蘭州地區(qū)信號機(jī)房房屋結(jié)構(gòu)安全性鑒定與分析

李映輝

（甘肅第三建設(shè)集團(tuán)公司，甘肅 蘭州 730030）

建筑結(jié)構(gòu)在其生命周期的服役過程中，隨著服役時間增加，其結(jié)構(gòu)功能及安全使用性能會逐漸下降，為保證使用人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全，對既有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性檢測鑒定是十分必要且具有重要意義的[1-5]。建筑結(jié)構(gòu)的安全性鑒定結(jié)果是其后期加固改造的重要依據(jù)，通過后期的加固可恢復(fù)和提高既有建筑的安全性及耐久性，從而使建筑結(jié)構(gòu)更好的為房屋使用者服務(wù)[6-8]。

1 項(xiàng)目概況

蘭州市某微波發(fā)射部機(jī)房，位于蘭州市城關(guān)區(qū)白塔山山頂。該建筑物設(shè)計(jì)建造于2006年，該建筑物為主體二層（局部三層）現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積為910.00m2。該建筑物長度為40.10m，寬度為16.20m，主體高度為8.70m（最高處11.80m），一層層高為4.8m，二層層高為 3.3m，該工程抗震設(shè)防烈度為8度，框架抗震等級為二級，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，場地土類別為II類，基礎(chǔ)采用柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級：基礎(chǔ)、地梁采用C30混凝土，其余梁、板、柱均采用C25混凝土。建筑物局部裂縫及破損情況如圖1、圖2所示。

2 建筑物結(jié)構(gòu)安全依據(jù)的國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及檢測儀器

2.1 依據(jù)的國家規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)

《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2004）等國家關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)安全檢測、鑒定、設(shè)計(jì)方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范。

2.2 結(jié)構(gòu)安全檢測所使用的檢測儀器及其要求

沉降觀測采用DS32水準(zhǔn)儀，傾斜觀測ET220經(jīng)緯儀，混凝土強(qiáng)度檢測采用HT-225T型混凝土回彈儀，混凝土碳化深度檢測采用LR-TH1型混凝土碳化深度測量儀，鋼筋配置檢測采用PS200S型鋼筋探測儀，尺寸測量采用5m鋼卷尺，裂縫觀測采用WYSX-40X型讀數(shù)顯微鏡儀器[4]，以上儀器均在國家規(guī)定的有效檢定校準(zhǔn)周期內(nèi)，并處于正常狀態(tài)，儀器設(shè)備的精度滿足檢測要求。

圖1 墻體裂縫

圖2 散水局部破損

3 建筑物場地工程地質(zhì)情況

根據(jù)地基勘察單位與2009年9月提供的 《機(jī)房場地巖土工程勘察報(bào)告》，本工程在勘察范圍內(nèi)地層自上而下分布情況如下：

1）素填土層：褐黃色，稍濕，松散；主要由粉土與黏性土組成，上部為3:7灰土，表層為310mm的混凝土地面。厚度1.4～2.3m。

2）粉土層：埋深 1.6～2.4m，層厚 10.7～11.8m，褐黃色，中密，稍濕，具濕陷性，中等壓縮性，韌性低，干強(qiáng)度低，無光澤反應(yīng)，搖震反應(yīng)中等。

3）粉質(zhì)黏土：埋深11.8～14.2m，厚度 7.9～8.7m，褐黃-褐黃色，中密，稍濕，堅(jiān)硬，無濕陷性，中等壓縮性，韌性中等，干強(qiáng)度中等，稍有光澤，無搖震反應(yīng)。

4）卵石：埋深 20.9～22.3m，厚度 2.5m，青灰色，一般粒徑20～50mm，最大粒徑70mm，骨料顆粒占60%～75%。該層物理性質(zhì)較好。

該場地地下水埋藏較深，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋未發(fā)現(xiàn)有腐蝕現(xiàn)象。

4 地基沉降（相對）值檢測

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，以該建筑物二層挑板為基準(zhǔn)面，選取一層框架柱作觀測點(diǎn)，采用水準(zhǔn)儀對該建筑物進(jìn)行相對沉降觀測。該建筑物北側(cè)的基礎(chǔ)相對沉降量在0～59mm之間，相鄰柱基的沉降差為1.41‰～6.85‰之間，南側(cè)的基礎(chǔ)相對沉降量在0～41mm之間，相鄰柱基的沉降差為0.29‰～2.87‰之間。相鄰柱基的沉降差不滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）中第5.3.4條的規(guī)定。但應(yīng)當(dāng)說明的事，該建筑物的地基相對沉降是以建筑物二層挑板為基準(zhǔn)面取得的，也包括一定的施工誤差在內(nèi)。

5 框架柱、框架梁配筋檢測結(jié)果（部分）

框架柱、框架梁配筋檢測結(jié)果見表1。

表1 框架柱、框架梁配筋檢測結(jié)果

6 結(jié)構(gòu)安全計(jì)算

根據(jù)現(xiàn)場踏勘及檢測獲得的數(shù)據(jù)，采用中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的多、高層PKPM系列結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對該建筑物主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。

6.1 基本參數(shù)的計(jì)算取值（見表2）

表2 基本參數(shù)的計(jì)算取值

6.2 計(jì)算結(jié)果

剪重比：該建筑物X方向最小剪重比為：11.37%，Y方向最小剪重比為11.45%，剪重比滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）中“最小剪重比限值為3.2%”的要求。

位移比：該建筑物一層-二層中：X方向最大的彈性層間位移角為1/546，Y方向最大層間位移角為1/537，X方向最大的彈性層間位移角不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）中“最大彈性層間位移角限值為1/550”要求。

軸壓比：該建筑物一層、二層中，框架柱最大軸壓比計(jì)算結(jié)果為0.41，框架柱軸壓比均滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）中“最大軸壓比限值為0.75”的要求。

承載力驗(yàn)算：根據(jù)計(jì)算分析復(fù)核結(jié)果，多數(shù)框架梁實(shí)際配筋不滿足承載力要求。

7 結(jié)構(gòu)安全結(jié)論

1）根據(jù)承載力計(jì)算復(fù)核結(jié)果，該建筑物部分構(gòu)件承載力不滿足規(guī)范要求。并結(jié)合本次檢測結(jié)果，經(jīng)綜合分析，該建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性等級評定為Cu級，即安全性不符合《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292-1999）對Asu級的要求，影響整體承載。

2）根據(jù)以上結(jié)果，建議委托具有相關(guān)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位和施工單位進(jìn)行加固處理。