閆 春 生
(山東省建筑設計研究院,山東 濟南 250001)
?
某住宅樓結構可靠性檢測與鑒定
閆 春 生
(山東省建筑設計研究院,山東 濟南 250001)
分析了某多層磚混結構住宅樓承重墻裂縫的成因,對裂縫的分布和走向進行了現場調查,對結構的混凝土強度和砌筑砂漿強度進行了測試,對房屋的沉降值和傾斜度進行了測量,并對結構進行了計算分析。綜合各項檢測結果,對結構可靠性進行了鑒定評級,并針對不同部位裂縫提出了相應的處理建議。
結構,可靠性,檢測,鑒定
某住宅樓為磚混結構,樓層板、屋面板均為現澆鋼筋混凝土板。建筑面積9 000 m2。建筑總高度19.65 m,地下1層(層高2.5 m),地上6層(層高3.0 m)。住宅樓長102.31 m,寬12.14 m,共6個建筑單元。變形縫(縫寬100 mm)將結構分為東區(1單元~3單元)和西區(4單元~6單元),東、西區對稱布置。住宅樓西區標準層平面圖如圖1所示。

住宅樓結構設計基本參數如下:設計使用年限50年,安全等級二級,丙類建筑,抗震設防烈度為8度,基本地震加速度為0.20g,設計地震分組為第一組,場地類別為Ⅲ類。主要結構材料為磚砌體和混凝土。砌體:±0.000以下采用MU10普通粘土磚,外墻用M10水泥砂漿砌筑,內墻用M10混合砂漿砌筑;±0.000以上采用MU10承重空心磚,1層~5層用M10混合砂漿,6層用M7.5混合砂漿砌筑?;炷翉姸鹊燃墸簤|層為C10,基礎為C30,上部結構圈梁、構造柱、板均為C25。所有縱墻及兩端山墻墻厚為370 mm,其余墻厚均為240 mm。所有縱橫墻交接處均設鋼筋混凝土構造柱,每層均設圈梁。基礎為階形鋼筋混凝土條形基礎。
現場調查表明實際結構與原設計基本相符,住戶裝修、使用未對結構造成損傷,住宅樓整體結構未出現明顯的沉降、傾斜等現象。
2.1 墻體裂縫調查及原因分析
2.1.1 裂縫調查結果
該住宅樓墻體多處出現裂縫,檢測發現的不同部位、不同類型的裂縫總結如下:
1)樓梯間兩側的橫墻上,1層~3層在部分進戶門洞的上部北側角區出現豎向偏斜的裂縫,裂縫較細(寬約0.1 mm),長度較小(約300 mm),部分部位裂縫貫通;4層~6層在上述相同部位裂縫分布和走向相似,裂縫相對較寬(約0.3 mm),長度較大(約500 mm),多數部位裂縫貫通。
2)樓梯間兩側的橫墻上,4層~6層大部分住戶在該橫墻北端距外縱墻內側約300 mm處出現豎向裂縫,裂縫長度約為墻高的一半,寬0.1 mm~0.2 mm,局部寬度大于0.2 mm。相同部位在4層以下未出現。
3)5層、6層橫墻頂部出現斜裂縫,橫墻南北端的斜裂縫總體呈“八”字形,且南端的裂縫比北端的裂縫較長、較寬,且數量較多。相同部位6層裂縫的寬度、數量均大于5層。相同部位在5層以下未發現此類裂縫。
5)東、西單元樓梯間兩側的橫墻,在4層、5層樓板位置出現近似水平裂縫,裂縫寬度為0.1 mm左右,個別部位寬度達0.2 mm。且5層裂縫比4層裂縫較長、較寬。
6)1層~6層墻體上尤其是橫墻上多處出現不規則斜裂縫,大部分裂縫長度較小,走向不規則,此類裂縫寬度約為0.05 mm~0.2 mm。
7)屋面水泥砂漿面層普遍出現不規則裂縫,裂縫寬度不等,約0.1 mm~0.5 mm,局部寬2 mm~3 mm。
2.1.2 裂縫產生原因分析
1)該住宅樓1層~6層樓面板與圈梁整體全現澆,樓房的整體性大大好于采用預制樓板的同類結構,同時樓板受溫度應力的影響也遠大于后者。因此,本住宅樓受溫度作用影響十分明顯。混凝土和磚砌體具有不同的材料特性,前者的線膨脹系數為后者的2倍,屋面夏季溫度較高時達60 ℃~70 ℃,在溫度作用下現澆混凝土屋面膨脹,墻體受到很大的外推力,使墻體產生主拉應力。當主拉應力超過砌體抗拉強度時,墻體開裂。墻體是否開裂與混凝土屋面膨脹變形大小和墻體抵抗開裂的能力有關。門窗洞口處截面變化形成的應力集中,造成裂縫最先在門窗洞口的角區部位出現。
2)住宅樓5層、6層及4層局部的對稱“八”字形裂縫是溫度作用的結果。由于西側存在西曬現象,溫度作用時間大于東側,因此住宅樓西段裂縫最寬、最長、數量也較多。同樣道理,由于南側受太陽照射較強烈,南側縱墻比北側邊縱墻開裂嚴重;橫墻的南端比北端開裂嚴重。
3)樓梯間橫墻在5層、6層樓板位置出現的近水平裂縫是溫度作用導致在混凝土與砌體兩種界面上引起的剪力過大所致。
4)部分住戶客廳緊鄰樓梯間的橫墻北端距外縱墻內墻皮約300 mm處出現的豎向裂縫,是構造柱與墻體間出現溫度變形差所致。
6)屋面砂漿抹面的不規則裂縫多為材料收縮所致,亦與溫度作用有關。
2.2 結構沉降測量
現場用水準儀測量了該住宅樓的相對沉降值,沉降測試點借用樓房建成時設置的沉降觀測點,沉降測試點位置見圖2,沉降測試結果如表1,表2所示。

表1 東區(1單元~3單元)相對沉降測量結果

測點12345相對沉降/mm05-2-1-8

表2 西區(4單元~6單元)相對沉降測量結果
由表1,表2可見,東區(1單元~3單元)相對沉降13 mm,西區(4單元~6單元)相對沉降19 mm,均在規范要求范圍以內。
以此判定,該住宅樓未發生明顯不均勻沉降。
2.3 結構傾斜度測量
現場用經緯儀測量了該住宅樓四角的傾斜度,由于樓房已經建成,傾斜度測量只能參照外墻瓷磚表面進行,這樣的測量方法基本能反映樓房是否傾斜。測試結果見圖3。

測得頂點的傾斜值在1 mm~10 mm之間,最大不超過10 mm,平均值為5.25 mm。東西向傾斜3 mm~10 mm,南北向傾斜3 mm~6 mm。由傾斜度測量結果可見,該住宅樓沒有發生明顯傾斜現象。墻體裂縫不是因房屋傾斜所致。
“王爺當年可是清河農中出了名的油油匠,他油過的東西,那色漆是長在上面一輩子都不會掉的?!迸赃呉粋€人顯然有些夸張,但從他的語氣里,不難看出他對王爺是打心眼里佩服的。
2.4 構造柱混凝土強度檢測
原檢測方案計劃用鉆芯取樣法進行混凝土強度測試,但由于所有外墻均有瓷磚貼面裝修,在樓梯間取樣時又發現構造柱中均埋設線管,取芯樣無法進行。故改為回彈法測試混凝土強度?;貜椚釉诿總€單元樓梯間的構造柱上進行,回彈測試混凝土強度推定值為C27.8。
2.5 砌筑砂漿強度檢測
砌筑砂漿強度采用砂漿貫入儀進行測試,測試點在每個單元樓梯間的墻體上選擇,測試范圍涉及不同樓層,各層的測點選擇采用隨機抽樣法。根據貫入法測得砂漿強度推定值為M10.2。
依據原始設計圖紙及變更資料,結合現場檢測結果對住宅樓建立結構計算模型,結構計算參數詳見本文工程概況。分別提取抗震驗算結果、墻受壓承載力驗算結果、墻高厚比驗算結果。經驗算分析,結構1層~7層抗震、墻受壓承載力、墻高厚比均滿足國家現行規范要求。選取結構首層各項驗算結果如圖4~圖6所示。


4.1 安全性鑒定評級
根據該住宅樓承載力校核結果、構造以及不適于繼續承載的位移和裂縫四個項目,并考慮結構的整體性以及結構的側向位移、結構布置、圈梁、構造柱等進行綜合判斷評級。經分析論證,其安全性等級為B級。
4.2 正常使用性鑒定評級
根據該住宅樓現場檢測砌體、混凝土構件的裂縫及銹蝕等情況,并考慮結構的側向位移進行綜合評判。經分析論證,其正常使用性等級為B級。
4.3 可靠性鑒定評級
根據安全性和正常使用性的鑒定評級結果,并考慮現場測量的傾斜、沉降值以及結構的使用情況,該住宅樓的可靠性級別為Ⅱ級??煽啃曰緷M足國家現行規范要求,尚不顯著影響整體承載能力和使用要求,但在局部應采取措施以提高安全性和使用性。
建議在溫度裂縫發展基本穩定之后進行以下處理:
1)將已穩定的5層、6層寬度大于0.3 mm~0.5 mm以上的墻體裂縫清理、沖洗干凈,待干燥后灌注裂縫專用灌注膠或環氧樹脂做封縫處理,并剔除裂縫周圍砌體表面的粉刷層,清理、沖洗干凈砌體表面,做密集鋼絲網水泥砂漿層。
2)對寬度0.1 mm~0.3 mm的墻體裂縫,剔除粉刷層后重做抹面,并在表面膩子層做掛網乳膠膩子進行美觀修復。
3)地下室地面、樓面的砂漿及散水裂縫,因其不影響結構安全性,可視具體情況及使用者的要求采取相應措施。
4)采取有效措施抑制墻體出現溫度裂縫。
5)對房屋變形縫以西部分繼續進行沉降觀測。
[1] GB 50292—2015,民用建筑可靠性鑒定標準[S].
[2] GB 50009—2012,建筑結構荷載規范[S].
[3] GB 50010—2010,混凝土結構設計規范(2015年版)[S].
[4] GB 50011—2010,建筑抗震設計規范(2016年版)[S].
[5] GB 50023—2009,建筑抗震鑒定標準[S].
[6] GB/T 50315—2011,砌體工程現場檢測技術標準[S].
[7] GB 50012—2011,砌體結構設計規范[S].
Inspection and appraisal of reliability on a residential building structure
Yan Chunsheng
(ShandongProvincialArchitecturalDesignInstitute,Jinan250001,China)
To find out the cause of cracks in the wall of a multi-storey residential building, the distribution and trend of cracks were investigated, the settlement and gradient of the building were measured, the strength of concrete and masonry mortar were tested, and the structure is analyzed. The reliability of the structure was assessed by comprehensive test results. Some suggestions are put forward for cracks at different sites.
structure, reliability, inspection, appraisal
1009-6825(2017)18-0025-03
2017-04-18
閆春生(1983- ),男,碩士,工程師
TU312.3
A