游磊 周強
江蘇建科鑒定咨詢有限公司
某建筑為二層木結(jié)構(gòu),建于20世紀40年代末,七檁前后廊小式硬山建筑形式,面寬為二間,木柱和木梁承重,圍護結(jié)構(gòu)為磚墻自承重,二層樓面為木樓蓋,屋蓋由木檁條、木椽條、望磚和屋面瓦組成,主要木構(gòu)件樹種為杉木。外墻采用小青磚(尺寸:240mm×120mm×25mm)砌筑240厚空斗墻,局部外墻采用普通黏土紅磚砌筑240厚空斗墻,內(nèi)墻采用小青磚(尺寸:240mm×120mm×25mm)砌筑120厚實心墻。目前擬對該房屋進行改造,為確保改造的順利進行,需對現(xiàn)有承重結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)狀進行詳細檢查檢測并鑒定結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的安全性。
對該房屋上部承重結(jié)構(gòu)進行檢查,未發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)存在因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫,地坪無沉降裂縫;采用全站儀對該房屋的傾斜情況進行檢測,所測最大傾斜率為1.80‰,未超出規(guī)范允許限值?,F(xiàn)場對該房屋木結(jié)構(gòu)構(gòu)件和砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷進行檢測∕檢查,一層柱根部及與墻體接觸位置有明顯糟朽與蟲蛀,以前檐柱最為嚴重。前檐柱徑級較小,柱根位置嚴重糟朽,密布蟲蛀孔和蟻路痕跡,柱根外表面木質(zhì)纖維呈粉末狀剝落(如圖1所示);柱與穿枋連接高度有嚴重蟲蛀,且截面損失嚴重(如圖2(a)所示);柱與墻接觸位置至2.4m高度處有明顯蟲蛀痕跡(如圖2(b)所示)。房間內(nèi)柱徑級較大,露明部分保存相對較為完整。
圖1 前檐柱柱根腐朽及蟲蛀情況
圖2 前檐柱柱身腐朽及蟲蛀情況
抱頭梁與柱節(jié)點處腐朽嚴重,部分老檐墊板缺失,老檐枋破損嚴重(見圖3);二層木樓蓋面層因長期生活污水侵蝕,大部分腐朽嚴重;檐檁普遍存在輕微腐朽;磚墻體普遍風化、粉化嚴重,局部磚松動缺失;屋面因年久未修,存在破損現(xiàn)象,木擱柵、木檁條普遍存在順紋裂縫;部分屋面瓦殘缺。
圖3
現(xiàn)場選取表面未風化的磚塊,采用測磚回彈儀對墻體表面磚抗壓強度進行檢測,小青磚的抗壓強度平均值為2.05MPa~3.61MPa,燒結(jié)普通磚為M7.5MPa。砌筑砂漿不飽滿,且粉化嚴重,砂漿強度低于0.4MPa。
現(xiàn)場隨機抽取一層3根柱子、二層1根柱子進行超聲波無損檢測。根據(jù)超聲波在柱不同高度位置徑向波速差異對比,獲得柱構(gòu)件密實度并估算動彈性模量。抽樣檢測結(jié)果:前檐兩排柱根部(1m以下)密實度偏低,腐朽、蟲蛀問題較為嚴重,與外觀觀測結(jié)果一致;其他房間內(nèi)柱及二層部分抽樣結(jié)果密實度較高且沿高度方向分布均勻。
現(xiàn)場于二層兩柱間穿枋截取樣品,回實驗室對樹種、密度、含水率、抗彎彈性模量、抗彎強度等進行檢測鑒定,樣品邊材淺黃褐色,與心材區(qū)別明顯;心材淺栗褐色,木材有光澤,香氣濃厚;生長輪明顯,輪間晚材帶色深,寬度不均勻,每厘米2~5輪,應(yīng)為杉木;氣干密度0.32g∕cm3;含水率13.94%;抗彎彈性模量:5.36GPa;抗彎強度:49.05MPa(標準差±5.28),順紋抗壓強度平均值:33.4MPa。
本次安全性評估根據(jù)《近現(xiàn)代歷史建筑結(jié)構(gòu)安全性評估導(dǎo)則》(WW∕T0048—2014)將該建筑分別劃分為“構(gòu)件”“組成部分”及“整體”三個層次。鑒定評級按照《近現(xiàn)代歷史建筑結(jié)構(gòu)安全性評估導(dǎo)則》中相關(guān)規(guī)定的要求分層進行鑒定。
3.1.1 構(gòu)件一級評估
砌體結(jié)構(gòu)的檢測勘察應(yīng)包括外觀質(zhì)量、材料強度、變形、裂縫、構(gòu)造等五個項目,任一項目不滿足一級評估,則應(yīng)進行二級評估。
木結(jié)構(gòu)的檢測勘察應(yīng)包括木構(gòu)件的外觀質(zhì)量、變形、裂縫以及材料的腐朽、蛀蝕、缺陷等四個項目,任一項目不滿足一級評估,則應(yīng)進行二級評估。
3.1.2二級評估(結(jié)構(gòu)承載力驗算)
表1 構(gòu)件安全性鑒定評級結(jié)果表
根據(jù)檢測結(jié)果、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50005—2003)及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009—2012)相關(guān)規(guī)范要求,對該區(qū)域建筑木結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力進行驗算分析。風壓、雪壓按規(guī)范取值,材料強度按實測取值,驗算結(jié)果木柱、木梁承載力不滿足規(guī)范要求。
組成部分安全性的第二層次鑒定評級,劃分為“地基基礎(chǔ)”、“上部結(jié)構(gòu)(包括圍護結(jié)構(gòu))”兩個組成部分。
地基基礎(chǔ)的安全性評估應(yīng)包括地基和基礎(chǔ)兩部分的評估。當對地基安全性進行評估時,應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察報告、地基沉降觀測資料或其不均勻沉降在上部結(jié)構(gòu)中的反應(yīng)的勘察結(jié)果進行評估。當對基礎(chǔ)進行安全性評估時,應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)尤其是磚墻上是否出現(xiàn)與地基不均勻沉降相關(guān)的墻體裂縫,以及有裂縫的走向、裂縫的寬度、延伸狀況、是否貫穿等情況進行評估。
上部結(jié)構(gòu)的安全性鑒定評級,應(yīng)根據(jù)其所含各種構(gòu)件的安全性等級進行評定。
表2 組成部分安全性鑒定評級結(jié)果表
建筑整體安全性等級評估按組成部分安全性較低一個等級確定,并用對應(yīng)的大寫字母表示。若結(jié)構(gòu)布置不合理,存在薄弱環(huán)節(jié),或結(jié)構(gòu)選型、傳力路徑設(shè)計不當及其他明顯的結(jié)構(gòu)缺陷,建筑整體安全性等級(不含D級)在原有基礎(chǔ)上降低一級。
表3 整體安全性鑒定評級結(jié)果表
說明:A級:表示建筑整體安全性滿足要求,不必處理。
B級:表示建筑整體安全性基本滿足要求,極少數(shù)構(gòu)件需要采取措施。
C級:表示建筑整體安全性不滿足要求,少數(shù)構(gòu)件需要采取措施。
D級:表示建筑整體安全性嚴重不滿足要求,大部分構(gòu)件或整體需要采取措施。
該房屋體安全性評估等級為D級,整體安全性嚴重不滿足要求,建議請有資質(zhì)的設(shè)計、施工單位及時采取整體加固措施進行處理。