某框架結構房屋的結構檢測鑒定及加固建議

黃俊評

一、工程概況

某框架結構房屋建成于1995 年，地上7 層，無地下室，建筑面積約3797m2，建筑結構體系為框架結構，柱下獨立基礎，基礎埋深約1.7 米。建筑外輪廓尺寸為48m×11.3m（長×寬），建筑總高度23.6m，共3 個單元，每個單元一梯兩戶。由于部分原設計圖紙缺失，原設計參數未知，根據現行規范要求，該建筑所在區域抗震設防烈度為7 度，抗震等級三級，結構安全等級二級。在該房屋周邊項目基坑施工過程中，該房屋出現部分結構構件開裂、地面有疑似下沉現象。該建筑與基坑最近距離為6m，基坑開挖最大深度為11.3m，基坑采用樁錨結構支護形式。該建筑與基坑位置示意圖如圖1 所示，該建筑平面布置圖如圖2 所示。

圖1 建筑與基坑平面位置示意圖

二、檢測鑒定及結果

1.現場周邊狀況調查和核實

經過現場勘察，該建筑物周邊主要存在的問題有：（1）軸號為1～31×E 一側墻腳與地面散水連接部位脫裂；（2）鄰近基坑一側（軸號為1～9）室外地面及部分室內地面沉陷脫空；（3）臨近大象城項目基坑一側地面開裂。

2.地基基礎部分

（1）地基勘察。對該建筑周邊線、角點等布置勘探孔，總鉆孔數為5 個，鉆孔間距10～25m。場地自上而下有以下主要土層：覆蓋層為第四系（Q4ml）素填土和第四系（Q4al+pl）黏土。根據現場勘察，該建筑地基土層為黏土，屬中等壓縮性土，可作為建筑的天然地基，其地基承載力特征值為180kPa，場地類別為II 類。（2）地基基礎開挖檢查。由于該建筑部分設計施工圖紙缺失且無相關施工資料，現場采取開挖并結合周邊勘查的方式對該建筑物的基礎進行檢查。由于該建筑目前正在使用，為減少對該建筑造成的破損，同時結合現場實際情況，本次檢測對該建筑選取三處基礎進行開挖檢查，檢查結果表明：該建筑地基持力層土層完好，基礎結構完好，無開裂等損壞情況；基礎埋置深度及基礎尺寸與圖紙基本相符。（3）建筑沉降觀測。根據第三方檢測機構對該建筑沉降觀測數據顯示，從2019 年1 月14 日至2019 年6 月23 日對該建筑4 個點位進行13 次沉降觀測，期間該建筑沉降速率為0.004～0.006mm/d，說明該建筑地基沉降已趨于穩定。（4）建筑四大角傾斜觀測。通過該建筑的四大角進行了垂直度測量，該建筑臨近基坑一側的兩個測點傾斜較大，超過了規范中多層混凝土結構不適于繼續承載的要求，四大角檢測結果詳見圖3。

圖3 建筑物傾斜測量結果圖

3.上部主體結構部分

（1）構件截面尺寸檢測。對該建筑采用每層抽檢的方式對梁、板、柱、墻構件截面尺寸進行測量，檢測結果做為結構建模驗算的依據。（2）構件鋼筋配置檢測。對該建筑采用每層抽檢的方式對梁、板、柱的構件的鋼筋配置進行檢測，現場局部開鑿驗證，檢測結果做為結構建模驗算的依據。（3）材料強度檢測。①墻體砌筑砂漿檢測。對非承重墻體砂漿強度進行檢測，每層抽取2 幅墻體采用砂漿貫入儀對砂漿強度進行檢測，所抽檢的14 幅墻體砌筑砂漿強度在2.0MPa～4.8MPa 之間。②燒結普通磚強度檢測。對非承重墻體燒結磚強度進行檢測，每層抽取2 幅墻體采用磚回彈儀對燒結磚強度進行檢測，所抽檢的14 副墻體燒結磚強度在18.0MPa～22.1MPa 之間。③梁、柱混凝土強度檢測。每層柱、梁各抽取2 個構件進行混凝土強度檢測，所抽檢的14 根柱的現齡期混凝土強度推定值在25.0MPa～27.7MPa 之間，所抽檢的14 根梁的現齡期混凝土強度推定值在21.6MPa～24.0MPa 之間，均滿足《混凝土結構設計規范》GB50010-2010（2015 版）最低強度的要求。

圖2 建筑平面布置圖

4.構件裂縫及外觀描述

本次檢測采用裂縫寬度測量儀及鋼卷尺并配合目測對建筑物外觀進行檢查，對該建筑構件存在的裂縫進行測量、現狀描述。經現場檢查，該建筑上部結構外觀質量存在的問題有：（1）部分梁、柱、板等混凝土構件存在細微裂縫；（2）部分非承重墻存在開裂、墻柱分離的情況；（3）部分非承重墻體抹灰層起鼓脫落、瓷磚開裂、板樓滲水。

三、建筑結構構件計算

根據現場檢測結果，還原該建筑結構計算模型后，采用PKPM 計算軟件對該建筑上部鋼筋混凝土構件承載力進行計算，計算時梁混凝土強度推定值按21MPa、柱混凝土強度推定值按25MPa 考慮，樓面恒載1.5kN/m2（不包括混凝土自重），活載2.0kN/m2，不考慮地震作用的影響。將驗算結果與實際情況進行對比，該建筑部分構件承載力不能滿足現行規范要求。

四、檢測鑒定結論

（1）該建筑臨近基坑一側的地面開裂，部分墻腳與地面散水連接部位脫裂，房屋室內外地面存在沉陷脫空的情況，上部結構存在因地基不均勻沉降引起的細微裂縫。通過對基礎進行開挖檢查，該建筑地基持力層土層完好，基礎無裂縫等結構性損壞。根據現場調查及沉降觀測結果，目前房屋地基沉降已趨于穩定。（2）根據現場檢測結果，對房屋進行綜合評定，該房屋安全性鑒定等級為Csu 級，必須及時采取措施。（3）綜合現場檢查及分析，該建筑的裂縫及其他破損情況符合由于地基不均勻沉降引起的表現形態，可以確定周邊基坑開挖施工對該房屋裂縫及破損有一定程度的影響。

五、加固處理建議

1.地基基礎加固

該建筑基礎形式為獨立基礎，地基不均勻沉降將造成基礎沉降變形，引起上部結構開裂，經計算該建筑部分獨立基礎截面尺寸及配筋不滿足要求，為增加基礎整體穩定性，減輕因地基不均勻沉降造成的影響，需對該建筑地基基礎采用三種加固措施：（1）對靠近基坑一側的土體進行注漿法補強；（2）對部分獨立基礎采用增大截面法加固；（3）對靠近基坑一側的基礎增設翼板。

2.上部結構加固

（1）梁、柱裂縫處理。對ω ≤0.2mm 的混凝土表層微細獨立裂縫和網狀裂縫，采用表面封閉法施工。采用低粘度且有良好的滲透性的修補膠液（封縫膠）封閉裂縫通道。對混凝土貫穿裂縫及ω ＞0.2mm 的裂縫采用壓力注漿法進行處理。（2）柱構件加固。對經過結構驗算，承載力不滿足要求的柱子采用外包型鋼法加固。（3）樓板裂縫處理。非貫通裂縫修復：樓板裂縫進行修復處理，裂縫修復應先在裂縫處打磨成V 子型，清理干凈后再填JGN 型結構膠抹平。貫通裂縫板底碳纖維小范圍加固：沿垂直貫通裂縫的方向沿裂縫左右各300mm 范圍粘貼碳纖維加固補強。（4）磚墻裂縫處理。采用壓力灌漿后再掛鋼筋網，鋼筋網水泥砂漿面層施工完畢后按原樣恢復墻面裝飾。

六、結語

本文通過對一幢由于基坑開挖引起的房屋傾斜、結構構件開裂的多層框架結構房屋進行檢測鑒定分析，并根據檢測鑒定結論提出相應的加固處理建議。經過對加固處理后的建筑進行結構驗算，其地基基礎及上部結構承載力有了較大的提高，確保該建筑后續使用安全，達到加固處理的目標，并為后續處理類似工程案例提供一定參考價值。