某混杂结构综合安全性鉴定难点处理

李 靖（北京市建设工程质量第五检测所有限公司，北京 100078）

0 引 言

随着时间的推移，很多早期建造的多层房屋进入到了设计使用年限末期，或已超过设计使用年限。这些老旧房屋，若想继续使用，或想要改变其使用用途，再或者欲对其加固改造，都要先对房屋进行全面的综合安全性鉴定以了解其结构安全现状，依据鉴定结论为后期的房屋管理和使用提供指导。本文以某混杂结构实例为对象，介绍在鉴定过程中如何处理该房屋伸缩缝、单排柱内框结构、钢屋架、多种构件的不同损伤和地面下沉等多种问题，并使用PKPM结构计算软件进行结构安全和抗震能力计算，结合计算结果和现场检查结果，依据DB 11/637—2015《房屋结构综合安全性鉴定标准》（以下简称“《综标》”）为该房屋的综合安全性能进行评定。

1 工程概况

该房屋位于北京市，建于20世纪五六十年代，总建筑面积约1 450 m2，地上共3层，墙体采用红机砖和混合砂浆砌筑。委托单位未提供该房屋的设计图纸资料。房屋原使用用途为服装加工厂，现已闲置多年。为了解房屋的结构安全状况，对该房屋进行综合安全性鉴定。

房屋南立面外观，如图1所示。由于外墙装饰面层和室内装修层遮盖，未见该房屋有施工缝，但在进行现场测绘时，发现该房屋西数第2跨东墙南端厚度较大，现场在该位置进行墙体装饰面层剔除检查，确定该位置存在一道伸缩缝，将该房屋分为了东、西两段。西段房屋墙厚均为370 mm，首层和二层为砖混内框架结构，梁、柱均为现浇混凝土构件，楼盖板均为预应力圆孔板；三层为砖墙与钢屋架混合承重结构，屋盖板为加气混凝土板。东段房屋外墙厚为370 mm，内墙厚为240 mm，室内承重梁主要为预制混凝土梁，个别为现浇钢筋混凝土梁，楼、屋盖板主要为预应力圆孔板，局部为现浇钢筋混凝土板，室外设有现浇钢筋混凝土梁式楼梯。该房屋平面结构示意图，如图2和图3所示。

图1 房屋外观实景（南立面）

图2 首层及二层平面结构示意图

图3 三层平面结构示意图

2 检测鉴定内容

此次鉴定的现场检查和检测内容主要包括以下几个方面：

（1）宏观检查房屋主体结构构件和围护结构构件的损坏位置和情况；

（2）检测砌筑墙体砖和砂浆的强度、预制和现浇混凝土构件的混凝土抗压强度；

（3）检测钢筋混凝土构件配筋情况；

（4）检测房屋构件的截面尺寸。

考虑到该房屋建筑年代久远，养护欠佳，部分构件已出现损伤，对房屋进行的宏观普查应尽力做到能检必检，全面检查承重构件和维护构件的现状。此外，由于现场初勘时发现该房屋存在地面下沉情况，所以检测鉴定内容还需要包括对房屋整体倾斜率的测量。

需要特别注意的是，由于该房屋存在一道伸缩缝，此时不能再将该房屋作为一个整体进行鉴定，需将该房屋划分成2个鉴定单元，每个鉴定单元分别抽样，单独进行检测、鉴定。此外，相对于现浇混凝土构件，预制构件的混凝土强度虽说在浇筑质量上更有保障，但根据工程经验，不排除预制构件混凝土抗压强度偏低的情况[1]，所以预制混凝土构件的混凝土抗压强度在具备条件时也应进行检测。

依据《综标》第3.2.5条和GB 55021－2021《既有建筑鉴定与加固通用规范》第5.1.3条，该房屋的综合安全性鉴定类别为Ⅲ类，抗震鉴定类别为A类。

3 现场检查、检测结果

3.1 现场检查结果

3.1.1 构件损伤检查

通过现场检查，西段房屋地面局部存在下沉现象，个别框架梁和墙体存在开裂情况。具体损坏构件位置和损坏情况，如表1所示。从表1中的检测结果可以看出，西段房屋地面沉降量最大的位置在3×B轴位置，该位置附近的首层墙体包括（2－3）×B轴填充墙以及3×（E－F）轴、3×（G－H）轴和（2－3）×A轴承重墙，均存在开裂，裂缝宽度均有上宽下窄的规律，裂缝走向均为自沉降量最大位置起始并向下向远处延伸。该位置附近的多道框架梁也存在开裂，裂缝形态与墙体裂缝规律一致。根据裂缝在墙体和框架梁上的分布位置以及裂缝走势、裂缝宽度规律等分析判断，墙体和框架梁上的裂缝为地基沉降引起的上部结构开裂，并非因承载力不足而导致的裂缝。

表1 西段房屋构件损坏情况

西段房屋三层中部未设置框架柱，为跨度较大的单向立体桁架屋架。钢屋架之间均设有纵向圆钢作为支撑。在检查钢屋架时，对节点连接和节点板弯折情况、杆件弯曲或截面扭曲情况以及屋架挠曲变形或侧向倾斜进行了重点检查。现场对钢屋架进行检查和检测后，发现该屋架状况良好，未见屋架下挠、侧向倾斜，连接节点焊缝未见开裂，节点板未见弯折，屋架杆件也未见扭曲和变形现象。考虑到该房屋屋面为加气混凝土板，其自重较轻，对屋架承载起到了一定有利作用。

现场检查时还发现，西段房屋首层和二层的（A－B）×2轴梁南端、（G－H）×2轴梁北端，梁下均为窗洞口，梁搭在窗过梁上，如图4（f）所示。该位置梁结构布置不合理，对结构整体性产生不利影响。

图4 具体损坏情况

东段房屋个别房间室内地面也存在下沉情况，墙体也有开裂，预应力圆孔板和室外楼梯斜梁存在损坏情况。具体损坏构件位置及损坏情况，如表2所示。该段房屋墙体开裂也是由地基沉降引起，预应力圆孔板和室外楼梯斜梁的损坏是由于房屋使用时间已久且养护不足所致。

表2 东段房屋构件损坏情况

3.1.2 圈梁、构造柱设置情况检查

笔者使用钢筋探测仪，采用剔凿与钻孔相结合的方法，对房屋圈梁和构造柱的设置情况进行了检查，结果为：东、西两段房屋各层均未设置圈梁；东段房屋在房屋四角和中部四处均匀布设了8根构造柱，西段房屋框架梁下和四角均设有构造柱。

3.2 现场检测结果

此处给出西段房屋的检测结果相关数据，受篇幅所限，东段房屋检测结果不再赘述。

3.2.1 材料强度检测

笔者采用回弹法对砖和砂浆的抗压强度进行了检测。由于西段房屋三层砂浆强度较低，所以更换检测方法，采用贯入法对三层砂浆强度进行检测。笔者对现浇混凝土梁、板和柱以及预制混凝土梁的混凝土强度进行了回弹检测，并依据JGJ/T 384—2016《钻芯法检测混凝土强度技术规程》和GB/T 50344—2019《建筑结构检测技术标准》，钻取芯样对混凝土回弹结果进行了验证，结果为芯样强度值均高于回弹强度值。具体检测结果，如表3所示。

表3 西段房屋构件材料强度检测结果

3.2.2 钢筋配置和构件截面尺寸检测笔者使用钢筋探测仪对房屋混凝土构件的钢筋配置进行了检测，并采用剔凿的方法对部分构件钢筋直径进行了验证，用盒尺测量了构件的截面尺寸。结果为：框架柱截面尺寸为350 mm×350 mm，主筋为8φ20 mm；框架梁截面尺寸为270 mm×700 mm，下部钢筋为6φ20 mm；构造柱角柱和边柱的截面尺寸分别为240 mm×240 mm、240 mm×360 mm，主筋为4φ10 mm；上述构件的箍筋均为φ6 mm@100/200。

3.2.3 房屋整体倾斜检测

因该房屋存在地面下沉情况，所以对房屋整体倾斜率进行检测。笔者使用经纬仪对西段房屋东南角位置墙体倾斜状况进行了测量，该位置房屋倾斜状况为同时向东向南倾斜，斜率均为0.4%。其他墙体阳角距周围房屋较近，无法检测其他位置墙体的倾斜状况。

3.3 PKPM计算建模

使用PKPM结构计算软件，按照房屋现场实测数据和检测结果对该房屋进行建模。房屋模型3D图，如图5所示。

图5 PKPM软件中的房屋模型

根据房屋实际情况核算荷载取值，主要楼面的恒、活荷载取值分别为3.5 kN/m2和3.0 kN/m2。在进行房屋竖向承载力计算时，永久荷载的分项系数取值1.2，可变荷载的分项系数取值1.4。

在对东段房屋进行房屋抗震承载力计算时，根据GB 50023－2009《建筑抗震鉴定标准》，房屋体系影响系数和局部影响系数的具体取值情况，如表4所示。表中ψ1x和ψ1y分别为X向和Y向体系影响系数，ψ2x和ψ2y分别为X向和Y向局部影响系数。西段房屋无须进行抗震承载力核算，原因见下文第5.2节。

表4 体系影响系数和局部影响系数取值

此处以首层和三层的Y向体系影响系数为例，介绍系数的取值理由和计算过程。

（1）首层ψ1y＝0.85（横墙间距超限＞4 m）×0.8（圈梁布置楼盖外墙二道不符合）×1.2（房屋设有构造柱）＝0.82。

（2）三层ψ1y＝0.85（横墙间距超限＞4 m）×0.7（圈梁布置屋盖外墙不符合）×1.2（房屋设有构造柱）＝0.71。

4 安全性评级

4.1 地基基础评级

由于房屋倾斜测量数据较少，仅有的数据结果无法准确判断房屋地基基础的危险性，但可以判断出西段房屋首层和二层多道现浇框架梁开裂为东外墙位置地基不均匀沉降所致，东段房屋首层（7－9）×A轴墙体裂缝为该位置地基不均匀沉降所致，且墙体裂缝最大宽度为13 mm。所以，西段和东段房屋地基基础安全性等级均评定为Du级。

4.2 上部承重结构构件安全性鉴定评级

笔者使用PKPM结构计算软件对该房屋的竖向承载力进行了计算，根据计算结果，西段房屋构件承载力均满足要求，仅东段房屋首层有6个墙段的承载力不满足要求，上述6个墙段均评定为du级。

根据构件的构造与连接、变形或损伤的现场检查情况，对构件安全性评级，具体结果如表5所示。每一受检构件的等级，取其承载能力、构造与连接、变形或损伤评定等级中最低一级作为该构件安全性等级。

表5 构造与连接、变形或损伤不满足要求的承重构件

4.3 上部结构承载功能安全性评级

根据房屋结构的主要、次要构件的安全性评定等级，对西段房屋上部结构承载功能进行安全性评级。评定过程和结果，如表6所示。东段房屋主要由于首层有6个墙段评定为du级，其上部结构承载功能安全性等级评定结果为Du级，评定过程不再赘述。

表6 上部结构承载功能安全性评级

4.4 上部结构整体性评级

由于东、西两段房屋均未设置圈梁，所以东段和西段房屋上部承重结构的整体性评级均评定为Du级。

4.5 房屋结构安全性评级

根据上述地基基础子单元和上部结构子单元结构安全性等级的评级结果，东段和西段房屋结构安全性评定结果均为Dsu级。

5 抗震能力评级

5.1 场地、地基和基础评级

地基和基础的抗震能力评级结果与安全性评级结果相同，东、西两段房屋均为De级。

5.2 抗震宏观控制

西段房屋为单排柱内框架结构，由砖墙和局部框架组成的抗侧力体系来抵抗地震力。由于框架与砖墙之间的联系较弱，该抗侧力体系不完整，抗震能力不良[2]，将西段房屋上部结构的抗震能力直接评定为De级，不再进行抗震宏观控制和抗震承载力评级。

东段房屋由于抗震横墙最大间距超限、房屋未设置圈梁等原因，其结构体系、整体性连接构造不满足要求，所以东段房屋抗震宏观控制评定为De2级。

5.3 抗震承载力

笔者使用PKPM结构计算软件对东段房屋的抗震承载力进行计算。房屋楼层综合抗震能力指数计算结果，如表7所示。东段房屋抗震承载力评定为De1级。

表7 东段房屋抗震承载力计算结果及评级

5.4 房屋上部结构抗震能力评级

根据房屋抗震承载力和抗震宏观控制的评级结果，东段房屋上部结构抗震能力评级为De级。

5.5 房屋抗震能力评级

根据上述地基基础子单元和上部结构子单元结构抗震能力等级的评级结果，东段和西段房屋结构抗震能力评定结果均为Dse级。

6 鉴定结论

根据房屋安全性和抗震能力的评级结果，东段和西段房屋结构综合安全性评级均为Deu级。该房屋建筑年代久远，当时的设计标准较低[3]，而且房屋状况不佳，房屋结构综合安全性评级结果均为Deu级也是意料之中。

7 结 语

日常鉴定工作遇到的各类工程中，本文中的实例属于较为复杂的工程，其鉴定单元不唯一，结构形式多样，涉及多种不同材料类型的构件，构件损伤种类较多，这给鉴定人员的鉴定工作增加了一定难度。在实际鉴定工作中，难免会漏查项目，此时需要与委托方及时进行沟通，对漏查的项目及时进行补测、补查，以保证鉴定结论的准确性。此外，在房屋检测鉴定的各类工作内容中，对房屋的宏观检查是非常重要的一个环节。因为通过构件变形、开裂、歪闪等损坏现象反映出来的问题，一定是损伤积累到一定程度才在宏观上反映出来的，所以是不容忽视的“大问题”。在排查这类“大问题”时还要排除非受力损伤（如温度裂缝、干缩裂缝、人为破坏）的干扰；另外，需要根据现场具体情况，分析不同构件损伤的关联性，才能对损伤成因作出更准确的判断。