既有地下人防商场建筑结构检测鉴定与加固设计分析
2019-12-08马俊朋
摘要:地下人防工程是为了在战时掩蔽人员和物资,并进行医疗救护而修建的地下防护建筑,具有保护人民生命财产安全、进行人防指挥等作用。然而,在我国很多城市早期修建的人防工程,由于长期处于地下潮湿的自然环境中,且部分人防工程上部建筑改造、改扩建、新建等原因均可能使人防工程结构的安全性大大降低。对人防工程结构进行结构检测加固已成为现阶段明确人防工程安全使用的重要问题。因此,文章结合某地下人防商场建筑结构的检测与加固设计进行分析,为同类工程提供参考。
关键词:地下人防商场建筑;结构检测鉴定;加固设计
一、工程概况
某地下商场原为地下一层框架结构人防设施,后用于经营改为地下商城。该地下人防商城为地下一层钢筋混凝土无梁楼盖结构,局部为框架结构。另外,地下商城的中央大厅为地下两层非人防区,为井式梁结构,大厅屋面采光用钢网架结构。
经过现场检查,未发现该建筑物主体结构有明显变形、倾斜或歪扭现象,墙体无严重酥松和明显歪闪。在对地下商城的详细调查过程中,没有发现因为地下商城的地基基础不均匀沉降而产生的裂缝和倾斜,因此可基本判定地下商城的地基基础无严重静载缺陷。
(一)建筑物钢筋混凝土结构材料强度抽测
本次现场检测采用回弹-取芯综合法对地下商场框架结构构件的混凝土强度进行抽樣测试取得,通过取芯测试及结构修正的评定方法进行评定。
由回弹取芯综合法测试结果可知,地下商场地下一层混凝土强度离散性较大,依据《混凝土强度检验评定标准》,地下一层东侧、西侧、中部混凝土柱检测批。地下一层东侧、中部、西侧楼板检测批,地下一层剪力墙检测批,地下一层混凝土梁检测批。上述各检测批试件,总评混凝土强度评定值均为未达到原有设计值C28(300#)强度等级要求,但均满足C25强度等级要求。
(二)混凝土保护层厚度和混凝土碳化深度检测
地下商场结构混凝土保护层厚度的测量是通过钢筋定位仪进行测量,同时辅以少量小破损办法实际量测钢筋保护层厚度,校核用钢筋位置定位仪所测得数据;采用浓度为1%的酚酞溶液检测地下商场结构混凝土碳化深度,将浓度为1%的酚酞溶液注入凿出的小孔内,然后用碳化深度测量尺进行碳化深度的测量。
地下商城的地下一层混凝土柱的碳化深度平均值达到了21.0毫米;地下商城的地下一层剪力墙的碳化深度平均值达到了27.0毫米;地下商城中央大厅处的地下二层混凝土柱的碳化深度平均值达到了26.0毫米。
由于结构长期处于潮湿环境,容易引起钢筋的锈蚀,应采取措施对构件进行耐久性防护处理。
二、既有建筑结构的加固技术
(一)柱子的加固设计
地下商城既有结构混凝土柱加固采用增大截面法加固。地下商城混凝土柱在进行加固前需要对混凝土柱子的缺陷部分以及混凝土疏松的部位进行凿除清除,直到露出新鲜的混凝土结构层后在混凝土柱子表面凿成沟槽,沟槽的间距与混凝土柱子箍筋间距相当,以增强与新浇筑混凝土的黏结,被包的原混凝土棱角打掉,同时除去浮渣尘土;采用钢筋后锚固技术在顶板及底板植入纵向受力钢筋,同时根据加固情况按照设计要求设置拉钩及箍筋;新旧混凝土面涂刷界面剂,干燥后支设模板灌注CGM型高强无收缩混凝土结构加固灌浆料。其中JGZ1、JGZ2、JGZ3、JGZ5为四面外包加固方柱,新增箍筋为封闭箍筋;JGZ4为外包加固圆柱,新增箍筋为环形箍筋。
(二)梁的加固设计
1.梁增大截面法加固
地下商城的顶板梁采用增大截面法进行加固,其中仅增大梁高时,在框架梁底新增纵向钢筋,新增箍筋为U型箍筋,与原梁箍筋单面焊接10天形成整体;增大梁高和梁宽时,在框架梁底新增纵向钢筋和腰筋(腰筋植入框架柱),新增箍筋为U型箍筋,与原结构顶板用结构胶锚固形成整体,U型箍筋锚入顶板不小于120毫米。梁增加高度大于400毫米时可在结合面凿小坑,埋入Ф14短钢筋,其长度为150毫米,深进、露出坑面各半,间距宜为200毫米,呈梅花状,短筋采用建筑结构胶植筋后,钢筋模板安装完成后灌入CGM型高强无收缩灌浆料。
2.梁新增钢筋法加固
采用新增钢筋法加固顶板梁时,应先对混凝土存在的缺陷清理至密实部位,并将梁底钢筋混凝土保护层凿除,露出新鲜混凝土及原梁底纵向钢筋;用长125毫米长Ф25@500将新增纵向钢筋与原梁底纵筋焊接在一起,同时在对应原梁箍筋位置设置ф6横向联系钢筋,最后采用高强结构灌浆料浇筑恢复原有结构梁尺寸。
(三)结构灌浆料加固
本工程地下商城的墙、柱、局部顶板、局部底板梁结构补强通过在这些拟补强加固的结构构件进行植筋处理,然后支上模板灌注结构加固灌浆料,与采用增大截面法加固法原理类似。部分顶板梁结构补强采用新增钢筋不增加截面法加固,即将梁底混凝土保护层剔除直至露出下部纵向受力钢筋,然后通过125毫米长的Ф25@500短钢筋将新增的受力钢筋与原有受力钢筋焊接成一体,最后灌注结构加固灌浆料,达到增加钢筋不增大梁截面的效果。
三、结语
近年来,随着建筑结构加固改造技术的不断发展,越来越多的老旧建筑都通过现代化的加固改造技术恢复其正常使用功能,延长了建筑的使用寿命。文章结合某既有地下人防商城建筑结构的检测鉴定和加固改造项目,阐述了对既有建筑进行检测加固改造的重要意义,给出了在这种状况下地下人防工程检测结果与处理意见,同时可指导类似的工程实践。
参考文献:
[1]师奶宁,曹培.某地下人防工程结构检测与分析[J].陕西建筑,2017(8).
[2]许本东.既有建筑物结构检测鉴定技术及加固措施研究[D].成都:西南交通大学,2015.
作者简介: 马俊朋,河北省建筑工程质量检测中心有限公司。