某框架结构房屋的结构检测鉴定及加固建议

黄俊评

一、工程概况

某框架结构房屋建成于1995 年，地上7 层，无地下室，建筑面积约3797m2，建筑结构体系为框架结构，柱下独立基础，基础埋深约1.7 米。建筑外轮廓尺寸为48m×11.3m（长×宽），建筑总高度23.6m，共3 个单元，每个单元一梯两户。由于部分原设计图纸缺失，原设计参数未知，根据现行规范要求，该建筑所在区域抗震设防烈度为7 度，抗震等级三级，结构安全等级二级。在该房屋周边项目基坑施工过程中，该房屋出现部分结构构件开裂、地面有疑似下沉现象。该建筑与基坑最近距离为6m，基坑开挖最大深度为11.3m，基坑采用桩锚结构支护形式。该建筑与基坑位置示意图如图1 所示，该建筑平面布置图如图2 所示。

图1 建筑与基坑平面位置示意图

二、检测鉴定及结果

1.现场周边状况调查和核实

经过现场勘察，该建筑物周边主要存在的问题有：（1）轴号为1～31×E 一侧墙脚与地面散水连接部位脱裂；（2）邻近基坑一侧（轴号为1～9）室外地面及部分室内地面沉陷脱空；（3）临近大象城项目基坑一侧地面开裂。

2.地基基础部分

（1）地基勘察。对该建筑周边线、角点等布置勘探孔，总钻孔数为5 个，钻孔间距10～25m。场地自上而下有以下主要土层：覆盖层为第四系（Q4ml）素填土和第四系（Q4al+pl）黏土。根据现场勘察，该建筑地基土层为黏土，属中等压缩性土，可作为建筑的天然地基，其地基承载力特征值为180kPa，场地类别为II 类。（2）地基基础开挖检查。由于该建筑部分设计施工图纸缺失且无相关施工资料，现场采取开挖并结合周边勘查的方式对该建筑物的基础进行检查。由于该建筑目前正在使用，为减少对该建筑造成的破损，同时结合现场实际情况，本次检测对该建筑选取三处基础进行开挖检查，检查结果表明：该建筑地基持力层土层完好，基础结构完好，无开裂等损坏情况；基础埋置深度及基础尺寸与图纸基本相符。（3）建筑沉降观测。根据第三方检测机构对该建筑沉降观测数据显示，从2019 年1 月14 日至2019 年6 月23 日对该建筑4 个点位进行13 次沉降观测，期间该建筑沉降速率为0.004～0.006mm/d，说明该建筑地基沉降已趋于稳定。（4）建筑四大角倾斜观测。通过该建筑的四大角进行了垂直度测量，该建筑临近基坑一侧的两个测点倾斜较大，超过了规范中多层混凝土结构不适于继续承载的要求，四大角检测结果详见图3。

图3 建筑物倾斜测量结果图

3.上部主体结构部分

（1）构件截面尺寸检测。对该建筑采用每层抽检的方式对梁、板、柱、墙构件截面尺寸进行测量，检测结果做为结构建模验算的依据。（2）构件钢筋配置检测。对该建筑采用每层抽检的方式对梁、板、柱的构件的钢筋配置进行检测，现场局部开凿验证，检测结果做为结构建模验算的依据。（3）材料强度检测。①墙体砌筑砂浆检测。对非承重墙体砂浆强度进行检测，每层抽取2 幅墙体采用砂浆贯入仪对砂浆强度进行检测，所抽检的14 幅墙体砌筑砂浆强度在2.0MPa～4.8MPa 之间。②烧结普通砖强度检测。对非承重墙体烧结砖强度进行检测，每层抽取2 幅墙体采用砖回弹仪对烧结砖强度进行检测，所抽检的14 副墙体烧结砖强度在18.0MPa～22.1MPa 之间。③梁、柱混凝土强度检测。每层柱、梁各抽取2 个构件进行混凝土强度检测，所抽检的14 根柱的现龄期混凝土强度推定值在25.0MPa～27.7MPa 之间，所抽检的14 根梁的现龄期混凝土强度推定值在21.6MPa～24.0MPa 之间，均满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015 版）最低强度的要求。

图2 建筑平面布置图

4.构件裂缝及外观描述

本次检测采用裂缝宽度测量仪及钢卷尺并配合目测对建筑物外观进行检查，对该建筑构件存在的裂缝进行测量、现状描述。经现场检查，该建筑上部结构外观质量存在的问题有：（1）部分梁、柱、板等混凝土构件存在细微裂缝；（2）部分非承重墙存在开裂、墙柱分离的情况；（3）部分非承重墙体抹灰层起鼓脱落、瓷砖开裂、板楼渗水。

三、建筑结构构件计算

根据现场检测结果，还原该建筑结构计算模型后，采用PKPM 计算软件对该建筑上部钢筋混凝土构件承载力进行计算，计算时梁混凝土强度推定值按21MPa、柱混凝土强度推定值按25MPa 考虑，楼面恒载1.5kN/m2（不包括混凝土自重），活载2.0kN/m2，不考虑地震作用的影响。将验算结果与实际情况进行对比，该建筑部分构件承载力不能满足现行规范要求。

四、检测鉴定结论

（1）该建筑临近基坑一侧的地面开裂，部分墙脚与地面散水连接部位脱裂，房屋室内外地面存在沉陷脱空的情况，上部结构存在因地基不均匀沉降引起的细微裂缝。通过对基础进行开挖检查，该建筑地基持力层土层完好，基础无裂缝等结构性损坏。根据现场调查及沉降观测结果，目前房屋地基沉降已趋于稳定。（2）根据现场检测结果，对房屋进行综合评定，该房屋安全性鉴定等级为Csu 级，必须及时采取措施。（3）综合现场检查及分析，该建筑的裂缝及其他破损情况符合由于地基不均匀沉降引起的表现形态，可以确定周边基坑开挖施工对该房屋裂缝及破损有一定程度的影响。

五、加固处理建议

1.地基基础加固

该建筑基础形式为独立基础，地基不均匀沉降将造成基础沉降变形，引起上部结构开裂，经计算该建筑部分独立基础截面尺寸及配筋不满足要求，为增加基础整体稳定性，减轻因地基不均匀沉降造成的影响，需对该建筑地基基础采用三种加固措施：（1）对靠近基坑一侧的土体进行注浆法补强；（2）对部分独立基础采用增大截面法加固；（3）对靠近基坑一侧的基础增设翼板。

2.上部结构加固

（1）梁、柱裂缝处理。对ω ≤0.2mm 的混凝土表层微细独立裂缝和网状裂缝，采用表面封闭法施工。采用低粘度且有良好的渗透性的修补胶液（封缝胶）封闭裂缝通道。对混凝土贯穿裂缝及ω ＞0.2mm 的裂缝采用压力注浆法进行处理。（2）柱构件加固。对经过结构验算，承载力不满足要求的柱子采用外包型钢法加固。（3）楼板裂缝处理。非贯通裂缝修复：楼板裂缝进行修复处理，裂缝修复应先在裂缝处打磨成V 子型，清理干净后再填JGN 型结构胶抹平。贯通裂缝板底碳纤维小范围加固：沿垂直贯通裂缝的方向沿裂缝左右各300mm 范围粘贴碳纤维加固补强。（4）砖墙裂缝处理。采用压力灌浆后再挂钢筋网，钢筋网水泥砂浆面层施工完毕后按原样恢复墙面装饰。

六、结语

本文通过对一幢由于基坑开挖引起的房屋倾斜、结构构件开裂的多层框架结构房屋进行检测鉴定分析，并根据检测鉴定结论提出相应的加固处理建议。经过对加固处理后的建筑进行结构验算，其地基基础及上部结构承载力有了较大的提高，确保该建筑后续使用安全，达到加固处理的目标，并为后续处理类似工程案例提供一定参考价值。