求及常用做法進行有針對性的現(xiàn)場檢測工作。
現(xiàn)場情況要多觀察與分析,找出影響結(jié)構(gòu)可靠性的不利因素,提出相應(yīng)的解決方案及使用建議。對于發(fā)現(xiàn)的構(gòu)件損傷,應(yīng)分析其產(chǎn)生原因,如若為受力引起則必須進行加固改造,否則應(yīng)進行必要的修復,避免繼續(xù)發(fā)展,影響耐久性及可靠性能。