辦公樓板質量檢測與加固分析

林志航 （中國建材檢驗認證集團廈門宏業有限公司，福建 廈門 361009）

1 引言

建筑結構在使用過程中，或因設計、施工、使用不當而需加固，或因用途變更而需改造，或因使用環境變化而需處理等[1]，在加固設計前需要對結構進行檢測、鑒定，對其安全性做出評價，并做加固后的檢測，確保加固后的施工質量，而且評價加固后的建筑結構是否符合要求，也與改造加固前后檢測鑒定是密不可分的[2～4]。

本文以某辦公樓樓板使用功能變更為案例，介紹了該辦公樓的工程背景，通過承載力驗算及混凝土構件檢測，對其承載能力進行評價，為加固設計提供可靠依據，并針對存在的問題，提出有效的加固處理措施。如粘貼鋼板加固法、增大截面法或新增混凝土構件等，隨后對加固后的施工質量進行檢測，確保樓板使用功能變更后，安全可靠地使用，為后續類似工程提供參考與借鑒。

2 工程背景

某沿海城市辦公樓為地上七層框架結構，采用預制樁基礎，樓、屋蓋均為現澆混凝土結構。該辦公樓經正規設計及施工，因使用變更需要，業主需把五層檔案轉移至四層（2～5）軸交（D～E）軸位置處，現為了解擬增設檔案后四層樓蓋（2～5）軸交（D～E）軸范圍內梁、板構件在靜力荷載下承載能力情況，而進行梁、板承載能力評估。擬增設檔案區域結構平面布置情況詳見圖1所示。

圖1 擬增設檔案區域平面布置示意圖（mm）

3 設計資料

本工程根據原勘察單位提供的勘察報告及原設計圖紙，房屋主體結構設計使用年限為50年，建筑結構安全等級為二級，其他設計參數詳見表1所示。

計算參數匯總表 表1

4 現場調查及檢測結果

4.1 房屋結構平面布置及使用功能核查

經調查，指定區域結構平面布置、層高、開間、進深等尺寸基本符合設計圖紙要求，且未發現框架梁、次梁及樓板出現肉眼可見的結構性受力裂縫，也未發現連接節點處出現開裂、松動、滑移及其他殘損等現象。

4.2 現場檢測情況

經現場檢測：①框架梁、次梁及樓面板混凝土抗壓強度為29.0MPa～43.4MPa，均滿足設計圖紙C20的要求；②框架梁及次梁截面尺寸、縱筋分布及直徑均符合設計圖紙要求；③框架梁及次梁箍筋分布及規格均符合設計圖紙要求；④樓面板板底筋間距均符合設計圖紙要求。

5 構件承載力驗算及分析

5.1 計算參數及荷載

參數選取如下：①結構重要性系數取1.0，設計目標使用年限50年；②活荷載，擬增設檔案區域內布置智能電動密集架，規格型號為（2450×5640×580）mm。根據《建筑結構荷載規范》（GB50009-2012）[5]第5.1.1條，并考慮軌道和密集架（高為2.5m）等其他荷載，綜合得出檔案庫7.0kN/m2，檔案室過道2.0kN/m2；③恒荷載：樓面二次裝修荷載取1.5kN/m2；④層高取3.3m。

5.2 材料選取

材料取值如下：①混凝土強度取值，四層梁、板取C25；②梁縱筋強度按300N/mm2取值；③梁箍筋間距按設計取值，強度按210N/mm2取值；④樓板鋼筋間距按設計取值，強度按210N/mm2取值；⑤梁截面按設計取值；⑥樓板結構層厚度按設計取值。

5.3 承載能力驗算結果

在靜力荷載下（不考慮地震作用及風荷載等），對擬增設檔案區域內構件的承載能力采用PKPM軟件進行核算，并建議應委托有相應資質等級的設計及施工單位對承載力不滿足的框架梁、次梁及樓板進行加固處理，其中框架梁及次梁計算結果詳見表2、表3所示。

框架梁正截面承載能力驗算鑒定結果匯總表 表2

次梁正截面承載能力驗算鑒定結果匯總表 表3

5.4 限制荷載

考慮成本因素，業主也提出在不考慮加固的情況下，可否采取其他措施。在其他荷載保持不變的情況下，通過相關區域內使用荷載降低至3.5kN/m2時，結構構件的承載力可滿足現行設計規范要求。但因使用荷載限制，不能滿足業主使用要求，故放棄了此方案，仍采取加固處理措施。

6 加固處理措施及加固后檢測

6.1 加固處理措施

加固結構受力性能與一般未加固的普通結構有較大差異。由于結合面混凝土的粘結強度一般總是低于混凝土本身強度，因此，在總體承載力上，二次組合結構比一次整澆結構一般要低一些。基于受力特征的上述差異，決定了各類結構加固技術分析和構造處理，不能完全沿用普通結構概念進行設計，加固處理應采取更為嚴格的措施。

本工程加固后續設計使用年限按25年，依據《混凝土結構加固設計規范》（GB50367-2013）[6]，針對承載力不足混凝土梁構件采用粘貼鋼板加固法、增大截面加固法或新增混凝土梁，具體措施詳見圖2、圖3所示。針對承載力不足的混凝土板，采用粘貼鋼板加固法加固，具體措施詳見圖4所示。

圖2 粘貼鋼板法加固混凝土梁（mm）

圖3 增大截面法加固混凝土梁（mm）

圖4 粘貼鋼板法加固混凝土板（mm）

每隔10年檢查其工作狀態，發現問題時按相關規范進行技術處理，使用年限到期后當重新進行可靠性鑒定，并認為該結構工作正常后，才可延續其使用年限。

6.2 加固后檢測

①加固結構平面布置基本符合設計圖紙，加固混凝土構件外觀質量未見明顯蜂窩、麻面、酥松及露筋等缺陷；新增混凝土梁抗壓強度滿足設計圖紙要求；新增混凝土梁截面尺寸、縱筋分布及直徑均符合設計圖紙要求；新增混凝土梁箍筋分布及規格基本符合設計圖紙要求；混凝土梁及混凝土板構件鋼板與混凝土粘結強度滿足規范要求；本工程所使用的水泥、鋼材、粘鋼膠、植筋膠等原材料，鋼材力學性能及鋼筋力學性能均符合設計要求。

②在投入使用后，檢測各主要框架梁撓度，均滿足《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）[7]的限值L0/250 要求。

7 結論

本文結合某辦公樓樓板使用功能變更，通過承載力驗算及混凝土構件檢測，對其承載能力進行評價，為加固設計提供可靠依據，且提出有效的加固處理措施，如粘貼鋼板加固法、增大截面法或新增混凝土構件等，并對加固后的施工質量進行檢測，確保樓板使用功能變更后，安全可靠地使用，為后續類似工程提供參考與借鑒。