试论混凝土框架结构房屋的质量检测及抗震鉴定

2018-02-22张吉天

建材与装饰 2018年50期

张吉天

（上海市岩土工程检测中心上海宝山 200436）

前言

受建筑行业快速发展影响，近年来我国建筑的结构、材料以及施工技术均实现了较为长足进步，人们对房屋的需求也在不断发生变化，这就对建筑行业的发展提出了较高挑战，而为了较好应对这类挑战，正是本文围绕混凝土框架结构房屋的质量检测及抗震鉴定开展具体研究的原因所在。

1 混凝土框架结构房屋的质量检测及抗震鉴定要点

1.1 质量检测要点

结构检测属于混凝土框架结构房屋的质量检测的重点，主要检测内容包括现场检查、材料强度检测、倾斜检测、房屋损伤调查等内容，目测法、工具测量法、理化试验法、材料无损检测法、局部破损检测法均可用于房屋的质量检测，具体检测要点如下：①现场检查。需初步明确房屋的损伤和缺陷，室内及屋面的渗漏、梁墙交接裂缝、填充墙贯通斜裂缝、室内粉刷层破损等均需要得到重点关注。②材料强度检测。材料强度检测主要围绕混凝土强度检测展开，检测人员可采用回弹法进行检测，为保证检测质量，检测过程需遵循《建筑结构检测技术标准》（GB/T0344-2004）要求，房屋基础、钢筋混凝土梁、板、柱均属于检测对象。值得注意的是，一些特殊情况下材料强度检测的开展可能面临多种不利因素，这时可采用相同强度等级的混凝土立方试块（施工时预留）开展检测，且需要保证该试块的原材料、配合比、成型工艺、养护条件、龄期以及混凝土强度等级与房屋工程一致。③倾斜检测。该检测多使用经纬仪与水准仪，以此检测房屋的倾斜及沉降，如自动安平水准仪、电子经纬仪均可较好满足倾斜检测需要。此外，近年来在业界流行的“3DDISTO房屋质量检测程序”也能够较好服务于房屋的倾斜检测，该程序的应用同样需要得到重视。④房屋损伤调查。结合现场检查取得的初步成果，即可开展房屋损伤调查，这一调查的重点为节点、框架梁、楼梯的裂缝，且调查结果需要在“损伤分布示意图”中注明[1]。

1.2 抗震鉴定要点

混凝土框架结构房屋的抗震鉴定需围绕抗震构造措施鉴定、抗震承载力验算展开，抗震节点要点如下：①抗震构造措施鉴定。这一鉴定需遵循2016年版的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）展开，主要鉴定内容包括房屋结构体系、混凝土结构材料、框架梁钢筋配置、框架柱钢筋配置、填充墙与主体结构连接构造、非结构构件相关的抗震措施，现行规范要求必须在鉴定中得到充分体现。②抗震承载力验算。主要验算内容包括结构抗震变形、框架柱、框架梁，验算过程需应用屋盖荷载、楼盖荷载、楼体荷载、墙体荷载、风荷载、雪荷载、地震作用、材料强度等信息。

2 实例分析

2.1 建筑结构概况

为提升研究的实践价值，本文选择了建造于1978年的某金工车间作为研究对象，该车间在1985年进行过加层改造，目前总建筑面积为3500m2、共3层，现处于空置状态。房屋东西向总长、南北向总宽分别为48.40m与24.00m，室内外高差0.30m，一层高9.00m、二层高7.00m、三层高7.00m，建筑高23.00m。房屋为三层现浇钢筋混凝土单向框架结构，在（①～②）/（B～C）及（⑧～⑨）/（B～C）区域设置夹层，一层夹层、二层夹层、三层夹层的标高分别为4.50m、12.50m、19.50m，南北方向设主框架，跨度为12m、2跨，属于相连等高跨。边柱、中柱框架柱柱顶标高分别为22.95m与23.25m，框架柱的截面尺寸逐层减小，属于典型的矩形柱，底层柱与二层中柱、二层边柱及三层柱的截面尺寸分别为400×800mm、400×600mm。主要框架柱东西方向设纵向连系梁，柱距为6.00m，采用版跨6.00m的大型钢筋混凝土预制槽型板作为二层、三层楼板，上覆300#细石混凝土整筑层，屋盖采用预制板搁置于主次梁上部，上覆200#细石混凝土整筑层，采用结构找坡的屋面。房屋外围护墙为嵌砌式，混合砂浆砌筑并采用240mm厚烧结多孔砖，外墙近牛腿处分别设有三处240×500mm的纵向连梁，设置高度分别为5.30m、12.40m、19.40m，对外墙和横向框架起到拉结作用，房屋结构的整体性也由此得到了保证[2]。

2.2 房屋质量检测

房屋质量检测主要围绕基础开挖检测、房屋倾斜测量、构件变形测量、房屋完损检测、结构材料性能检测展开，具体检测内容如下：①基础开挖检测。采用局部开挖的方法进行检测，以此明确基础的埋深及尺寸，检测发现基础无明显剥落、松散、酥碱、腐蚀现象，三处基础开挖处的埋深、布置与原设计基本相符。②房屋倾斜测量。采用全站仪测量房屋外轮廓线倾斜率，房屋倾斜率处于0.1～3.6‰之间，整体呈向东倾斜规律，倾斜率在0.4～3.6‰之间（平均值为2.1‰），南北方向无明显倾斜规律。③构件变形测量。开展框架梁挠度抽样测量，采用全站仪并选择跨度较大的框架梁作为测量对象，表1为构件挠度测量结果。结合表1不难发现，房屋结构构件挠度符合规范要求。④房屋完损检测。开展完损状况检测，检测对象为房屋公共部位、外立面、部分室内单元，采用照片、文字形式进行记录。检测结果表明，房屋存在多处结构性损伤，相关构件的耐久性和承载力均存在一定削弱，主要损伤情况包括填充墙墙体破损、吊顶破损、粉刷剥落。⑤结构材料性能检测。检测中发现，房屋混凝土外观质量尚可，仅存在局部粉刷层脱落现象，并无严重蜂窝和麻面。在对梁、柱构件的检测中，采用了钻芯法和回弹法，应用了ZC3-A型混凝土回弹仪，表2为检测结果。结合表2不难发现，建造于1978年的混凝土框架梁柱推定值为28.3MPa，基本满足原设计等级要求（300#，对应C28），结合《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）规定及现场检测情况，取0.82作为房屋龄期修正系；建造于1985年的混凝土框架梁柱，经龄期修正后的强度推定值为22.0MPa，基本满足原设计等级要求（200#，对于C18）[3]。

表1 构件挠度测量结果

2.3 房屋改造内容

受检房屋计划改造为办公建筑，改造内容如下：①设置钢结构夹层，位置在一层至二层间、二层至三层间、三层至屋面间。②屋面层作为办公使用，屋面搭建一层钢结构平台，且平台上搭建新屋面层，利用钢结构平台构建屋顶花园。③拆除（⑧～⑨）/（B～C）轴区域楼梯，并新增楼梯于（⑧～⑨）/（A～B）轴处。

表2 测区混凝土强度芯样修正结果

2.4 房屋抗震鉴定

结合《建筑抗震设计规程》（DGJ08-9-2013）、《现有建筑抗震鉴定与加固规程》（DGJ08-81-2015），可确定房屋的抗震鉴定基本信息，后续使用年限为50年、抗震构造措施烈度为7度、场地类别为上海IV类，设计地震分组、框架抗震等级、抗震设防分类、抗震鉴定分类分别为第二组、三级、丙类、C类，特征周期、设计基本地震加速度分别为0.9s、0.10g。

结合上述信息进行房屋抗震鉴定，可发现房屋结构体系、混凝土结构材料、框架梁钢筋配置、框架柱钢筋配置、填充墙与主体结构连接构造、非结构构件相关的抗震措施均存在不满足规范内容，如夹层区域刚度过大导致的塑性变形集中、原200#的混凝土强度不满足C20要求、200mm的横向梁端箍筋间距大于规范最低要求150mm、2.1的错层处剪跨比不满足规范要求、未采用钢丝网砂浆面层加强人流通道和楼梯间填充墙、悬挑雨篷梁未与主体框架形成可靠连接。开展抗震承载力验算，可确定结构最大弹性层间位移角和弹塑性层间位移角不满足规范要求，且一层、二层、三层及三者夹层柱纵向配筋不满足规范要求，二层中①/A～B、屋面层③/A～C等框架梁箍筋同样不满足规范要求。