某综合楼结构安全性鉴定

方贞淦

(福建省抗震防灾技术中心 福建福州 350001)

1 工程概况

1.1 建筑结构简况

某综合楼设计于1994年，1996年8月建成并投入使用。该楼建筑平面呈矩形，平面布置示意图见(图1)。建筑总长度为47.20m，总宽度为14.20m，建筑总面积约4200m2。该楼由东西段组成:东段(9-11轴)为住宅;西段(1-9轴)为车间及办公，现场检测期间该段空置。

东段(9-11轴)为宿舍住宅，8层;层高:一至八层3.10m，总高度为24.90m。西段(1-9轴)为车间、办公，5层;层高:一层5.00m，二、三层4.80m，四层4.50m，五层4.00m，主楼总高度为23.20m，含出屋面梯间总高度为26.50m。

结构质式:现浇钢筋混凝土框架结构。填充墙采用190mm厚非承重粘土空心砖砌体。

上部结构竣工图标注混凝土强度等级:柱为C25、二层梁板为 C25，其余为 C20。

基础:采用静压沉管灌注桩，桩端持力层为砂质粘土。

因该房屋建成使用已久，业主为了解该房屋使用现状及安全状况，委托进行结构安全性鉴定。

图1 平面布置示意图(单位:mm)

1.2 自然条件(按现行标准)

1.2.1 基本风压

基本风压w0=0.70kN/m2，地面粗糙度C类。

1.2.2 建筑抗震设防抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。

1.2.3 工程地质条件

1.2.3.1 土层分布该场地土层分布及主要参数指标见(表1)。

表1 场地土层分布及主要参数指标

1.2.3.2 地下水

场地地下水位埋深1.0m～1.50m。

1.2.3.3 场地抗震性能评价

建筑场地类别为Ⅱ类。

2 鉴定依据

本工程鉴定依据主要有:

(1)《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-1999

(2)《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010

(3)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

(4)《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

(5)《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008

(6)《混凝土结构现场检测技术标准》GB/T 50784-2013

(7)该建筑原竣工图纸

3 现场调查及检查结果

3.1 建筑物建筑、结构平面布置及构件使用现状调查

经现场查勘，发现该楼存在如下问题:

(1)与竣工图对照，有如下不符:

A.1-2/C-E区域图纸标注有两部(2.2m×2.2m)电梯，实际改为一部(3.0m×3.6m)电梯，梁板布置相应改变。

B.五层2-8/A-C区域距A轴1.8m处增设一根梁(200mm×500mm)。

C.五层8-9/H梁未施工。

D.部分填充墙体布置有变化。

(2)部分填充砖墙与框架柱(梁)交接处出现脱节缝。

(3))部分梁柱混凝土表面有沿纵向开裂及有蜂窝麻面等现象(如:四层1/A-E梁表面混凝土有麻面现象)。

(4)屋面隔热层部分已破损。

3.2 现阶段该建筑沉降与上部结构侧向位移

3.2.1 建筑沉降

该楼共布设19个沉降观测点。连续二个月沉降观测结果表明:近期各测点沉降速率介于0～0.002mm/d之间。

3.2.2 上部结构侧向位移

数据表明:该楼各测点最大侧向位移为 H/653;所检测点侧向位移均未超过规范限值要求，且未见房屋倾斜沿某方位呈规律性分布。3.3构件截面尺寸与偏差检查

抽样检查发现:

(1)多数楼板板厚偏薄，板厚最大偏差为 -23mm，平均偏差为-10.7mm。

(2)个别梁截面尺寸与设计不符(如:二至四层8-9/H梁高设计为600mm，实际为400mm;三层1/A-E梁原设计为900mm高，实际为850mm等)。

3.3 框架柱、梁钢筋配置检查

结合现场条件，采用扫描或现场随机凿开构件表面方法，对框架柱、梁钢筋配置情况进行抽样检查。抽样检查发现:

(1)个别梁、柱箍筋间距偏大(如:四层1/A-E梁原图箍筋加密区为 Φ8@100、梁中部为 Φ8@200，实测箍筋加密区为 Φ8@146，梁中部为 Φ8@300;二层8/E柱原图箍筋加密区为 ΦΦΦ8@100、柱中部为Φ8@200，实测箍筋加密区为 Φ8@150，柱中部为ΦΦ8@285等)。

(2)框架节点核芯区箍筋未设或设置不足(如一层1/A柱顶核芯区范围内未设箍筋，三层1/A柱顶核芯区范围内仅1根箍筋等)。

(3)个别框架梁端箍筋未加密(如:五层1-2/A梁距1/A柱侧起箍筋为Φ8@233等)。

(4)部分构件混凝土保护层厚度偏差大(如:五层1-2/A梁底钢筋保护层实测为7mm，二层1/A柱钢筋保护层实测为41mm等)。

(5)框架填充墙拉结筋未设置或设置不足(如:二层2/A-C墙未发现拉结筋、三层2/A-C墙拉结筋为2Φ6@620等)。

3.4 钢筋力学性能抽样检测

现场随机截取不同部位、不同径别钢筋6根，进行力学性能试验。主要数据见(表2)。

表2 钢筋力学性能试验主要数据

3.5 混凝土构件强度抽样检测

该楼混凝土构件强度抽样检测方法:楼板采用取芯法;梁采用回弹法;柱综合采用取芯法、回弹法。检测结果表明:部分构件混凝土强度实测值偏低。

4 上部承重结构验算、分析及评级

4.1 材料强度取值

(1)混凝土强度等级:①柱为C25、二层梁板为C25，其余为C20;②部分实测值偏低的构件按实测取值。

(2)柱纵筋强度按300N/mm2取值，单榀框架主梁纵筋强度按300N/mm2取值，其余框架梁及次梁纵筋强度按210N/mm2取值。

(3)柱、梁箍筋间距按实测结合设计取值，强度按210 N/mm2取值。

根据隧道工程环境情况，确定洞内注浆加固范围为隧底以外1.0 m。单根注浆管注浆扩散半径为中、粗砂层1.0～1.2 m，粉质黏土、粉砂、细砂地层0.5～0.75 m。注浆孔采用垂直钻孔形式，洞内向下施作，注浆孔的平面布置形式如图6所示。注浆采用带花孔的Φ42注浆小导管(如图7所示)，导管长度1.5 m。

(4)柱、梁截面按实测结合设计取值。

4.2 上部混凝土结构构件验算、分析及评级

根据现场检查数据及使用现状按现行规范并按设计目标使用年限50年对上部结构承载能力进行核算。钢筋混凝土柱、梁承载能力计算采用中国建筑科学研究院编制的“多层及高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE”，楼、屋面板承载能力计算采用中国建筑科学研究院编制的“结构平面计算机辅助设计软件PMCAD”进行。东段(9～11轴)楼面活荷载标准值:宿舍住宅取2.0kN/m2、卫生间取2.5kN/m2、楼梯取2.0kN/m2、阳台取2.5kN/m2。西段(1～9)轴楼面活荷载标准值:二至四层车间暂取4.0kN/m2(注:设计图中未注明)，办公取2.0kN/m2，卫生间取2.5kN/m2，楼梯取3.5kN/m2。屋面活荷载标准值:上人屋面取2.0kN/m2;不上人屋面取0.5kN/m2。基本风压按0.60kN/m2。填充墙按190mm厚非承重粘土空心砖墙计。构件尺寸取值:有抽检的构件按实际考虑，其余仍依原图。验算结果表明:

(1)底层个别柱轴压比偏大。

(2)底层部分柱、二层个别柱承载力验算不满足。

(3)部分梁承载力验算不满足。

4.3 其它

(1)个别构件混凝土强度等级低于 C20，直接评定为cu级。

(2)混凝土表面有沿纵向开裂及麻面露筋等构件，直接评定为cu级。

5 抗震性能评估

抗震性能按《建筑抗震鉴定标准》评估，存在如下主要问题:

(1)个别柱轴压比偏大(如:一层2/E柱轴压比为1.25)，不符合《建筑抗震鉴定标准》第6.3.2条规定:三级抗震框架柱轴压比不宜超过0.9。

(2)框架梁端箍筋加密区间距＞150mm，不符合《建筑抗震鉴定标准》第6.3.4条规定:三级抗震框架梁端箍筋加密区间距不应大于hb/4，8d和150mm。

(3)框架节点核芯区内未设或少设箍筋，不符合《建筑抗震鉴定标准》第6.3.6条规定:框架节点核芯区内箍筋的最大间距不宜大于8d和150mm，箍筋的最小直径不宜小于8mm。

(4)框架填充墙拉结筋未设置或设置不足，不符合《建筑抗震鉴定标准》第6.3.9条规定:填充墙应沿框架柱高每隔500mm设置2Φ6拉筋，拉筋伸入填充墙内的长度，三、四级框架不应小于墙长的1/5且不小于700mm。

(5)抗震承载力验算不满足。

6 地基基础分析及评级

鉴于甲方未能提供该楼沉降观测原始资料，根据3.2条现阶段该建筑沉降与上部结构侧向位移观测结果及上部结构的反应等情况，该楼地基基础安全性鉴定评级为Bu级。

7 鉴定单元安全性鉴定评级

(1)地基基础安全性鉴定评级为Bu级。

(2)综上部承重结构验算、分析以及抗震性能评估结果，上部结构安全性鉴定评级为Du级。

根据地基基础、上部承重结构安全性等级，该楼结构安全性鉴定评级为Dsu级，即该楼的安全性不满足鉴定标准要求，严重影响整体承载，必须立即采取措施。

8 鉴定结论与建议

(1)该楼现有结构安全性鉴定评级为Dsu级，应立即采取措施。

(2)出现脱节缝的填充墙和评定为cu级、du级的构件以及抗震质量缺陷，应采取措施。

(3)混凝土强度实测值偏低的构件应采取加固补强措施。

(4)应考虑混凝土保护层偏薄(露筋)和钢筋锈蚀对结构耐久性的不利影响。

(5)鉴于该楼西段空置，加固施工期间及完工之后，宜对该建筑沉降及其上部结构反应继续进行跟踪观测。

[1]GB 50292-1999，民用建筑可靠性鉴定标准[S].

[2]GB50010-2010，混凝土结构设计规范[S].

[3]GB50009-2012，建筑结构荷载规范[S].

[4]戴国莹，现有建筑加固改造综合决策方法和工程应用[J].建筑结构，2006.11.