某大跨度空間網架結構正常使用性鑒定

傅水明

（福建省建筑科學研究院結構檢測所　350025）

某大跨度空間網架結構正常使用性鑒定

傅水明

（福建省建筑科學研究院結構檢測所350025）

網架結構是指一種空間桿系結構，具有較高的安全儲備功能，具有整體性好、穩定性強，空間大的特點，因此空間網架結構在近年的工業和民用建筑中被廣泛的應用起來，但空間網架結構易銹蝕、變形等，針對網架結構定期做出相關的正常使用性鑒定，是促進空間網架結構保持長期安全、可靠的必要手段。

空間網架構；正常使用；鑒定

隨著空間網架結構越來越多的被采用于大跨度、大空間建筑中，且沿海網架結構易受臺風、銹蝕等影響，需定期進行正常使用性鑒定，以保證結構的使用安全，我司于近期對某大跨度空間網架收費站收費棚進行正常使用性鑒定工作。本文以空間網架結構正常使用性鑒定的重要性為切入點，并以該大跨度空間網架結構為例，簡要探討了空間網架結構正常使用性鑒定的相關鑒定內容和方法，以供參考。

1　工程概況

該收費站收費棚上部結構為單曲拱螺栓球節點四角錐鋼網架（局部采用焊接球節點），兩端多點支承，屋面采用彩色鍍鋅壓型鋼板。網架平面尺寸21.0m×114.45m。該工程于2002年3月18日建成投入使用，由于鋼結構建筑必須定期進行維護檢查，為了解該收費棚經多年后的使用狀況，委托我司對其進行正常使用性鑒定。

2　鑒定程序、鑒定標準以及檢測儀器

2.1鑒定程序

（1）結構整體布置核查。

（2）支座底房屋地基基礎檢查。

（3）上部結構及構件工作狀態檢測。

①網架支座節點與網架構件工作狀態檢查；

②網架結構變形量測和銹蝕狀況檢查。

（4）上部結構及構件的施工質量檢測。

①螺栓球磁粉探傷檢測；

②焊縫超聲波探傷檢測；

③構件的涂層厚度檢測。

（5）圍護系統及附屬結構使用功能檢查。

（6）網架桿件的長細比驗算。

（7）根據現場檢測數據，進行分析，結合現狀調查、勘測結果，對建筑物的正常使用性進行鑒定評級。

2.2鑒定標準

有關于空間網絡結構的鑒定標準主要分為三個層次，分別是構件、子單元、鑒定單元三個層次，每一層次又分三個等級。結構鑒定單元分地基基礎、上部承重結構和圍護系統三個子單元，其中地基基礎按上部承重結構和圍護系統工作狀態評估地基基礎等級；上部承重結構按構件和子單元兩個層次進行評級，混凝土構件按位移和裂縫兩個檢查項目進行評定，鋼結構構件按位移、銹蝕（腐蝕）及拉桿長細比三個檢查項目進行評定，子單元按構件評級結果及結構整體側向位移情況進行評級；圍護系統按屋面防水、吊頂、墻體、門窗等檢查情況進行評級。結構鑒定單元根據各子單元評定結果以及與整幢建筑有關的其他使用功能問題進行綜合評定。

制定這個鑒定標準的依據有《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）《建筑變形測量規范》（JGJ8-2007）、《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）、《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）、《混凝土結構設計規范》（GBJ50010-2010）等相關法律法規。

2.3鑒定儀器

在本工程中的主要檢測儀器有數字式超聲波探傷儀、電磁軛式交直流探傷儀、涂層測厚儀、全站儀。

3　現場檢測內容

現場檢測內容包括結構整體布置核查、地基基礎檢查、上部結構及構件工作狀態檢測、上部結構及構件的施工質量檢測、圍護系統工作狀況和網架桿件的長細比驗算。

3.1地基基礎檢查

現場觀察支座周邊地面，未見地面沉陷、開裂等因基礎不均勻沉降引起的地面破壞現象。

3.2上部結構及構件工作狀態檢測

（1）網架支座節點處支座螺栓球、套筒、錐頭及桿件與支座球焊接焊縫等工作狀況正常，未見明顯變形、松動和裂紋。網架支座節點底混凝土支承梁及梁周邊構件未發現明顯變形、開裂及破壞等異常。

（2）網架螺栓球節點、網架桿件及網架桿件桿端套筒工作狀況正常，未發現網架螺栓球存在明顯松動和裂紋，未發現桿件存在明顯撓曲變形、松動及裂紋等異常，網架桿件桿端套筒未發現變形、松動和未擰緊等異常。

（3）實測網架撓度未超過設計要求。

圖1　某大跨度空間網架收費站收費棚全貌圖

（4）現場抽檢150個螺栓球（20%），進行表面質量磁粉探傷檢驗，數據表明所檢螺栓球均未發現表面裂紋、過燒、氧化皮及皺褶，符合GB50205-2001的要求。

（5）現場抽檢546根桿件（20%），對全熔透連接環縫進行超聲波檢驗，按JG/T203-2007的Ⅲ級標準評定，均未發現超標缺陷，達到GB50205-2001規定的二級焊縫質量等級。

（6）現場檢查未發現網架構件涂層存在明顯皺皮流墜現象，抽檢274根桿件（10%），采用涂層測厚儀量測桿件涂層厚度，數據表明，所量測桿件的涂層厚度均可滿足GB50205-2001的要求。

4　檢測后工程存在的問題及檢測結論

4.1上部承重結構

（1）網架支座十字鋼板、加勁板底部及連接焊縫普遍銹蝕嚴重。

（2）與網架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）連接的桿件外露出鋁塑板部分及網架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）普遍存在不同程度的面漆脫落；網架下弦（A）軸、（B）軸、（H）軸及（J）軸內與焊接球端連接的桿件端部焊縫及焊接球存在嚴重銹蝕。

（3）表1中所列桿端套筒及桿件與螺栓球焊接處焊縫及螺栓球銹蝕，應及時采取措施處理。

4.2圍護系統

（1）屋面壓型鋼板自攻螺釘均出現不同程度的銹蝕。

（2）屋面檁條支托普遍存在銹蝕。

（3）屋面標志牌骨架構件及骨架間連接焊縫普遍存在點狀銹蝕，構件間連接焊縫均為點焊，外觀質量未能達到三級焊縫要求。

（4）支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導致支座處樓板面積水。

（5）側面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴重銹蝕，大部分銹透，鋁塑板骨架通過鋼龍骨架與網架節點支托連接，鋁塑板骨架與鋼龍骨架間僅點焊連接，現場檢查焊縫外觀質量未能達到三級焊縫要求；部分底部鋁塑板骨架支托及少數側面鋁塑板骨架支托構件存在較嚴重的銹蝕。

4.3鑒定結論4.3.1地基基礎正常使用性評定

現場觀察支座周邊地面，未見地面沉陷、開裂等因基礎不均勻沉降引起的地面破壞現象。地基基礎正常使用性等級評為As級。

4.3.2上部承重結構正常使用性評定

根據構件工作狀況（變形）及銹蝕狀況檢測結果，網架支承柱支座正常使用性等級評為Cs級。按銹蝕程度，網架結構正常使用性等級評為Bs級。網架桿件長細比均可滿足規范要求。按桿件長細比，網架結構正常使用性等級評為As級。根據網架結構的位移、桿件長細比和銹蝕程度的評級結果，綜合考慮網架各桿件和節點的工作狀況、結構及構件的施工質量，空間網架結構正常使用性等級評為Bs級。

綜合考慮網架支座及空間網架結構的評級結果，上部承重結構的正常使用性等級評為Cs級。

4.3.3圍護系統正常使用性評定

屋面壓型鋼板自攻螺釘均出現不同程度的銹蝕。屋面主檁條及次檁條工作狀態正常，未發現明顯的彎曲、變形、銹蝕及破損等異常，屋面主檁條與檁條檔板通過螺栓連接，但檁條檔板與網架通過上層網架螺栓球上的檁條支托點焊連接，現場檢查焊縫外觀質量未能達到三級焊縫要求，其中2B2、2B44、2E1、2G2、2G3、2G4、2G5及2G44螺栓球處檁條支托出現較嚴重銹蝕；屋面次檁條通過L型檁條支托與主檁條連接，次檁條工作狀態正常，但次檁條L型檁條支托L型轉角處均采用點焊連接，且普遍脫漆銹蝕，構造欠合理。

屋面標志牌骨架構件未發現明顯松動、變形，但屋面標志牌骨架構件及骨架間連接焊縫普遍存在點狀銹蝕，構件間均為點焊連接，外觀質量未能達到三級焊縫要求。支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導致支座處樓板面積水。

鋁塑板骨架間僅點焊連接，側面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴重銹蝕，大部分銹透。鋁塑板骨架通過鋼龍骨架與網架節點支托連接，鋁塑板骨架與鋼龍骨架間僅點焊連接，現場檢查焊縫外觀質量未能達到三級焊縫要求；部分底部鋁塑板骨架支托及少數側面鋁塑板骨架支托構件存在較嚴重的銹蝕。

根據以上檢測結果，圍護系統正常使用性等級評為Cs級。綜合考慮地基基礎、上部承重結構系統及圍護系統的評級結果，該收費站收費棚正常使用性等級評定為Css級。

5　建議

建議委托方對以下不滿足要求的項目及時采取措施進行處理：

（1）網架支座十字鋼板、加勁板底部及連接焊縫普遍銹蝕嚴重，應及時采取措施處理；

（2）與網架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）連接的桿件外露出鋁塑板部分及網架螺栓球2A（1～45）及2H（1～45）普遍存在不同程度的面漆脫落；網架下弦（A）軸、（B）軸、（H）軸及（J）軸內與焊接球端連接的桿件端部焊縫及焊接球存在嚴重銹蝕，應及時采取措施處理；

（3）桿端套筒及桿件與螺栓球焊接處焊縫及螺栓球銹蝕，應及時采取措施處理；

（4）屋面壓型鋼板自攻螺釘以及屋面檁條支托均出現不同程度的銹蝕，屋面標志牌骨架構件及骨架間連接焊縫普遍存在點狀銹蝕，應及時采取措施處理；

（5）支座處樓板面排水口均存在不同程度垃圾堵塞，導致支座處樓板面積水，應及時采取措施處理；

（6）側面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均存在不同程度銹蝕，底面圍護鋁塑板骨架桿件及焊縫均嚴重銹蝕，部分鋁塑板骨架支托銹蝕嚴重，應及時采取措施處理。

另外，鋁塑板龍骨之間采用點焊連接，欠可靠。

6　結束語

總上所述，空間網架結構的正常使用性鑒定應做到細致認真，以銹蝕、位移為重點，對每個構件、每個節點、每個焊縫均需認真檢查，同時也應加強圍護結構的檢查，特別是檢查易脫落引起傷人的圍護結構連接是否可靠，以保證結構的正常使用，避免安全事故的發生。

表1　

[1]《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）.

[2]《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）.

[3]《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）.

[4]《空間網格結構技術規程》（JGJ7-2010）.

[5]《鋼網架螺栓球節點》（JG/T10-2009）.

[6]張來成.某體育館鋼網架屋蓋安全性鑒定[J].江蘇建筑，2015，02（07）：44～45.

TU399

A

1673-0038（2015）32-0143-03

2015-7-25