民用建筑安全性鉴定工作中的几点体会

2012-08-15袁晓丽

山西建筑 2012年19期

关键词：工房圈梁设计规范

袁晓丽

(山西省建筑科学研究院，山西太原 030001)

0 引言

随着设计、施工技术的不断完善，一些解放初期至二十世纪八九十年代建造的民用建筑或多或少存在着设计、施工等方面的先天缺陷，由于设计、施工、使用方法、使用年限、遭受不同自然灾害等因素的影响，许多建筑物的安全性有待评定。

近年来，笔者参与、负责多项民用建筑的安全性鉴定工作，就所做的工作谈谈民用建筑安全性鉴定工作中的几点体会。

1 地基处理在结构中的重要性

山西省地处黄土高原，地质类型多为湿陷性黄土。其地质特性为:在一定压力受水浸湿，土体结构迅速破坏，并发生显著附加下沉。一些建筑未对地基进行正确处理，就会给建筑物的安全性带来隐患。

当建筑物在使用过程中使用不当或由于施工质量原因导致管道破裂、渗水及季节性雨水倒灌等，就会产生地基不均匀沉降，又因我省地质情况的特殊性，此类情况下的不均匀沉降尤为显著。不均匀沉降导致上部承重结构墙体产生斜向裂缝，严重的甚至引起上部承重结构整体倾斜等现象。

例如:某住宅楼，场地湿陷类别为自重湿陷性，地基湿陷等级为Ⅱ级，持力层为湿陷性粉土。该场地地下6.5 m～8.5 m区域内存在防空洞、墓穴等空洞，且未采取任何处理措施。基础采用钢筋混凝土现浇连续地圈梁。地基处理采用2∶8灰土井。由于地下空洞未做任何处理，导致雨季雨水倒灌，地基严重不均匀沉降。该楼墙体裂缝最宽处23 mm，楼体倾斜最大达到125 mm。该楼安全性鉴定评级为Dsu级。根据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第3.3条中规定:鉴定单元Dsu级分级标准为安全性严重不符合本标准对Asu级的要求，严重影响整体承载;处理措施为必须立即采取措施。

如果地基处理得当，则会在很大程度上避免上述情况发生。在湿陷性黄土地区进行建设、地基应满足承载力、湿陷变形、压缩变形和稳定性的要求。针对黄土地基湿陷性这个特点和工程要求，采取以地基处理为主的综合措施，以防止地基湿陷，保证建筑物安全和正常使用，湿陷性黄土地区地基处理一般采用的方法有:垫层法、夯实法、挤密法、桩基础法、预浸水法、单液硅化或碱液加固法等多种方法。这些方法适用条件不同，在具体工程中要区分使用。

2 构造不足引发安全性问题的处理

我国国家标准《混凝土结构设计规范》经过多次修订，现行规范为2010年版，各版本规范对构造措施的规定也尽相同，总体来说是趋向严格，目前正在使用的建筑很多是建于二十世纪七八十年代，当时设计时使用的规范大多为TJ 10-74钢筋混凝土结构设计规范，历经规范的两、三次改版，这样在进行安全性鉴定的时候，新旧规范之间产生衔接问题。

例如:某办公楼，平面布置呈“L”形，为地上3层砌体结构，采用砖砌体纵横墙承重体系，建成于20世纪70年代，现场检测中未发现该楼设置有圈梁、构造柱、梁垫等，无有效的构造连接措施。根据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准中相关条款的规定，按构造评定该楼所有墙体的安全性等级为Cu级，评定该楼结构整体性的安全性等级为Cu级，该楼安全性鉴定评级为Csu级。

构造不足也引发该楼抗震承载力的严重不足，验算结果表明，该楼各层多数墙体的抗震承载能力均存在严重不足，仅部分墙体抗震承载力达到现行规范要求，由抗震承载力验算结果看，该楼实际抗震能力与现行国家标准之间存在巨大的差距，抗震承载力不足的墙体构件约占全楼墙体构件总数的65%。且该楼平面布置为“L”形，按照GB 50011-2010建筑抗震设计规范中相关规定，多层砌体房屋的建筑布置和结构体系，平面轮廓凹凸尺寸，不应超过典型尺寸的50%。而该楼平面轮廓凹进尺寸为相应投影方向总尺寸的55%，也超过现行国家标准最大限值。

对于这种构造严重不符合现行规范的建筑物，应对该楼进行有针对性地加固改造，提高抗震能力或者拆除重建。

3 抗震缺陷引发安全性问题的处理

《建筑抗震设计规范》实施较《砌体结构设计规范》晚，这样，在20世纪80年代以前建造的建筑物几乎没有必要的抗震构造措施，在抗震方面存在先天缺陷。即使在后期做过一些抗震方面的加固处理，但结果并不乐观。

例如:某办公楼，为地上2层(局部3层)的砖木结构，采用砖砌体纵横墙承重体系，屋盖采用木制人字屋架。该楼建成于20世纪50年代，现已达到了设计基准期，且设计时无任何抗震措施。管理部门于2002年曾对该楼进行了抗震加固处理。

该建筑没有考虑抗震设防主要表现于以下几方面:

1)结构体系采用纵墙承重;

2)层高超高;

3)抗震横墙间距太大;

4)没有必要的抗震构造措施，如:构造柱、圈梁等;

5)采用无水泥砂浆砌筑。且该建筑已达设计基准期，砌体强度有所降低，抗震性能下降。

管理部门于2002年对该楼进行抗震加固，加固部分为:

1)增加横向钢支架;

2)外墙增设构造柱及圈梁，并进行水泥砂浆抹面;

3)部分内横墙增加双面钢筋网水泥砂浆面层;

4)部分纵横墙内侧增加单面钢筋网水泥砂浆面层。

加固改造增设构造柱及圈梁对结构的整体抗震性能有一定程度的改善，但由于建筑物客观原因限制，四道圈梁均未能闭合，在地震来临时不能有效的起到抵御地震灾害的作用，对抗震性能提高不大。抗震加固后构造柱及圈梁的设置仍不满足现行《建筑抗震设计规范》的要求。在对该建筑进行结构整体性评价时，该结构的整体性评定为Cu级。

对于这种抗震存在严重缺陷的建筑物，应根据其使用价值进行加固处理或者拆除重建。

4 使用功能改变引发安全性问题的处理

一些建筑物在初期设计时按照某种使用功能设计，使用一段时间后，根据需要改变其使用功能及用途，有可能涉及荷载的重新分布，如楼板、墙体开洞及重新砌筑墙体。需按照新的结构布置情况进行结构复算，以确定其安全性。

例如:某工厂由于改扩建需要，某工房拟由生产车间改为办公用房，生产设备均已拆除。由于使用功能改变，故需按照办公用房标准对其进行结构复算。

根据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准、GB 50009-2001建筑结构荷载规范、GB 50003-2001砌体结构设计规范、GB 50011-2010建筑抗震设计规范、工程现场检测数据、设计图纸及改扩建方案等，对该工房承重构件进行承载能力和抗震验算，以确定其抗震性能和承载能力是否满足相关规范的要求。

经验算，该工房各层墙体的受压承载力(静载条件下)、局部承载压力、高厚比等均满足GB 50003-2001砌体结构设计规范中相关要求的规定;该工房各层均有墙体不满足抗震承载力要求，1，2层部分构造柱截面设置不满足抗震承载力要求。该工房砌体承重构件安全性评定为Cu级。该工房安全性鉴定评级为Csu级。由于抗震验算不满足现行GB 50011-2010建筑抗震设计规范要求，该工房采取必要的抗震加固措施后方能投入使用。