某单层粮食储备库现有结构检测及可靠性鉴定

崔锡锐 山西省工业设备安装集团

1 工程概况

某粮仓为一栋双坡瓦屋面单层建筑，建筑平面尺寸为43.4m×18.5m，屋脊高度为10.45m，建筑面积约为802.9m2（见图1）。该仓库结构为单层砖混结构，墙厚490mm，砌筑材料为机红砖和混合砂浆；砖墙在支承屋架处设置砖壁柱，壁柱柱高6250mm。外墙墙体中沿壁柱顶部设置一道120mm厚的钢筋混凝土水平圈梁。墙下基础采用白灰砂浆砌筑毛石基础，基础高650mm。屋架为钢-木组合三角形屋架，屋架上为木望板瓦屋面系统。

图1 库房外观现状

目前，旧仓库在长期使用过程中出现了局部墙皮脱落，砂浆灰缝酥松，檐口开裂，屋面瓦片破损，屋面渗漏水及钢筋混凝土雨棚损坏等耐久性缺陷，已不能较好地满足其使用性功能。业主拟将4#旧粮仓的原有屋面系统重新翻盖，现对4#旧粮仓主体结构现状进行检测。

2 现场检测

2.1 基础情况调查

经开挖可知，粮仓基础均为毛石基础，采用白灰砂浆砌筑，基础高度为650mm，基础下灰土垫层厚度为300mm。外墙基础宽度为1190mm，基础顶面距室外地坪150mm；外墙壁柱基础宽度为1490mm，长度为800mm；内墙基础宽度为1090mm，基础顶标高比正负零低450mm，内墙壁柱基础宽度为1990mm，长度为1200m，基础部分开挖图见图2。

图2 基础部分开挖图

2.2 墙体情况调查

根据现场检测，虽然该粮仓使用年限长，但其墙体的墙皮基本完好，局部存在小面积墙皮脱落，内部砖缝砂浆酥松。

采用贯入法检测砌筑混合砂浆的实际抗压强度，砌体砂浆抗压强度检测结果见表1。

依据JGJ/T 136—2017《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》第5.0.5条，确定作为该结构的砌筑砂浆抗压强度推定值为1.1MPa[1]。

2.3 墙体壁柱相对沉降现状检测

现场采用RTS-852R全站仪对该粮仓的墙体壁柱相对沉降现状进行观测，观测结果见图3。图中小数数据为观测点高程，整数数据为各测点之间的相对高差。

根据观测结果可见，各观测点之间没有出现较为明显的沉降差，粮仓南立面壁柱顶标高呈东西低中间高状，其相对沉降差最大值为36mm。粮仓南立面区域最大倾斜值为36/19800≈0.0018，未超过GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》第5.3.4条中建筑物的地基变形允许值[2]。

3 粮仓现有结构可靠性鉴定评级

表1 贯入法检测砌体砂浆抗压强度结果

图3 粮仓南立面沉降观测结果

根据GB 50144—2008《工业建筑可靠性鉴定标准》要求，本次检测分别对粮仓地基基础、上部承重结构和围护结构的安全性等级和使用性等级进行评定[3]。

3.1 地基基础可靠性鉴定评级

目前该粮仓围护墙体无明显沉降裂缝，南立面壁柱顶标高呈东西低中间高状，局部沉降均未超过GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》表5.3.4中的规定的限值[2]。

依据GB 50144—2008《工业建筑可靠性鉴定标准》第7.2.3条[3]，该面粉储备库四号库投入使用至今已近30余年，经过长期的压缩变形，地基基础现已稳定，现有地基承载力可以满足结构使用要求，故按承载力项目，地基基础安全性评定为B级。该储备库四号库上部承重结构和围护结构的使用状况基本正常，故根据上部承重结构和围护结构使用状况，地基基础的使用性等级评定为B级。

3.2 上部承重结构可靠性鉴定评级

3.2.1 上部承重结构安全性等级评定

该面粉储备库四号库各单元现有结构布置总体合理，结构选型正确，传力路径基本明确，因此，该结构的整体性综合评定为B级。

该结构砂浆强度等级为1.1MPa，经计算墙体满足竖向承载力的要求。此外，该库房的砌体类构件的外观质量一般，虽有轻微碰损，但尚未对构件的承载力造成影响.

对于粮仓储备库，经理论计算虽能基本满足竖向承载力要求，但是考虑到粮仓使用功能，仓内长期堆积的面粉会对墙体产生作用力，在面粉的堆积情况下，墙体虽满足整体抗倾覆的能力，但是在现有的砂浆强度下不满足受弯承载力的要求（计算略）。

综上所述，依据GB 50144—2008《工业建筑可靠性鉴定标准》第6.4.2条的规定，该库房的安全性等级应评定为D级[3]。

3.2.2 上部承重结构使用性等级评定

上部承重结构的使用性能等级应按照上部承重结构使用状况和结构水平位移两个项目评定，取其中较低的评定等级作为上部结构的安全性等级。

该仓库墙体及壁柱的主要外观缺陷为局部碰损，部分构件开裂、砌体外露，有较小缺陷和轻微损伤，尚不影响正常使用；屋架杆件外观质量尚可，无明显影响使用的过大变形，但是瓦屋面系统损坏较为明显。因此，将该库房上部承重结构的使用状况等级综合评为C级。

各个壁柱的垂直度偏移方向多不一致，无明显的规律性，目前观测数据所表现出的规律符合工业工房的生产特点。依据GB 50144—2008《工业建筑可靠性鉴定标准》表7.3.9中的规定，根据现场情况，综合分析得出所检测的壁柱倾斜值无明显规律性，倾斜值较大者主要为施工偏差和现场观察误差所致，目前尚未影响粮仓的正常使用，故将壁柱按其垂直度综合评定为A级[3]。

综上所述，该库房的使用性等级应评定为C级。

3.3 围护结构系统可靠性鉴定评级

库房屋面瓦片出现损坏，屋面发生塌陷，各个檐口都存在开裂现象，其承载能力明显降低，根据结构布置和荷载分布将上部承重结构分为分为若干计算单元，考虑缺陷、损伤对其承载力的影响，将出现损伤的屋面单元承载力项目评定为D级，外观尚好的瓦屋面按承载力项目评定为B级。目前出现局部损伤的檐口，按承载力项目也评定为c级。

依据GB 50144—2008《工业建筑可靠性鉴定标准》第7.4节规定，该库房围护系统中承重围护结构的安全性等级为C级；根据表5.1中评定结果可知，非承重围护结构的安全性等级为C级，使用性等级为C级；因此，对该库房围护结构系统的可靠性等级应评为C级。

4 库房主体结构抗震鉴定

4.1 鉴定概况

根据GB 50023—2009《建筑抗震鉴定标准》第1.0.4条规定，该库房已建成三十年，考虑到业主后续改造需求，因此确定该库房宜按照后续使用年限40年进行抗震鉴定[4]。

4.2 库房抗震鉴定

如6.1节论述，以下依据GB 50023—2009《建筑抗震鉴定标准》第9节单层砖柱库房的有关条文规定对该库房进行结构抗震鉴定。

（1）该粮仓储备库的为单跨等高库房，柱顶标高不大于6m，但在抗震设防烈度为8度情况下，跨度大于12m，不满足库房的结构布置要求。

（2）在8度Ⅰ、Ⅱ类场地时，宜为组合砖柱，而本仓库为无筋砖柱，不满足关于库房的结构布置要求。

（3）本仓库实测砖达到的强度等级为MU10，砂浆达到的抗压强度等级为1.1MPa（小于2.5MPa），不满足库房的砖柱的材料强度等级要求。

4.3 库房结构抗震鉴定结论

该库房在结构体系、砌筑砂浆强度及抗震措施方面均不符合GB 50023—2009《建筑抗震鉴定标准》关于抗震措施鉴定的相关要求，不具备抵抗地震能力，在目标使用年限内可能会造成抗震安全问题。

5 建议

（1）建议采取砂浆钢筋网片墙及钢筋混凝土组合砖壁柱等方法来提高结构承重墙体的可靠性与抗震性能。

（2）该粮仓雨棚均存在不同程度的损坏，包括混凝土层脱落，钢筋外露，雨棚下方抹灰层脱落等，建议采取适当措施进行补强加固。

（3）建议对墙体抹灰层脱落部位进行抹灰修复，修复前填实灰缝。