武漢歸元禪寺雙面觀音造像主體結構檢測分析

駱瑞萍張磊徐勝超王程鵬

(1.湖北省建筑科學研究設計院股份有限公司， 武漢 430071；2.中國地質大學（武漢）工程學院， 武漢 430074)

0 引言

雕像建筑同普通高層建筑不同，其外形不規則，重量較重且通常重心較高，受力情況復雜，在經過較長時間的自然因素侵蝕條件下可能會存在一定的潛在安全風險[1]。所以針對大型雕像建筑的檢測分析對于雕像安全具有重要意義[2]。

1 工程概況

歸元禪寺位于武漢市漢陽區，雙面觀音造像位于寺內廣場。觀音造像的臺基基礎形式為樁基礎，基礎短柱與環梁為現澆混凝土結構，12 根基礎短柱頂部預埋鋼板，內部采用角鋼桁架式結構，采用焊接形式與基礎短柱預埋鋼板連接。建筑物處于一般大氣環境下，各構件處于正常室內環境，根據內部混凝土表面存在水印及水流痕跡判斷可能存在局部漏水或滲水現象[3]。

2 沉降觀測

在雙面觀音造像外側功德碑上四個方向對稱布置四個沉降觀測點，在功德碑外圈護欄處四個方向對稱布置四個沉降觀測點，共8 個沉降觀測點，如圖1 所示。

圖1 沉降觀測點布置圖

結果如表1 所示，在連續六天的三次觀測中8 個觀測點沉降穩定，多個點累計沉降變形為0.1mm，最大沉降也僅為0.2mm，沉降值和沉降速率完全處于正常范圍內，觀音造像的地基穩定，整體沉降狀態健康安全。

表1 沉降觀測表

3 基礎混凝土結構分析

3.1 梁柱構件箍筋復核

采用一體式鋼筋掃描儀測量梁柱構件內鋼筋根數、間距及保護層厚度。由于箍筋保護層為非外露部位，主要檢測對象為構件外表面150mm以內的鋼筋。結果表明梁構件的箍筋數量不固定，在5 到14 根之間，保護層厚度為16mm～48mm，箍筋間距為128mm～201mm，而柱構件內部箍筋數量穩定為8 根，保護層厚度為15mm～35mm，箍筋間距為173mm～228mm，在梁柱端面均未發現明顯的箍筋加密區域。

3.2 梁柱構件主筋檢測

兩根梁底面主筋2 根，其余10 根梁底部主筋3 根，所有梁底部主筋保護層7mm～17mm，鋼筋間距70mm～196mm；所檢12 根梁側面主筋均為2 根，保護層厚度12mm～41mm，鋼筋間距246mm～304mm。現場對基礎混凝土柱構件具備檢測條件的側面進行主筋情況檢測，所檢12 根柱構件側面各有3 根主（縱）筋，混凝土柱外圍主（縱）筋共計8 根，主筋保護層厚度14mm～38mm，鋼筋間距228mm～296mm。

表2 部分梁構件主筋情況檢測表

3.3 混凝土抗壓強度

現場對基礎部分12 根混凝土柱和6 根混凝土梁構件進行回彈法檢測，根據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》，柱構件選取10 個測區，梁構件選取5 個測區進行回彈檢測，根據檢測結果可知，混凝土構件強度離散性較大，現齡期混凝土回彈修正結果為23.5MPa～32.7MPa，梁構件混凝土現齡期回彈修正結果為29.6MPa～37.9MPa。5/G 軸柱構件現齡期混凝土柱強度推定値低于C25，其余所檢構件的現齡期混凝土強度推定値高于C25。

表3 部分梁、柱構件抗壓強度檢測表

4 鋼結構分析

雙面觀音造像內部采用角鋼桁架式結構，中部立柱采用L100×100×8規格的角鋼，其余橫撐及斜桿采用L50×50×5 規格的角鋼，角鋼材質為Q235A，角鋼全部采用焊接形式連接。角鋼桁架采用焊接形式與基礎短柱預埋鋼板連接，雙面觀音造像通過L50×50×5 規格的角鋼與主鋼架相連接。鋼架豎直方向共15 格，為表述方便規定鋼架與基礎短柱連接層為0層，自上而下為1～15 層，現分別對鋼結構的焊縫質量，銹蝕情況以及鋼架垂直度進行檢測分析[4]。

4.1 角鋼焊縫質量與銹蝕情況

在現場抽查30 處角鋼立柱與水平支撐、斜支撐的搭接焊縫，發現有三處位置焊縫存在焊接不飽滿、點焊現象，不合格率為10%。對7 層與8層處四根角鋼立柱搭接焊縫進行了檢查，四根立柱搭接處均存在未焊滿現象。抽查了10 處角鋼撐桿與鋼架的搭接焊縫，未見漏焊、點焊現象。撐桿與雙面觀音造像間采用加扁鐵點焊或直接點焊在雙面觀音造像上的連接方式連接，抽查60 處，共發現24 處連接節點存在明顯銹蝕或原焊接位置開裂、脫落現象，不合格率為40%。

4.2 鋼架垂直度

對中間四根立柱采用吊線錘的方法進行垂直度測量。十二層以上鋼架尺寸縮小，與下部立柱不在同一條直線上。從第十二層向下放線錘至基礎短柱頂面，測量高度為11.8 米。從測量結果可以看出，垂直度偏差向西最大偏差量為99mm，垂直度偏差率為0.8%，為7/G 角鋼立柱處測得；向西最小偏差量為68mm，垂直度偏差率為0.6%，為5/G 角鋼立柱處測得。垂直度偏差向南最大偏差量為48mm，垂直度偏差率為0.4%，為5/E 立柱處測得；向南最小偏差量為12mm，垂直度偏差率為0.1%，為5/G 角鋼立柱處測得；總體方向往西南方向。根據《鋼結構工程施工質量驗收規范》垂直度允許偏差不大于h/1000（11.8mm），且不應大于25.0mm，所測立柱垂直度不滿足規范要求，角鋼立柱垂直度偏差量示意圖如圖2 所示。

圖2 角鋼立柱垂直度偏差量示意圖

5 結束語

通過對武漢歸元禪寺雙面觀音造像主體結構檢測和結果分析，對觀音造像得出以下結論和建議：武漢歸元禪寺雙面觀音造像主體沉降和混凝土基礎都處于安全狀態，但內部的鋼結構存在焊接開裂和脫落現象需要對損壞結構進行重新替換和焊接，并矯正角鋼立柱垂直度使其滿足規范要求。