某砖混结构的安全性鉴定
2010-09-07
随着建筑结构的广泛应用,其安全性成为人们普遍关注的问题。特别是随着服役时间的增长,结构受到使用条件变化及环境侵蚀等因素的影响,结构的性能将逐渐退化,功能将逐渐降低乃至丧失,建筑结构的安全性评定更引人注目。与此相应,结构的鉴定评估将逐步成为一项重要的工程实践活动。
1 结构房屋安全鉴定的必要性及常用检查方法
1.1 结构房屋安全鉴定的必要性
图1 结构功能随时间变化图
混凝土结构和砌体结构是我国房屋工程建设中主要的两种结构形式。当前很多城市都规定了房屋安全责任人委托鉴定的义务,有下列情形之一的,房屋所有人、使用人或者建设单位应当申请房屋安全鉴定:拆改房屋墙体、柱、梁、板等主体结构;因施工、生产可能影响周边房屋安全的;房屋超过规定位用年限继续使用的;出现危及使用安全迹象的房厦;超过设计标准或规范,明显加大荷载的房屋;改变使用性质、危及使用安全的房屋;兴建大型建筑或者有桩基、地下建筑物和构筑物等建设项目的,建设单位应当在开工前申请对施工区相邻房屋进行房屋安全跟踪监测。
目前国内常用的安全鉴定标准主要有以下六种:《危险房屋鉴定标准》、《民用建筑可靠性鉴定标准》、《工业建筑可靠性鉴定标准》、《建筑抗震鉴定标准》、《房屋完损等级评定标准》、《农村危险房屋鉴定技术导则》。
1.2 多层砌体结构
砌体结构是指用块材和砌筑灰浆砌筑而成的一种混合材料。砌体结构所用的材料,如粘土、砂、石等都是地方材料,符合“因地制宜,就地取材”的原则,能节约钢材、水泥、木材等重要材料,降低工程造价。砌体材料具有良好的耐火性,以及较好的化学稳定性和大气稳定性,但砌体结构抗拉、抗剪强度低,故砌体结构的整体性、抗震性均较差,也易产生各种裂缝。砌体结构在使用过程中,出现的由于强度不足,或变形过大而产生的裂缝等症害,轻者影响房屋外观和使用功能,重者直接影响房屋的安全使用。
安全鉴定时,应全面检查的部位包括:
1)承重墙体:包括承重横墙、承重纵墙、承重山墙、承重窗间墙、承重窗肚墙、承重电梯间墙体等的裂缝;各承重墙体交接处的连接;承重墙体抹灰层等装修装饰的震损;承重墙体震前已有的破损等。
2)非承重墙体:包括非承重横墙、非承重纵墙、非承重山墙、非承重窗间墙、非承重窗肚墙、非承重电梯间墙体等的裂缝;各非承重墙体交接处的连接;非承重墙体抹灰层等装修装饰的震损;非承重墙体震前已有的破损等。
3)楼屋盖构件:包括中、重型楼屋盖构件及屋架的震损;轻型楼屋盖及屋架的震损;预制板间的裂缝;瓦屋面及天棚面饰等震损。
4)非结构构件及小品:包括出屋面的女儿墙及烟囱的震损;出屋面饰物的震损;与多层砌体结构相贴的小品等。
砌体结构构件的检查重点是:砌体的构造连接部位(重点检查房屋纵横墙交界处是否出现斜向或竖向裂缝);承重墙结构受力状况(重点检查承重墙体是否出现荷载裂缝和变形);承重墙、柱变截面处(重点检查变截面处是否出现因偏心受压、应力集中等原因产生的水平裂缝和竖向裂缝);拱脚、拱顶处砌体;梁、屋架端部下砌体;加层改造后的房屋承重墙与柱;易风化、腐蚀、冻融等部位;砌体的稳定性(墙、柱高厚比)。
2 某砖混的安全性鉴定
2.1 工程概况
该鉴定对象为五层砖混结构住宅楼,共1个单元,一梯两户,12套住宅。其北面为某小学七层住宅楼,东靠该小学围墙和市红十字会医院,南面为该小学空地和小道,西面为该小学另一七层住宅楼。该楼由现浇钢筋混凝上板屋盖,片筏基础,红中砖墙190幅,预应力空心板220块,钢筋混凝土现浇板68块,钢筋混凝土梁72根,钢筋混凝土柱4根和构造柱122根组成。
图2 一层及2~6层平面图
2.2 现场查勘情况
1.该楼基础不均匀沉降现象已明显,东面与北面交点墙角(9—E轴)产生滑移,水平位移量为5mm,室外排水沟、围墙也有滑移现象,水平位移量为3~10mm,102号房客厅内西面与北面交角处地面开裂裂缝宽度为1~3mm,长0.7m。
2.在现场E轴外墙西边、东边各选两点测量该房屋倾斜率得知,西面A点(见图2)为(0.30-0.08)m/17.95m=0.0123=1.2 3%,东面B点(见图2)为(0.30-0.06)m/17.95m=0.0134=1.34%,己超出《危险房屋鉴定标准》(JGJ125—99)第4.2.3条第2款所规定的限值1%的要求,整栋楼房向南面倾斜。
3.由业主提供的市红十字会医院大厦基坑开挖周边建筑物沉降观测报告得知,由于沉降而引起的建筑物基础倾斜在G15、G16点所在楼房(即该住宅楼)产生基础倾斜率最大,即l/273=0.0037,已超出《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)第5.3.4条所规定的限值0.002的要求。在东面和北面(9—E轴)交角一层外墙也发现数条斜向和水平方向的裂缝,缝宽为1~3mm、长0.5~1.5m。按《危险房屋鉴定标准》 (JGJ125—99)第4.2.3条第2款该楼房地基已处于危险状态。
4.该楼102号房内测得4轴墙体C点(见图2)倾斜率为0.2/1.8=1.1%>0.7%,按《危险房屋鉴定标准》(JGJ125—99)第4.3.4条第6款已构成危险点。
5.现场查勘了12套住宅,发现每户墙体均出现诸多缝宽为0.3~3mm、长为0.1~1.5m的裂缝;预应力空心板与板间灌浆处出现诸多宽0.2~1mm、长0.3~2m的横向裂缝。
6.该楼倾斜还有发展趋势,2009年8月4日查勘得知当时东面D点倾斜水平位移为2cm,2009年8月23日测得东面D点倾斜水平位移为9cm,增加7cm,且房屋南面与东面交角E点 8月4日距围墙还有1m,现已触碰到围墙。
2.3 房屋危险性鉴定
根据上述现场查勘情况分析,该住宅楼地基基础部分已处于危险状态,即μdf=1>0.75,达到《危险房屋安全鉴定标准》 (JGJ125—99)第5.4.13条第一款的规定,所以综合判定该住宅楼为D级。即承重结构承载力已不能满足正常使用要求,房屋整体出现险情,构成整幢危房。
2.4 损坏原因分析及鉴定结论
基坑开挖之初基坑支护施工方案不合理,施工过程中未对该楼基础未采取有效防范措施,是造成该楼基础的扰动、滑移和水平位移的主要原因。由于旁边的红十字会医院大厦距离该楼太近,且基础深过该楼许多,其基坑开挖深达-6米,而该住宅楼片筏基础埋深才-2.6米,所以市红十字会医院大厦基坑开挖时,一侧土卸载产生压力差,压力差导致较大的水平力,超过了基坑支护结构的抗侧能力,促使边坡产生位移带动该住宅楼基础产生滑动、水平位移变形。由于该住宅楼已整栋向南面倾斜,而医院大厦工程施工时产生的强烈振动严重影响该住宅楼的安全,使其遭受更深一步的破坏,裂缝亦加宽加长。
2.5 处理建议
1)对施工现场和该住宅楼的沉降、倾斜、场地地基滑动的情况进行动态监测工作,在此期间若损坏有继续发展的趋势,则应尽快疏散人员。2)采取应急措施,防止基坑支护结构继续变形和房屋倾斜量增大,加快基础工程的施工进度,并尽快按规范作好回填工作,使地下结构形成对基坑的永久性支撑。3)基础施工完工后,应该立即对该鉴定对象采取解危措施,如沉降、倾斜等现象已稳定,应委托有资质的加固设计及施工单位对鉴定对象进行全面加固处理,或在条件许可情况下对房屋作翻建处理。
3 结语
总之,开展对已有建筑的安全性分析研究和评估是一项具有重大实际意义和社会经济效益的研究课题,房屋安全管理属于公共安全管理,对于 保障人民生命财产安全具有十分重要的意义。论文虽然对某典型安全性鉴定提出了一些改进建议和措施,但是目前许多具体问题的研究仍需要进一步深入化、系统化和实用化,而鉴定技术和检测手段伴随着建筑科技的发展进步,也迫切需要不断地去探索和研究。