混凝土框架结构房屋的质量检测及抗震鉴定探讨
2020-04-02陈蔬刘
陈蔬刘
(上海市岩土工程检测中心 上海 200000)
0 引言
在房屋建筑项目多样化、数量化、高要求发展背景下,如何提升房屋建筑施工质量,增强房屋建筑物使用可靠性、安全性、牢固性成为相关企业以及工作人员关注的重点问题。质量检验与抗震鉴定作为房屋建筑质量安全管理核心内容,其有效性直接关系到房屋建筑的施工质量与使用安全。因此,加强质量检验及抗震鉴定研究,现实意义显著。以下是笔者对混凝土框架结构房屋质量检测及抗震鉴定的几点体会,意在抛砖引玉。
1 对“质量检验”与“抗震鉴定”的基本认识
1.1 质量检验的基本认识
“质量检验”(quality inspection)是质量管理工作中的重要内容,主要是指利用科学、有效、合理的质量检测方法、手段、措施对产品质量特性进行检查,通过与质量标准比较,确定产品质量是否达标、合格的过程[1]。因此,质量检测的目的在于:保障产品质量达标,避免不合格产品使用对使用者生命健康与财产安全带来威胁与影响。由于质量检验对检验技术应用具有较高要求,因此质量检验通常又被称为“技术检验”。
基于我国建筑行业的高速发展,房屋建筑质量问题得到人们越来越多的关注,通过质量检验保障房屋建筑项目建设与使用安全,成为房屋质量安全管理工作中的重要内容。就混凝土框架结构房屋而言,在质量检验中,需根据其施工标准、使用要求、建设规范等,科学选择质量检验方法(如实验室检验、施工现场工具测量、无损检验技术检测、视觉观察等),进行现场检验(包括结构裂缝检查、结构损伤检查、结构渗漏检查等)、倾斜度检验、材料强度检验、损伤度检验等。
1.2 抗震鉴定的基本认识
地震灾害是影响房屋建筑使用安全与可靠的关键因素。为减少地震灾害影响,实现地震灾害科学、有效预防,在房屋建筑项目施工与管理过程中需做好抗震、防震工作。抗震鉴定则是根据房屋建筑抗震要求与规定对现有建筑抗震性能进行的鉴定[2]。鉴定结果能够为房屋建筑改造、完善提供依据,从而提升房屋建筑抗震减灾能力,保障房屋使用的安全与可靠。通常情况下,在进行房屋抗震鉴定时,可通过宏观控制、房屋构造(混凝土框架结构房屋的梁、柱、墙等)鉴定,对房屋抗震能力进行综合分析与评价,也可利用抗震验算(包括风荷载、材料强度、墙体荷载等)对房屋建筑核心构造抗震性能进行分析与评价。
随着房屋抗震鉴定理论与实践研究的不断深入,已经形成相对系统、完善的鉴定流程。就混凝土框架结构房屋抗震鉴定而言:①对房屋建筑项目材料进行收集,包括房屋建筑项目施工现场地质勘察报告、设计图、施工图、竣工图、工程验收报告等;②依托质量检验掌握房屋损坏情况,包括基础结构损坏程度、承重结构损坏位置、围护结构损坏范围等;③根据混凝土框架结构特征,了解并掌握房屋抗震要求、抗震措施等信息;④结合相关标准与力学性能检测情况,对房屋结构承载力进行验算,做好房屋抗震能力综合分析;⑤根据分析结果进行评估,针对不达标房屋,依据相关技术标准与抗震防护要求,制定抗震加固方案,落实抗震加固措施,提升房屋抗震水平。
2 混凝土框架结构房屋质量检验、抗震鉴定实践分析
为进一步了解房屋质量检验及抗震鉴定内容,掌握混凝土框架结构房屋质量检验及抗震鉴定要点,进行了如下实践分析:
2.1 案例简介
本文所研究项目为钢筋混凝土框架结构厂房,建筑面积约为5500m2。该建筑建成于2013年,随着工厂近年来的不断发展,原有厂房面积已经无法满足实际需求,需对厂房进行改造。即在保证厂房整体结构安全的同时,适当增加厂房活荷载,实现对厂房的科学、有效扩建。因此,根据有关规定与要求,需对厂房进行质量检验及抗震鉴定,完成厂房可靠性、安全性、牢固性、抗震性等的分析与判定,做好厂房改造方案。
2.2 检验检测情况
混凝土框架结构房屋质量检验是一项综合检验过程,涉及到的内容相对较多,以下是本次质量检验主要内容、方法与结果:
(1)结构体系检查:通过对本次研究房屋进行现场勘查,发现厂房以钢筋混凝土框架结构为主,分为地上与地下两部分,其中地上四层,地下一层。厂房整体结构相对稳定,在建成之后未经过结构加固与改造,厂房结构相关信息如表1所示。
表1 厂房结构体系相关信息
(2)倾斜度测量:在对房屋建筑物进行倾斜度检验时,主要运用精密度相对较高且操作简便的全站仪对房屋关键点进行检测。值得注意的是:为保证检验质量,需做好检验前准备工作,包括全站仪校准,厂房测点选择,操作要求熟悉与掌控等。检验结果显示:本文所研究房屋的最大倾斜率为0.69‰,符合相关规定(房屋整体倾斜率小于4‰)[3]。
(3)损伤度检验:由于本文所研究厂房建成于2014年,服役时间未超过十年,在对其进行现场检验时,未发现房屋关键结构大面积损伤情况;房屋承重结构、围护结构、基础结构无明显损伤、钢筋锈蚀问题;墙体结构局部有细微裂缝,但不存在渗漏问题。房屋外观质量相对较好,整体结构无明显变形。经不均匀沉降检测,房屋不均匀沉降率不超过3‰,满足相关技术规范与要求。
(4)材料强度检验:在对房屋材料强度进行检验时,为降低质量检验对房屋结构性能产生的不利影响,设计采用无损检测技术进行检验。超声-回弹综合法作为材料强度检验中较为常用的无损检测技术,其检验效果相对较好。在本次分析中,经超声-回弹综合法检验,发现厂房一层至四层,超声平均值在4.38~4.66之间,回弹平均值在38~51之间,超声回弹强度换算值在41.07~61.34之间,混凝土强度推定平均值为45.89MPa,经计算分析确定混凝土强度推定值为31.21MPa,与房屋混凝土强度设计要求(C30)相符。
2.3 鉴定情况
本文所研究工程,根据《建筑抗震鉴定标准》相关要求,需依据B类建筑物标准进行抗震鉴定,其主要内容如下:
(1)结构质量的宏观鉴定:根据《建筑抗震设计规范》对房屋结构外在质量与内在质量进行宏观检查与评价,发现本文所研究房屋的外在质量与内在质量符合相关规定。例如,框架梁、框架柱以及节点无明显开裂、钢筋暴露、钢筋锈蚀;填充墙无明显开裂;房屋主体结构构建无明显变形等。
(2)地基基础承载力分析:根据房屋建筑物相关资料分析可知,本文所研究厂房工程在进行地基基础施工时,主要以预应力高强混凝土管桩技术为主。因此,厂房地基基础具有较强的抗压承载力。利用PKPM对地基基础承载力进行验算,发现改建后,厂房部分桩基承载力无法满足实际需求,需进行加固处理。
(3)改造后抗震措施分析:根据《建筑抗震设计规范》可知,本文所研究房屋工程,在改造后属于乙类建筑,结合本地建筑物抗震要求,应适当提高房屋建筑抗震等级,并对改造后房屋抗震措施进行综合鉴定。鉴定过程中涉及到的内容主要有:结构布置、混凝土材料检测、建筑结构规则性分析、钢筋配筋情况、框架柱尺寸、框架梁尺寸等。鉴定结果发现:改造后厂房部分框架柱无法满足房屋抗震要求。
2.4 加固措施
结合质量检验及抗震鉴定结果对房屋建筑物存在的问题进行综合分析,发现房屋建筑物部分框架梁、框架柱钢筋配筋实际量小于计算量,部分框架柱轴压比过高,地基基础部分桩反力超过桩承载力。对此,需科学选择加固措施进行改进。例如,利用粘贴碳纤维加固技术处理房屋框架梁、框架柱;适当增加厂房混凝土柱截面积;利用H型钢对房屋混凝土楼板进行支托,以改变房屋受力体系,提升房屋抗震能力;适当加固地基基础,提高房屋地基基础的抗压承载力。
3 结论
总而言之,质量检验及抗震鉴定是房屋质量安全管理中的核心内容,在保障与维护房屋施工质量、使用安全上发挥着至关重要的作用。对此,相关企业以及工作人员在明确认知质量检验及抗震鉴定重要性的基础上,需不断提升房屋质量检验及抗震鉴定能力,可根据房屋工程项目实际情况与要求进行科学、准确分析与判断,并根据检验与鉴定结果,进行改善与优化,提高房屋可靠性、安全性。