試論混凝土框架結構房屋的質量檢測及抗震鑒定

張吉天

（上海市巖土工程檢測中心 上海寶山 200436）

前言

受建筑行業快速發展影響，近年來我國建筑的結構、材料以及施工技術均實現了較為長足進步，人們對房屋的需求也在不斷發生變化，這就對建筑行業的發展提出了較高挑戰，而為了較好應對這類挑戰，正是本文圍繞混凝土框架結構房屋的質量檢測及抗震鑒定開展具體研究的原因所在。

1 混凝土框架結構房屋的質量檢測及抗震鑒定要點

1.1 質量檢測要點

結構檢測屬于混凝土框架結構房屋的質量檢測的重點，主要檢測內容包括現場檢查、材料強度檢測、傾斜檢測、房屋損傷調查等內容，目測法、工具測量法、理化試驗法、材料無損檢測法、局部破損檢測法均可用于房屋的質量檢測，具體檢測要點如下：①現場檢查。需初步明確房屋的損傷和缺陷，室內及屋面的滲漏、梁墻交接裂縫、填充墻貫通斜裂縫、室內粉刷層破損等均需要得到重點關注。②材料強度檢測。材料強度檢測主要圍繞混凝土強度檢測展開，檢測人員可采用回彈法進行檢測，為保證檢測質量，檢測過程需遵循《建筑結構檢測技術標準》（GB/T0344-2004）要求，房屋基礎、鋼筋混凝土梁、板、柱均屬于檢測對象。值得注意的是，一些特殊情況下材料強度檢測的開展可能面臨多種不利因素，這時可采用相同強度等級的混凝土立方試塊（施工時預留）開展檢測，且需要保證該試塊的原材料、配合比、成型工藝、養護條件、齡期以及混凝土強度等級與房屋工程一致。③傾斜檢測。該檢測多使用經緯儀與水準儀，以此檢測房屋的傾斜及沉降，如自動安平水準儀、電子經緯儀均可較好滿足傾斜檢測需要。此外，近年來在業界流行的“3DDISTO房屋質量檢測程序”也能夠較好服務于房屋的傾斜檢測，該程序的應用同樣需要得到重視。④房屋損傷調查。結合現場檢查取得的初步成果，即可開展房屋損傷調查，這一調查的重點為節點、框架梁、樓梯的裂縫，且調查結果需要在“損傷分布示意圖”中注明[1]。

1.2 抗震鑒定要點

混凝土框架結構房屋的抗震鑒定需圍繞抗震構造措施鑒定、抗震承載力驗算展開，抗震節點要點如下：①抗震構造措施鑒定。這一鑒定需遵循2016年版的《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）展開，主要鑒定內容包括房屋結構體系、混凝土結構材料、框架梁鋼筋配置、框架柱鋼筋配置、填充墻與主體結構連接構造、非結構構件相關的抗震措施，現行規范要求必須在鑒定中得到充分體現。②抗震承載力驗算。主要驗算內容包括結構抗震變形、框架柱、框架梁，驗算過程需應用屋蓋荷載、樓蓋荷載、樓體荷載、墻體荷載、風荷載、雪荷載、地震作用、材料強度等信息。

2 實例分析

2.1 建筑結構概況

為提升研究的實踐價值，本文選擇了建造于1978年的某金工車間作為研究對象，該車間在1985年進行過加層改造，目前總建筑面積為3500m2、共3層，現處于空置狀態。房屋東西向總長、南北向總寬分別為48.40m與24.00m，室內外高差0.30m，一層高9.00m、二層高7.00m、三層高7.00m，建筑高23.00m。房屋為三層現澆鋼筋混凝土單向框架結構，在（①～②）/（B～C）及（⑧～⑨）/（B～C）區域設置夾層，一層夾層、二層夾層、三層夾層的標高分別為4.50m、12.50m、19.50m，南北方向設主框架，跨度為12m、2跨，屬于相連等高跨。邊柱、中柱框架柱柱頂標高分別為22.95m與23.25m，框架柱的截面尺寸逐層減小，屬于典型的矩形柱，底層柱與二層中柱、二層邊柱及三層柱的截面尺寸分別為400×800mm、400×600mm。主要框架柱東西方向設縱向連系梁，柱距為6.00m，采用版跨6.00m的大型鋼筋混凝土預制槽型板作為二層、三層樓板，上覆300#細石混凝土整筑層，屋蓋采用預制板擱置于主次梁上部，上覆200#細石混凝土整筑層，采用結構找坡的屋面。房屋外圍護墻為嵌砌式，混合砂漿砌筑并采用240mm厚燒結多孔磚，外墻近牛腿處分別設有三處240×500mm的縱向連梁，設置高度分別為5.30m、12.40m、19.40m，對外墻和橫向框架起到拉結作用，房屋結構的整體性也由此得到了保證[2]。

2.2 房屋質量檢測

房屋質量檢測主要圍繞基礎開挖檢測、房屋傾斜測量、構件變形測量、房屋完損檢測、結構材料性能檢測展開，具體檢測內容如下：①基礎開挖檢測。采用局部開挖的方法進行檢測，以此明確基礎的埋深及尺寸，檢測發現基礎無明顯剝落、松散、酥堿、腐蝕現象，三處基礎開挖處的埋深、布置與原設計基本相符。②房屋傾斜測量。采用全站儀測量房屋外輪廓線傾斜率，房屋傾斜率處于0.1～3.6‰之間，整體呈向東傾斜規律，傾斜率在0.4～3.6‰之間（平均值為2.1‰），南北方向無明顯傾斜規律。③構件變形測量。開展框架梁撓度抽樣測量，采用全站儀并選擇跨度較大的框架梁作為測量對象，表1為構件撓度測量結果。結合表1不難發現，房屋結構構件撓度符合規范要求。④房屋完損檢測。開展完損狀況檢測，檢測對象為房屋公共部位、外立面、部分室內單元，采用照片、文字形式進行記錄。檢測結果表明，房屋存在多處結構性損傷，相關構件的耐久性和承載力均存在一定削弱，主要損傷情況包括填充墻墻體破損、吊頂破損、粉刷剝落。⑤結構材料性能檢測。檢測中發現，房屋混凝土外觀質量尚可，僅存在局部粉刷層脫落現象，并無嚴重蜂窩和麻面。在對梁、柱構件的檢測中，采用了鉆芯法和回彈法，應用了ZC3-A型混凝土回彈儀，表2為檢測結果。結合表2不難發現，建造于1978年的混凝土框架梁柱推定值為28.3MPa，基本滿足原設計等級要求（300#，對應C28），結合《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015）規定及現場檢測情況，取0.82作為房屋齡期修正系；建造于1985年的混凝土框架梁柱，經齡期修正后的強度推定值為22.0MPa，基本滿足原設計等級要求（200#，對于C18）[3]。

表1 構件撓度測量結果

2.3 房屋改造內容

受檢房屋計劃改造為辦公建筑，改造內容如下：①設置鋼結構夾層，位置在一層至二層間、二層至三層間、三層至屋面間。②屋面層作為辦公使用，屋面搭建一層鋼結構平臺，且平臺上搭建新屋面層，利用鋼結構平臺構建屋頂花園。③拆除（⑧～⑨）/（B～C）軸區域樓梯，并新增樓梯于（⑧～⑨）/（A～B）軸處。

表2 測區混凝土強度芯樣修正結果

2.4 房屋抗震鑒定

結合《建筑抗震設計規程》（DGJ08-9-2013）、《現有建筑抗震鑒定與加固規程》（DGJ08-81-2015），可確定房屋的抗震鑒定基本信息，后續使用年限為50年、抗震構造措施烈度為7度、場地類別為上海IV類，設計地震分組、框架抗震等級、抗震設防分類、抗震鑒定分類分別為第二組、三級、丙類、C類，特征周期、設計基本地震加速度分別為0.9s、0.10g。

結合上述信息進行房屋抗震鑒定，可發現房屋結構體系、混凝土結構材料、框架梁鋼筋配置、框架柱鋼筋配置、填充墻與主體結構連接構造、非結構構件相關的抗震措施均存在不滿足規范內容，如夾層區域剛度過大導致的塑性變形集中、原200#的混凝土強度不滿足C20要求、200mm的橫向梁端箍筋間距大于規范最低要求150mm、2.1的錯層處剪跨比不滿足規范要求、未采用鋼絲網砂漿面層加強人流通道和樓梯間填充墻、懸挑雨篷梁未與主體框架形成可靠連接。開展抗震承載力驗算，可確定結構最大彈性層間位移角和彈塑性層間位移角不滿足規范要求，且一層、二層、三層及三者夾層柱縱向配筋不滿足規范要求，二層中①/A～B、屋面層③/A～C等框架梁箍筋同樣不滿足規范要求。

2.5 相關檢驗

結合上述檢測和鑒定，本文建議通過設置縱向鋼支撐、加大構件截面并外包角鋼、采用碳纖維或粘貼鋼板、采用鋼絲網砂漿面層等方式進行加固改造，同時需保證房屋改造過程盡可能選擇環保、輕質材料，施工過程中應開展定期沉降觀測，并保證修繕、加固單位擁有較高資質。

3 結論

綜上所述，混凝土框架結構房屋的質量檢測及抗震鑒定具備較高現實意義，在此基礎上，本文涉及的實例，則提供了可行性較高的質量檢測與抗震鑒定路徑，而為了更好保證檢測與鑒定的質量，“3DDISTO房屋質量檢測程序”的應用、高水準資料收集及現場調查的開展均需要得到重視。