某超期服役仿苏建筑的安全性分析

张军伟 杜晓康

(河南农业大学基建处，河南 郑州 450002)

1 工程概况

某三层内廊式砖混结构是建于20世纪50年代的仿苏建筑，总建筑面积约2 430 m2。基础采用三七灰土垫层砖砌大放脚条形基础，墙体采用粘土实心砖，楼面梁均为现浇钢筋混凝土梁，楼面采用钢筋混凝土空心砖楼面(即预制倒“T”形钢筋混凝土小梁，中间填空心砖，板面现浇混凝土)，楼梯为现浇钢筋混凝土楼梯，屋盖为三角形木屋架上铺檩条、挂瓦板。

2 现场检测结果

2.1 平面布置

对该建筑物的各层建筑结构平面布置及轴线尺寸进行了实地测量，均符合设计要求，见图1。该楼长约61.2 m，宽约13.2 m，单层层高3.3 m。横墙厚度370 mm，纵墙厚度240 mm。

2.2 外观调查

现场勘查时，该楼外表面局部表面风化破损严重，砂浆脱落形成分布不均的空灰缝。内部大量墙体粉刷层脱落，剔除粉刷层，内墙砖基本完整，部分砂浆灰缝不饱满。建筑基础周边土层均匀密实，未见明显扰动，经开挖后可见，基础基本完好，无破损，砂浆饱满，砌筑整齐。一层楼梯梁钢筋严重锈蚀，沿梁底存在纵向裂缝，最大裂缝宽度达到1.8 mm。屋盖木材不规则或有较大变形，表面开裂，但无明显腐蚀虫蛀现象。此外，部分墙体可观察到因温度变化产生的裂缝。

2.3 侧向变形

在该楼的角部布置8个观测点，用经纬仪量测该楼主体纵横两个方向的倾斜程度，结构顶点侧向变形检测结果中8个测点均小于1/330。

2.4 材料强度

1)砖和砂浆。采取回弹法检测粘土实心砖的抗压强度，贯入法检测砂浆的抗压强度。每层选取3片墙体，基础作为1个检测单元，上部结构作为1个检测单元。检测得到基础中砖的抗压强度等级评定为MU10，砂浆强度推定值为0.7 MPa；上部结构中砖的抗压强度等级小于MU10，最小值5.9 MPa，砂浆强度小于0.7 MPa，最小值0.5 MPa。

2)混凝土。随机抽取10根梁凿除粉刷层，用回弹法并钻取芯样修正检测得到混凝土抗压强度推定值11.5 MPa。

3)钢筋。原设计采用Gt3号光面钢筋，依据设计时的标准，抗拉强度取为2 100 kg/cm2，相当于我国规范的HPB235级钢筋，其抗拉强度设计值可取为fy=210 N/mm2。现场检测时凿开混凝土保护层，清除表面锈蚀后用游标卡尺实测钢筋直径，量测结果与原设计图标注基本相符。此外结合现场观察用钢筋锈蚀测定仪检查，钢筋已有一定锈蚀，个别处的混凝土因钢筋锈蚀胀裂或脱落。

3 计算分析结果

3.1 墙体竖向荷载作用下承载力验算

根据检测结果，对墙体竖向荷载作用下的承载力进行验算，取砖的抗压强度为5.6 MPa，砂浆强度取实测值，楼面可变荷载标准值为2.0 kN/m2，水房和卫生间可变荷载标准值为2.5 kN/m2，走廊和楼梯可变荷载标准值为3.5 kN/m2。结果表明，一层所有承重横墙及部分门洞口纵墙承载力不能满足要求，二、三层墙体的承载力基本满足要求，但砖和砂浆有风化脱落的现象。

3.2 混凝土构件承载力验算

根据检测结果，对梁的承载力进行验算，取混凝土强度为实际检测强度。结果表明，由于梁的混凝土强度偏低，且低于现行国家标准规定的最低强度等级，部分梁的抗弯和抗剪承载力不满足要求。

3.3 墙体抗震验算

依据实测的砖和砂浆强度，按照GB 50011—2010建筑抗震设计规范的规定(抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g)，对该楼进行墙体抗震验算。结果表明，一层所有纵横墙以及二层部分纵横墙在水平地震作用下的承载力不能满足要求。

3.4 抗震构造

该楼顶部采用木屋架结构，属于楼盖刚度较差的多层砌体房屋，应在外墙四周、楼梯间四角和内外墙交接处等位置设置钢筋混凝土构造柱，在屋盖处及每层楼盖处设置钢筋混凝土圈梁。由于该楼建设年代尚未有抗震设计的要求，墙体中未设置构造柱和圈梁，因此该楼不能满足抗震构造要求。

4 鉴定结论

1)开挖的部分基础基本完好，尺寸与原设计图纸所标注尺寸基本相符，经验算该楼地基基础承载力基本满足要求。实测建筑物倾斜度较小，没有发现明显的不均匀沉降引起的裂缝。说明该地基基础安全性基本满足要求，可继续使用。

2)该楼砖、砂浆和混凝土的强度低于现行国家标准规定的最低强度等级，经验算一层所有承重横墙及部分门洞口纵墙承载力不能满足要求，其中大部分的承载力低于按现行规范计算的设计承载力的90%。部分梁的抗弯和抗剪承载力也不满足要求。说明承重墙体和部分梁的安全性不满足要求，须进行加固处理。

3)该楼不满足现行国家标准规定的抗震构造要求，经验算一层所有纵横墙以及二层部分纵横墙在水平地震作用下的承载力不能满足要求，须进行整体抗震加固。

5 加固建议

该楼的加固和维护工作集中于上部结构，基本不触动地基基础部分，加固和维护后基本可恢复原使用功能。

墙体可采用钢筋网水泥砂浆(或细石混凝土)面层加固，内墙双面加固，外墙可单面加固。增设构造柱和圈梁可结合墙体加固进行。

对承载力基本满足要求的板及楼梯等钢筋混凝土构件，修补裂缝、表面做钢丝网(或玻璃纤维网)水泥砂浆面层，以提高构建的耐久性。

楼面梁可采用扩大梁截面(补设钢筋)的方法加固，以提高其安全性和耐久性。

原有木屋架可更换为钢筋混凝土屋面板，以提高该楼的防火性能。