工程纠斜加固和结构安全性鉴定

徐善杰

（1 安徽省·水利部淮委水利科学研究院 安徽 蚌埠233000；2 安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽 合肥213000）

1 前言

某工程为六层框架结构住宅楼，建筑面积约2000m2。该工程基础采用筏板基础，埋深1.25m～1.90m。场地地层从上到下依次为：杂填土、粘土、淤泥质粘土、粉质粘土、全风化花岗岩。场地浅层地下水属潜水类型，稳定水位埋深在0.8m ～1.40m，地下水位随季节有所变化，年变化幅度一般小于1.0m，对混凝土和钢混结构中的钢筋无腐蚀性。因相邻建设施工，致使该楼出现总体向南倾斜，倾斜率最大值为8.1‰。倾斜详图如图1 所示。

图1 工程倾斜平面示意图

为恢复工程使用功能，对该工程进行了纠斜加固处理，并进行了结构安全性鉴定。

2 纠斜加固处理

2.1 方案

采用倾斜钻孔掏土法进行纠倾，共布置掏土孔161 个。采用锚杆静压桩进行托换加固，为截面200mm×200mm 的C30 预制方桩，共布设11m 长方桩37 根，单节桩长2.0m，桩尖端长2.0m。总体施工工序流程：施工准备→布置沉降和倾斜观测点→掏土纠偏→地基加固。纠倾加固平面布置图如图2 所示。

图2 工程纠倾加固平面布置图

2.2 组织实施[1][2][3]

1）拆除建筑物周边对纠偏、加固施工有影响的障碍物；对地下管线有影响的进行拆除或改道处理，煤气管线进行架空处理，并增设总控阀。

2）建立沉降、倾斜观测点，并对建筑现有情况和裂缝进行拍照。

3）掏土孔施工。掏土孔施工应由疏到密、由浅入深、循序渐进的原则，并由动态监测资料来指导。当建筑倾斜率接近3‰时，暂停1 ～2 天再进行微调掏土；回倾速率控制在5mm/d。

4）锚杆静压桩施工。包括开挖沟槽、测放孔位、埋设锚杆、压桩和封桩头等步骤。

3 结构安全性鉴定[4]

3.1 上部结构

1）采用目测观察、描述以及仪器量测相结合的方式对上部结构外观质量进行了检查，结果表明：未发现建筑物存在沉降引起的裂缝。

2）采用回弹法检测混凝土抗压强度，结果表明：检测的一层柱、二层梁、二层柱、三层梁、三层柱、四层梁、四层柱、五层梁、五层柱、六层梁、六层柱现龄期抗压强度均满足相应的设计强度等级要求。

3）利用钢筋定位仪和直尺抽检混凝土构件的钢筋配置情况，检测结果表明：抽测柱主筋根数及箍筋间距均能满足设计要求；抽测梁箍筋间距基本满足设计要求；抽测现浇板板底钢筋间距有2 处不满足设计及规范允许偏差要求，其余均能满足设计要求。

4）采用楼板测厚仪对现浇板的厚度进行检测，检测结果表明：抽测现浇板厚度平均值均满足设计要求。

5）采用中国建筑科学研究院研发的PKPM系列结构计算软件，依据现行国家规范及检测资料，对框架结构梁、板、柱承载力进行验算，并根据现有检测资料、地质勘察报告及设计图纸对地基基础承载力进行复核。其中：工程建筑结构安全等级为二级，框架抗震等级为三级，抗震设防烈度为7 度，第一组，地震加速度为0.15g，设计使用年限为50 年。地面粗糙度类别为C 类，基本风压0.35kN/m2，基本雪压0.60kN/m2。板厚按设计取值；抽测梁、板、柱混凝土强度按设计取值；混凝土保护层厚度按设计取值。

复述计算结果表明：浇板能满足正常使用条件下的承载力要求；框架梁能满足正常使用条件下的承载力要求；框架柱能满足正常使用条件下的承载力要求。

3.2 筏板厚度及混凝土抗压强度检测

随机抽检2 处基础，开挖后测量其几何尺寸及埋深；利用钻芯法检测其混凝土抗压强度。检测结果见表1。

表1 筏板厚度及混凝土抗压强度检测汇总表

检测结果表明：抽测筏板厚度满足设计要求；抽测筏板混凝土抗压强度满足设计强度等级C30要求。

3.3 基础处理后沉降观测

对处理后基础沉降进行观测，测点布置见图3，检测结果见表2。

图3 沉降观测测点布置示意图

表2 基础处理后的沉降观测结果汇总表

观测结构表明：基础整体倾斜及月沉降速度均小于《标准》GB50292-1999 第6.2.4 条要求。

3.4 地基基础安全性分析评价

根据加固设计图纸、基础检测资料及基础处理后沉降观测，并结合现场检查情况分析表明，处理后基础工程处于安全状态。

3.5 安全性鉴定评级

1）上部承重结构

综合构件混凝土强度、承载力、裂缝宽度对混凝土结构构件的安全性等级进行评定，见表3。

根据混凝土结构的安全性等级，对上部承重结构（子单元）的安全性鉴定进行评级，结果如表4。

由表4，主要构件的安全性等级应评定为Au级。该工程结构布置、支撑系统布置合理，形成完整系统，结构型式及传力路线明晰，符合现行设计规范要求；构件连接构造符合要求，无明显残损或施工缺陷；结构间的连接方式正确，无松动变形或其他残损，因此，结构整体性等级应评定为Au 级。综合所包含各种主要构件的安全性等级、结构整体性等级，上部承重结构（子单元）的安全性等级应评为Au 级。

表3 混凝土构件安全性等级的评定

表4 上部承重结构（子单元）安全性等级的评定

2）地基基础

根据加固设计图纸、基础检测资料及基础处理后沉降观测，并结合现场勘察情况分析表明，处理后基础工程处于安全状态。依据《标准》GB 50292-1999 第6.2.4 条综合评定地基基础的安全性等级为Bu 级。

3）鉴定单元安全性评级

根据《标准》GB 50292-1999第8.1.2条规定，鉴定单元的安全性等级，应根据地基基础和上部承重结构的评定结果按其中较低等级确定。因此，鉴定单元的安全性等级应评为Bsu 级。

4 结语

通过对该住宅楼进行纠倾和基础加固处理，工程结构安全性评定等级达到Bsu 级，即本工程结构系统符合国家现行标准规范的安全性要求，可以投入正常使用。

[1]刘毓氚,陈福全.锚杆静压桩在危险建筑物加固中的应用研究[J].岩石力学与工程学报,2002(1):130-132.

[2]范世平,孔广亚.建筑物加固改造技术的发展与应用[J].煤炭科学技术,2007(10):24-27.

[3]王庆松，高成云.建筑物安全鉴定及补强加固应用技术[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2012(1):20-26.

[4]GB 50292-1999 民用建筑可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2000。