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某高层剪力墙结构商品住宅楼剪力墙开洞检测分析

2022-08-12许金峰

安徽建筑 2022年9期
关键词:剪力墙碳纤维墙体

许金峰

(1.安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥 230031;2.安徽省建筑工程质量第二监督检测站,安徽 合肥 230031)

0 引言

商品住宅楼是指房地产开发企业(单位)建设并出售、出租给使用者,仅供居住用的房屋。业主(用户)取得房屋所有权后,为了满足后期使用及居住需要对房屋进行装修改造施工。装修改造过程中业主(用户)往往根据自身喜好,擅自改动建筑主体、承重结构或改变房间主要使用功能,导致房屋结构受损,对房屋安全使用产生影响。

笔者以某高层剪力墙结构商品住宅楼业主装修改造时在自家剪力墙上开门洞,导致房屋结构出现损伤为例,对照《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)对剪力墙开洞造成原结构损伤影响进行评估,从而为本住宅楼房屋结构出现的损伤加固设计方案提供可靠资料。

结合《住宅装饰装修工程施工规范》(GB50327-2001)、《建筑装饰装修工程质量验收标准》(GB50210-2018)相关规定,出具加固方案为后期责任划分提供依据。

1 工程概况

该商业住宅楼为地下2层地上11层剪力墙结构,设计使用年限为50年,抗震设防烈度为7度,主体结构安全等级二级,剪力墙抗震等级为三级。工程于2016年12月开工,2019年6月竣工并交付使用。十一层墙体布置(剪力墙位置及尺寸)见图1。

图1 十一层墙体位置示意图(填实部位为剪力墙墙体)

2 剪力墙开洞情况及房屋损伤情况

十一楼某户业主取得房屋后,在装修改造施工时采用切割机将厨房22/E~F轴墙体(由剪力墙和后砌填充墙组成)切割出一个门洞,门洞尺寸约为(900×2050)㎜。所开洞口含截面尺寸约为(100×2050)㎜填充墙以及截面尺寸约为(800×2050)㎜剪力墙,其中剪力墙中靠1/E轴部位构造边缘柱已完全截断(内含6 C16主筋),剪力墙墙身两侧各有3道C10竖向钢筋被截断,剪力墙10道C8水平钢筋被截断。洞口边缘距20~22/E轴墙外侧约500㎜,距地面高约50㎜。检测中尚未发现十一层22/E~F轴切割开洞改造导致轴墙体(顶梁)以及四周主体结构出现开裂、变形等明显异常情况。

由于工人将切除的墙体直接推倒砸向餐厅楼地面,由于墙体倒塌时产生的震动较大,导致餐厅底板底部震裂(有3道裂缝,裂缝由板近跨中部位向东南、西南、东北角部呈放射状开展),裂缝尚不贯穿,现场测得板底最大裂缝宽度约为0.12㎜,裂缝示意图详见图3、图6。

图2 十一层22轴墙体开洞示意图

图3 十层顶板底部裂缝示意图(裂缝不贯穿)

图4 十一层22/E~F轴墙体开洞现状以及上部结构现状剪力墙及暗柱损伤严重未见异常开裂、变形

图5 十一层22/E~F轴墙体开洞上部现状以及剪力墙倒塌位置餐厅板面现状(未见异常开裂、变形、损伤)

图6 十层22~23/E~F轴顶板板底裂缝现状

3 楼板施工质量抽检

①受现场条件制约,采用回弹仪对现浇板板底进行回弹检测,实测十层21~23/D~F轴顶板现龄期混凝土强度为26.5MPa,达到设计强度等级(C25)要求(结果仅供参考)。

②采用钢筋测定仪、钢尺等仪器对十层21~23/D~F轴顶板板底正弯矩钢筋间距进行检测,实测钢筋间距在(168~176)㎜之间,东西向钢筋间距偏大,不符合施工质量验收规范要求。

③采用楼板测厚仪对十层21~23/D~F轴顶板厚度进行检测,实测板厚测点平均值为134㎜,符合施工质量验收规范要求

4 楼板裂缝成因分析及影响评价

根据被测顶板裂缝分布特征以及现场检测结果结合设计图纸综合分析:被测十层21~23/D~F轴裂缝主要由于十一层22/E~F轴墙体切除时,倒塌的墙体直接砸到楼面板产生的瞬时荷载引起,实测该部位板底正弯矩钢筋间距偏大对裂缝的开展有不利影响;鉴于裂缝宽度尚未超出《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)标准规定的不适于承载的裂缝宽度限值,因此裂缝的产生尚不影响原构件结构安全,但对构件的结构耐久性及使用性有影响。

5 十一层22/E~F轴墙体开洞改造对原有结构影响评估

根据原设计图纸结合现场拆除现状判定:1101室业主装修施工中对十一层22/E~F轴墙体开洞造成22/E~(1/E)轴剪力墙严重受损,对剪力墙自身结构承载产生显著影响,根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)相关规定,剪力墙为主要竖向承重构件,因此墙体开洞对原构件结构安全可靠度产生影响。

鉴于开洞部位位于顶层,检测中尚未发现开洞改造引起该轴墙体(顶梁)以及相邻构件出现开裂、变形等异常情况,因此目前改造施工尚未对整体结构承载造成显著影响。

6 检测结论及建议

①根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)相关规定,剪力墙为主要竖向承重构件,因此墙体开洞对原构件结构安全可靠度产生影响;鉴于开洞部位位于顶层,检测中尚未发现开洞改造引起该轴墙体(顶梁)以及相邻构件出现开裂、变形等异常情况,因此目前改造施工尚未对整体结构承载造成显著影响。

②1001室21~23/D~F轴顶板22~23/E~F餐厅部位裂缝主要由于十一层22/E~F轴墙体切除时,倒塌的墙体直接砸到楼面板产生的瞬时荷载引起,实测该部位板底正弯矩钢筋间距偏大对裂缝的裂缝的开展有不利影响,鉴于裂缝宽度尚未超出《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)标准规定的不适于承载的裂缝宽度限值,因此裂缝的产生尚不影响原构件结构安全,但对构件的结构耐久性及使用性有影响。

7 加固处理设计方案

7.1 加固内容

①楼板裂缝采用裂缝环氧树脂灌浆法,使用材料为专用胶进行裂缝环氧树脂灌浆楼板。

②楼板采用粘贴碳纤维布补强法,使用材料为Ⅰ类碳纤维布及配套用胶。

③墙采用门洞植筋加固法,使用材料为细石混凝土(强度等级>C30)、HRB400钢筋。

7.2 加固材料说明

①本项目采用的钢筋应符合:钢筋的实测抗拉强度值与实测屈服强度值得比值不得小于1.25;钢筋的实测屈服强度值与标准屈服强度值的比值不得大于1.3;且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不得小于9%。

②混凝土:细石混凝土强度等级>C30,新加混凝土碎石粒径应不大于20mm。

③植筋胶采用A级植筋胶。植筋胶应满足焊接性能、抗震性能等要求。

④碳纤维布质量为300g/m2,采用Ⅰ类碳纤维布。弹性模量不应小于240GPa,极限强度不应小于3400MPa,伸长率不应小于1.7%,厚度为0.167mm。

⑤碳纤维布粘贴采用A类胶,宜与碳纤维布配套采用同品牌胶。

⑥裂缝处理采用环氧树脂灌注胶。裂缝处理采用表面封闭,可采用环氧胶泥或其他替代材料。相应指标应符合《混凝土加固设计规范》(GB50367-2013)中相关要求。

7.3 加固方法

①楼板裂缝处采用环氧树脂,用压力灌浆法处理(裂缝宽度小于0.15mm时采用表面封闭法处理;裂缝宽度不小于0.15mm时采用环氧树脂,用压力灌浆法处理);板底双向粘贴宽度为200mm的碳纤维布,碳纤维布间的净距为200mm。

②墙体门洞:原墙体横向及竖向均应植入C12钢筋,内部植筋胶填充,植入深度为15d间距200mm;后使用强度等级>C30的细石混凝土将切割墙体加固恢复(新老混凝土界面应对原构件存在的缺陷清理至密实部位,并将表面凿毛后同时除去尘土及浮渣,使得表面洁净,交界面应打齿槽,齿高100mm,齿深40mm)。

8 结束语

商品住宅楼的结构安全、正常使用是居住的基本保障,部分业主(用户)为了满足后期使用及居住需要对房屋装修改造过程中擅自改变改动建筑主体、承重结构,导致房屋结构受损,对房屋安全使用产生影响。通过本文对业主(住户)因装修过程中对剪力墙开洞造成结构受损情况的检测分析及后期加固处理方案表明,装修改造过程中业主(用户)应注意房屋结构安全,不得擅自改变改动建筑主体、承重结构或改变房间主要使用功能,对房屋安全使用产生影响及造成经济损失。

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