既有建筑物检测鉴定分析研究

李慧琴，高玉广，苟卫强，滕文川，张雪云

（1.甘肃土木工程科学研究院有限公司，甘肃 兰州 730060 2.兰州石化职业技术学院，甘肃 兰州 730010）

0 引 言

随着社会经济的发展，建筑行业也得以快速发展，既有建筑物在使用过程中由于各种原因出现问题，或者既有建筑物的使用功能不能满足使用要求，但是部分建筑由于其自身的特殊情况［1］，不能拆除重建，为了避免事故的发生，改变建筑物使用功能或者延长使用寿命，因此需要对建筑物进行加固改造，在加固改造前需要对建筑物进行检测鉴定［2］，因此，对既有建筑的检测鉴定及加固已经逐渐成为了当今社会的关注热点和未来建筑工程界的工作重点。

1 工程概况

该工程为一俱乐部，建筑总面积约 5 584 m2，平面呈“T”字形分布，由主楼及副楼组成，其中主楼由前厅及观影厅组成，前厅为地上 3 层砖混内框架结构，观影厅为一层，局部 3 层砖混空旷结构，副楼为地上 2 层砌体结构，在主楼与副楼连接处设有伸缩缝，基础形式为砖砌条形基础，外墙均为 370 mm 砖墙，内墙均为 240 mm 砖墙，观影厅采用装配式预制楼板，屋架采用钢木屋架，其余楼面及屋面均为现浇钢筋混凝土板。该工程在使用过程中经过二次加固，分别于 1976年进行上部结构抗震加固，2005年局部条形基础采用静压桩进行托换加固。

2 建筑物的检测

2.1 地基基础

建筑物的地基基础状况对于建筑物的安全性至关重要，因此需要对建筑的地基基础进行详细的检测鉴定。根据 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鉴定标准》［3］、GB 50007-2011《建筑地基基础设计规范》［4］、GB 50025-2004《湿陷性黄土地区建筑规范》［5］等规范、标准的要求，并结合检测现场实际情况，对地基基础进行如下检测鉴定。

2.1.1 场地工程地质条件

该场地各地层岩性自上而下分述如下。

①杂填土，层厚 1.0～1.5 m，稍密，以建筑垃圾为主，均匀性一般。

②粉土层，层厚 9.9～11.0 m，局部与粉质黏土互层，一般在 2.7～3.5 m 和 4.5～5.3 m 深度处夹圆砾和卵石薄层。

③卵石，层面埋深 11.4～12.0 m，稍密～中密。

2.1.2 地基基础现状

为了检测地基基础现状，布置了 2 个探井。经过开挖检查，基础采用砖砌条形基础，基础埋深为2.33 m，基础持力层为原状粉土层（见图1）。

图1 探井开剖基础情况

在 T 2 探井取地基土原状样，进行室内试验，土工试验结果计算总湿陷量 Δs=1 075.5 mm，自重湿陷量 583.5 mm，依据规范中的分类，该场地为自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为 IV 级，湿陷程度为很严重，湿陷下限深度为 9.5 m。地基土压缩系数一般为0.13～0.42 MPa-1，呈中压缩性土。

2.1.3 建筑倾斜观测

根据检测现场情况，对该楼进行了倾斜观测，该建筑物向东倾斜，倾斜值为 8～13 mm，倾斜率为0.6 ‰～6.3 ‰，不满足规范中 4.0 ‰ 的规定允许值。

2.2 上部承重结构

根据相应的规范、标准的要求，并结合检测现场实际情况，对上部主体结构进行规范检测，检测结果如下。

2.2.1 砂浆及砖强度检测

本次采用回弹法对砂浆及砖强度进行检测。检测构件随机抽查，砂浆强度检测结果如表1 所示。

表1 砂浆强度检测表

由表1 可以看出砂浆强度等级不满足 GB 50023-2009《建筑抗震鉴定标准》［6］5.3.4 条“承重墙体的砌筑砂浆实际达到的强度等级，砖墙体不应低于 M 2.5”的要求。

砖强度抽检结果表明，该建筑主楼机制红砖实测强度等级均满足 GB 50023-2009《建筑抗震鉴定标准》5.3.4 条“砖强度等级不应低于 MU 7.5”的要求。这表明该建筑物承重构件材料强度没问题。现场实测如图2 所示。

图2 砖及砂浆测试区

2.2.2 墙体裂缝调查

经调查检测，主楼前厅墙体出现不同程度的裂缝。裂缝主要出现在纵墙上，大部分为墙体斜向裂缝。裂缝宽度一般为 0.7～0.8 mm。该墙体裂缝主要是由于地基基础不均匀沉降引起的裂缝。

2.3 构造措施

2.3.1 结构整体性构造

通过现场调查，进行详细的勘查，该建筑物结构整体性构造情况如表2 所示。

表2 结构整体性构造检查表

2.3.2 砌体房屋第一级抗震鉴定

根据 GB50023-2009《建筑抗震鉴定标准》规定，该建筑物属于 A 类建筑，已使用 55年，超过设计使用年限。结合砌体房屋第一级抗震鉴定表，有以下结论。

1）该楼建筑高度 11.5 m，小于规范允许值 21 m，符合规范要求。

2）该楼建筑总层数为 3 层，少于规范允许值 7 层，符合规范要求。

3）该楼为横墙承重结构体系，外墙均为 370 mm，内墙均为 240 mm。墙体局部空鼓，严重酥碱。

4）楼面及屋面均为现浇钢筋混凝土板，满足规范要求。

5）圈梁最大水平间距为 11.4 m，小于规范规定最大间距为 15 m 的要求，其圈梁布置满足规范要求。

6）高宽比为 0.6，小于规范允许值 2.5，符合规范要求。

7）抗震横墙最大间距 7.0 m，小于规范允许值15 m，符合规范要求。

8）该建筑物砂浆强度为 M 1.2～M 1.3，不满足规范规定砖砌体砂浆强度不低于 M 2.5 的要求。

9）外墙尽端至门窗洞边距离最小 1.0 m，符合规范要求。

10）该楼女儿墙高度 0.5 m，未超过无锚固女儿墙（非出入口或人行通道处）最大高度 0.5 m，符合规范要求。

2.3.3 计算复核

根据以上检测结果，对该楼进行计算复核，计算采用的软件为 PKPM 2010 版鉴定加固计算软件，具体计算复核结果如下：综合抗震能力指数如表3 所示，抗震计算结果如表4 所示，受压计算结果如表5 所示。

表3 综合抗震能力指数

表4 抗震计算结果

表5 受压计算结果

2.3.4 砌体结构构件构造

从计算书可以看出，主楼前厅一层有 6 处墙体高厚比大于允许高厚比；二层有 3 处墙体高厚比大于允许高厚比；三层承重墙体的高厚比均小于允许高厚比，不满足规范要求。主楼前厅一层有 8 个位置局部受压不满足规范要求，二层有 8 个位置局部受压不满足规范要求，三层有 8 个位置局部受压不满足规范要求，其余位置均满足规范要求。

3 检测鉴定结论

通过对该建筑物地基基础、上部结构进行详细的检测鉴定，得出以下结论。

1）该楼地基处理不满足原国家规定；墙体局部倾斜远大于规定的3‰允许值；建筑物倾斜率为0.6 ‰～6.3 ‰，不满足规范中 4.0 ‰ 的规定允许值，根据相应的有关规定，该楼地基基础安全性应评为Du 级。

2）该楼上部承重结构原设计在抗震方面存在诸多“先天不足”，砂浆强度偏低，目前又存在影响上部承重结构抗震性能的诸多“病害”，根据规范有关规定，该楼上部承重结构安全性应评为 Du 级。

3）部分围护系统的承重部分开裂、破碎，其围护功能趋于失效，围护系统的承重部分安全性应评定为 Du 级。

4）该楼围护系统存在的主要问题不仅影响美观，而且也影响了正常使用和耐久性，根据规范有关规定，该楼围护系统应评为 Cu 级。

5）综合以上子四个子单元评定结论，根据规范要求，该建筑安全性评定为 Dsu 级，即安全性极不符合国家规范的要求，严重影响安全，必须立即采取措施。

4 结 语

既有建筑物的检测鉴定是当下建筑行业的焦点，随着城乡一体化的发展，越来越多的建筑物不能满足使用要求，有些老旧建筑物具有历史价值，不能推倒重建，因此需要对这些建筑物进行检测鉴定，为后期加固处理做好准备工作。但检测鉴定一定要严格按照相应的规范实行，每一道程序都应合理，必须让检测鉴定落到实处。尤其对地基基础进行挖探井确认其基础形式，有些建筑物由于年代久远，无法获得其图纸，所以更要挖探井查看实际情况。对于需要加固处理的建筑物，一定要对上部结构进行验算，确认上部结构的承载力及安全性，对原结构进行检测得到第一级鉴定结果，并且通过对原结构进行建模来得到第一级的鉴定成果，通过两次鉴定的结果来选择加固的方法，利用 PKPM 建模进行结构的抗震加固设计，对于加固改造后的结构也要进行建模验算和研究［7］。通过计算、理论分析及结构性能对比，很好地说明针对结构加固改造的整体分析方法是可行的。Q