某混凝土框架結(jié)構(gòu)宿舍樓既有結(jié)構(gòu)安全性鑒定

余永生 （黟縣建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 黃山 245500）

1 工程概況

某宿舍樓系六層混凝土框架結(jié)構(gòu)（一層為車庫，二層至六層為單元式住宅），建筑面積約200㎡，一層平面布置示意圖見圖1。為了解該宿舍樓工程質(zhì)量，現(xiàn)對該樓進行安全性鑒定工作，主要內(nèi)容包括混凝土強度、框架柱、梁截面尺寸及鋼筋配置、宿舍樓側(cè)向位移和裂縫缺陷等。

圖1 建筑物一層平面布置示意圖（單位：mm）

2 檢測結(jié)果

2.1 地基基礎(chǔ)

2.1.1 建設(shè)場地地質(zhì)概況

委托單位提供的本工程巖土工程勘察報告顯示：該場地為河漫灘微地貌單元，現(xiàn)場地形較平坦。場地內(nèi)地層由上至下依次為：第①層：雜填土，灰褐色為主，由碎石、磚及粘性土組成，一般密度較差，上部較密實。層厚2.40～3.60m，分布整個場地，fak=110kPa。第②層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰褐色、深灰色，軟塑，見植物殘核及泥炭。層厚1.70～2.65m，分布普遍。ρs=0.5MPa，fak=80kPa，Es=3.0MPa。第③層：粉質(zhì)粘土，灰黃色，可塑偏軟狀態(tài)，含氧化鐵。層厚1.30～3.55m，分布普遍。N=5～8擊，ρs=1.2～1.9MPa，fak=140kPa，Es=5.0MPa。第④層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，深灰、灰色，軟塑狀態(tài)，夾0.1～0.2m粉土或細砂。本層厚3.60～5.30m，分布普遍。ρs=0.6MPa，fak=85kPa，Es=3.4MPa。第⑤層：粘土混礫（卵石)，深灰、銹黃色，一般呈可塑偏軟狀態(tài)，夾少量石英礫卵石。本層厚0.60～1.55m，分布普遍。ρs=1.3MPa，fak=160kPa，Es=5.5MPa。第⑥層：圓礫，灰褐，黃褐色，呈稍～中密狀態(tài)，充填粘性土20%左右，砂15%左右、卵石約35%，卵石粒徑一般為 3～7cm，見＞10cm的卵石，礫卵成分以石英、硅化巖石為主，呈次圓狀。本層厚度1.2～2.0m，層頂埋深12.70～13.60m，層頂高程 1.22～2.05m，分布廣泛。N63.5=6～15，N63.5=9.3，fak=280kPa，E0=18.0MPa。第⑦層：全風化細砂巖，棕紅色，呈砂土狀，一般較密實，厚度薄，分布廣泛。N=32～41，fak=200kPa。第⑧層：強～中等風化細砂巖，棕紅、紫紅色，屬較軟巖，無軟弱夾層及結(jié)構(gòu)面，裂隙呈閉合狀，巖體較完整，標貫貫入難，鉆孔進尺較難，本層厚度較大，未鉆穿，層頂埋深15.15～15.70m，層頂高程-0.34～-0.98m，層位較穩(wěn)定，fak=360kPa。

另外，根據(jù)場地環(huán)境水文地質(zhì)條件分析，該場地地下水及土壤對混凝土無侵蝕性。

2.1.2 基礎(chǔ)檢測

建設(shè)場地較為平整，非邊坡地帶，地基較穩(wěn)定未見滑動跡象；經(jīng)檢測未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)異常現(xiàn)象。

2.2 上部結(jié)構(gòu)

2.2.1 建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計概況

根據(jù)委托單位提供的設(shè)計圖紙反映：該建筑物系六層混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，建筑抗震設(shè)防類別為丙類，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，框架抗震等級為四級，抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計地震分組為第一組，場地土類別為Ⅱ類，建筑設(shè)計使用年限為50年。本工程采用小直徑靜壓預(yù)制樁基礎(chǔ)，樁徑250mm，單樁豎向承載力特征值為350kN。±0.000以下墻體采用M5水泥砂漿砌MU10機制粘土磚，±0.000以上墻體采用M5混合砂漿砌黏土空心磚。混凝土設(shè)計強度等級：基礎(chǔ)墊層為C15，基礎(chǔ)及上部梁、板、柱均為C25。建筑物一層層高為2.1m，二層～六層高均為3.0m。

2.2.2 結(jié)構(gòu)體系核查

經(jīng)現(xiàn)場核查，該建筑物框架結(jié)構(gòu)平面、立面規(guī)則，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置與設(shè)計相符。豎向構(gòu)件傳力途徑明確，結(jié)構(gòu)布置合理，形成完整的受力體系，整體性構(gòu)造和連接符合規(guī)范要求。

2.2.3 建筑物的裂縫、質(zhì)量缺陷、損傷及工作環(huán)境情況

經(jīng)現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，該工程部分現(xiàn)澆構(gòu)件存在不同程度的外觀質(zhì)量缺陷，典型質(zhì)量缺陷如下：一層5～7/E～G軸樓梯板底存在鋼筋外露、銹蝕現(xiàn)象，詳見圖2；三層15～17/A～B軸地面存在鋼筋外露、銹蝕現(xiàn)象，詳見圖3；五層7/E～G軸梁與梁下砌筑墻體交界處存在因兩種基體收縮系數(shù)不同，變形不協(xié)調(diào)引起的水平裂縫，詳見圖4。

圖2 樓梯板底鋼筋外露、銹蝕

圖3 地面鋼筋外露、銹蝕

圖4 梁下砌筑墻體交界處水平裂縫

除以上缺陷外，上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)因荷載因素引起的結(jié)構(gòu)性受力裂縫等現(xiàn)象，現(xiàn)場無明顯腐蝕性氣、液相物質(zhì)，所處環(huán)境正常。

2.2.4 建筑物側(cè)向位移

現(xiàn)場選取該建筑物的部分陽角部位對頂點側(cè)向位移進行測量，經(jīng)計算，依據(jù)民用建筑可靠性鑒定標準[1]，被測建筑物頂點側(cè)向位移實測值在規(guī)范規(guī)定的界限值以內(nèi)。

2.2.5 實體質(zhì)量抽檢

①混凝土強度抽檢

隨機抽取部分混凝土構(gòu)件，根據(jù)回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程[2]相關(guān)要求對構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強度進行檢測。由于被測構(gòu)件混凝土實際齡期已超出1000d，因此依據(jù)相關(guān)規(guī)定對混凝土抗壓強度進行修正，結(jié)果見表1。

單個構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強度檢測結(jié)果 表1

可以看出，回彈法抽檢框架柱、梁混凝土構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強度推定值（修正后）達到設(shè)計強度等級要求。

②框架柱鋼筋配置及截面尺寸抽檢

根據(jù)混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程[3]相關(guān)要求，采用鋼筋探測儀及鋼卷尺等對部分框架柱主筋配置、箍筋間距情況及截面尺寸進行檢測，部分檢測結(jié)果見表2。

框架柱鋼筋配置及截面尺寸檢測結(jié)果 表2

根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[4]允許要求，本次抽檢框架柱縱向主筋根數(shù)、箍筋間距及截面尺寸符合設(shè)計及規(guī)范允許偏差要求。

③框架梁箍筋間距及截面尺寸抽檢

采用鋼筋探測儀及鋼卷尺等對部分框架梁箍筋間距情況及截面尺寸進行檢測，部分檢測結(jié)果見表3。

框架梁箍筋間距及截面尺寸檢測結(jié)果 表3

抽檢的框架梁截面尺寸最大正偏差為2mm，最大負偏差為5mm；箍筋間距最大正偏差為20mm，最大負偏差為10mm。因此，抽檢的框架梁截面尺寸及箍筋間距符合規(guī)范允許偏差要求。

④現(xiàn)澆板板底正彎矩鋼筋間距

采用鋼筋探測儀及鋼卷尺等對部分現(xiàn)澆板板底正彎矩鋼筋間距進行檢測，結(jié)果見表4。

現(xiàn)澆板板底正彎矩鋼筋間距檢測結(jié)果 表4

抽檢的現(xiàn)澆板板底正彎矩鋼筋間距最大偏差值在混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范允許范圍內(nèi)。

2.3 圍護結(jié)構(gòu)檢測鑒定

2.3.1 墻體的裂縫、質(zhì)量缺陷及損傷情況

經(jīng)檢測，未發(fā)現(xiàn)墻體存在明顯結(jié)構(gòu)性裂縫和損傷現(xiàn)象。

2.3.2 墻體拉結(jié)鋼筋設(shè)置情況

采用鋼筋探測儀對墻體拉結(jié)鋼筋進行檢測，墻體拉結(jié)鋼筋間距為450～550mm，基本滿足施工驗收規(guī)范要求。

3 結(jié)構(gòu)驗算

根據(jù)我單位現(xiàn)場的檢測結(jié)果，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準[5]、工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準[6]、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[7]、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[8]、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[9]建筑抗震設(shè)計規(guī)范[10]及建筑樁基技術(shù)規(guī)范[11]相關(guān)規(guī)定，采用中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件PKPM2010進行驗算。驗算參數(shù)及驗算結(jié)論詳見表5和表6。

驗算參數(shù)匯總表 表5

驗算結(jié)論 表6

4 結(jié)論

①地基基礎(chǔ)子單元安全性等級可評定為Au級。

②上部結(jié)構(gòu)承載功能等級可評定為Bu級；結(jié)構(gòu)的整體性等級可評定為Au級；結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移等級可評為Au級。因此，上部承重結(jié)構(gòu)子單元安全性等級可評定為Bu級。

③上部非承重圍護結(jié)構(gòu)的安全性等級可評定為Au級。

綜合分析，本工程鑒定單元安全性等級可評定為Bsu級，尚不顯著影響整體承載。