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建材厂区典型砌体结构安全性检测及鉴定

文档作者：阳文涛文档来源：中薪油武汉化工工程技术有限公司		点击数：	更新时间： 2021年08月13日
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doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2017.01.016
建材厂区典型砌体结构安全性检测及鉴定
阳文涛
(中薪油武汉化工工程技术有限公司,武汉430070)
摘 要: 砌体结构在设计使用年限期间,受地基、建材、环境及使用等因素综合影响,会出现不同程度损伤,以某建
材厂区砌体结构综合楼为例,从外观检查、倾斜测量、建材检验及设计比对等多方面,依据现行标准规范,对其进行安
全性检测及鉴定,结果表明该综合楼整体安全等级为B级,但存在个别构件处于危险状态,对此提出了相应的加固解
决措施。
关键词: 砌体结构; 安全性; 检测及鉴定; 综合评定
SafetyInspectionandAppraisalofTypicalMasonryStructure
inBuildingMaterialsPlant
YANG Wen-tao
(ChinaBiomass-OilWuhanChemicalEngineeringTechnologyCo,Ltd,Wuhan430070,China)
Abstract: Affectedbythefactorsoffoundation,buildingmaterials,environment,applicationandsoon,themasonry
structurecoulddamageindifferentdegreewhenserving.Thispapertookamulti-functionalmasonrybuildinginbuildingmaterialsplantasanexample,
inspectedandappraisedthesafetyofthebuildingaccordingtolateststandardsand
codesfromseveralaspects,suchasvisualinspection,slop measuring,building materialsrechecking,originaldesign
comparing.TheresultshowsthatthetotalsafetyratingofthebuildingisgradeB,withseveralindividualcomponents
isoncriticalcondition,thencorrespondingreinforcementmeasuresarepresented.
Keywords: masonrystructure; safety; inspectionandappraisal; rating
收稿日期:2016-12-07. 作者简介:阳文涛(1984-),一级注册结构工程师.E-mail:canfeng840112@163.com
建材厂区的综合楼、宿舍楼、办公楼等工程,作为建材生产的辅助功能设施,一旦出现安全问题,轻则导
致生产活动的暂停与延缓,重则导致人员的伤亡和财产的损失。考虑到建材厂区一般都会建设在郊区或城
市周边相邻的乡镇,从经济性和当地建设水平两方面考虑,大多数会采用砌体结构,因此对建材厂区典型砌
体结构的安全性能检测及鉴定是相当必要的。
自《民用建筑可靠性鉴定标准》[1]颁布以来,诸多学者对砌体结构的检测及鉴定进行了研究,蔡勇等[2]将
现场试验测试结合PKPM 软件分析,对某住宅楼进行了安全性检测及鉴定,并进行了加固设计;罗昌昌等[3]
从参考标准及规范、试验仪器及检测鉴定工作流程等方面,对某砌体结构房屋安全检测鉴定进行了介绍;吕
洁等[4]对宁波地区某农村自建砌体房屋进行了结构体系、地基基础、建材及损伤等检测。而针对建材类砌体
结构的安全性检测及鉴定的研究并不是很多。
以某建材厂砌体结构综合楼为例,依据《工业建筑可靠性鉴定标准》[5],对房屋上部承重结构子系统进行
安全性检测及鉴定,明确病害成因,并提出合理的解决措施,为后期加固改造和长期使用提供依据。
1 工程概况
该综合楼为一栋两层砌体结构房屋,位于湖北省武穴市某工业园区内,呈南北朝向,楼面为混凝土预制
板,屋面板为现浇混凝土板,承重体系为纵横墙承重,建筑物外观如图1所示。房屋平面基本呈矩形布置,地
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上两层,长度为22.80m,宽度为9.60m,建筑物高度9.60m,占地面积192.2m2,总建筑面积为338.1m2,
建筑平面布置图如图2所示。墙体采用240mm×115mm×53mm 标准黏土砖砌筑,基础采用墙下条形基
础。
2 现场检测
该综合楼始建于2005年,使用至今已有11年,经使用人员观测,近两年综合楼多处墙体发生不同程度
的开裂,且裂缝呈扩展趋势。
2.1 外观检查
现场通过对该综合楼的内外墙体、门窗洞口、楼板、地面等构件进行了详细检查,发现综合楼主体结构无
明显倾斜变形,但多处墙体出现了裂缝及粉刷层起皮脱落,详见表1;屋面板与墙顶相交处出现轻度开裂,二
层走廊预制楼板连接处出现纵向通缝,混凝土屋面板出现局部蜂窝麻面,个别部位出现漏筋。
表1 综合楼墙体病害汇总表
序号病害位置病害描述及初步成因分析
1 一层1/B轴线1-2段
墙体出现横向裂缝,该位置无基础梁,隔墙基础下部土层未进行有效夯实,导致出现了
过大沉降,属于沉降裂缝
2 一层A轴线2-3段窗户右上角出现斜裂缝,该裂缝向上延伸至梁底,墙面出现渗水及粉刷层起皮、脱落
3 一层F轴线5-7段墙体表面沿窗户边缘出现渗水和粉刷层起皮、脱落
4 二层7轴线C-F段墙体中间出现横向贯通裂缝,裂缝宽1.2mm,长4.0m,属于温差裂缝
5 二层A轴线6-7段窗台左下角出现斜裂缝,向下延伸至二层楼面板,裂缝长1.15m,宽1.94mm
6 二层7轴1/A-C段
门洞左上角出现交叉裂缝,其中,竖向裂缝向上延伸至屋面板,长1.7m,宽0.54mm,横
向裂缝位于门洞上方0.6m 处,长度1m,宽度0.38mm,详见图3
7 二层A轴6-7段窗户右上角出现斜裂缝,向上延伸至屋面,裂缝长1.3m,宽0.88mm
8 二层楼梯间E轴3-4段
墙体窗户上方1m 处出现横向裂缝和竖向裂缝,其中,竖向裂缝长2.0m,宽2.54mm,
该墙面出现渗水、发霉
9 二层2轴A-B段
墙体出现竖向裂缝,向上延伸至屋面,裂缝长2.5m,宽2.08mm,屋面混凝土预制板与
2轴B-F段墙顶相交处出现轻度开裂
综合楼的部分房间地面出现沉降,导致地板开裂和凹陷,周边散水和四周地面均出现不同程度的裂缝和
下沉;通过对建筑外围独立基础的开挖,在设计图纸标高位置(约为室外地面以下1.5m)发现条形基础;综
合楼四周外墙出现严重开裂,局部墙体基础出现塌陷、孔洞,是基础沉降过大且不均匀导致,详见图4。
2.2 倾斜测量
通过全站仪对综合楼进行现场倾斜测量,测点分布在建筑物四个角点位置,每个角点设置两个互相垂直
的测点,测点分布图见图2,测量结果见表2。从表2中可以看出房屋两个方向的倾斜率最小值为0.07%,
最大值为0.22%。
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表2 综合楼倾斜测量结果
测点编号1 2 3 4 5 6 7 8
测点高度/mm 7000 7000 3500 3500 3500 3500 7000 7000
倾斜量/mm 12.5 15.4 8.4 4.9 5.4 5.4 14.7 10.8
倾斜率/% 0.18 0.22 0.12 0.07 0.08 0.08 0.21 0.15
2.3 材料检验
通过对混凝土梁、柱受力主筋及截面尺寸进行抽样探测,得到表3所示结果。
表3 综合楼梁柱受力主筋探测及截面尺寸测量结果/mm
梁编号
梁底受力
主筋配置
保护层
厚度
截面
尺寸
柱
编号
侧面主筋
配置
保护层
厚度
截面
尺寸
二层C轴6-7段3根26 240×400 一层5A 8根36 300×300
二层5轴C-D段3根23 240×400 一层4C 8根37 240×240
二层B轴4-6段3根27 240×300 一层7C 8根41 240×240
二层4轴A-D段3根31 240×400 二层5A 8根32 300×300
二层5轴A-D段3根30 240×300 二层4C 8根34 240×240
根据《砌体工程现场检测技术标准》[6]的要求,随机抽取了5片承重墙体进行了回弹法试验,测定烧结普
通砖抗压强度、砌筑砂浆的抗压强度及碳化深度。烧结普通砖抗压强度换算值的最高值为13.6MPa,最低
值为12.5MPa,平均值为12.9MPa,计算得到的标准差为1.40,变异系数为0.11,推定该批烧结普通砖抗
压强度等级为MU10;砌筑砂浆的抗压强度平均值的最高值为2.3 MPa,最低值为1.4 MPa,平均值为
1.9MPa,测区数小于6时对应的砂浆强度推定值为1.40MPa,推定该批砂浆抗压强度等级为M5;受检墙
体砌筑砂浆的碳化深度检测结果均大于3.0mm,由此推断该批砂浆的碳化深度平均值大于3.0mm。
3 鉴定及加固分析
3.1 鉴定结论
通过对该综合楼的设计资料查询,可知结构的安全等级为二级,地基基础设计等级为丙级,抗震等级为
四级。依据《工业建筑可靠性鉴定标准》[5],参考《危险房屋鉴定标准》[7]和《民用建筑可靠性鉴定标准》[1],房
屋整体倾斜率小于标准限值0.7%,结构主体材料烧结普通砖抗压强度和砂浆强度等级均大于B类抗震要
求的MU7.5和M2.5,混凝土柱和梁等的配筋和截面要求均满足B类抗震要求,且符合设计要求,不需要进
行承载力复核,认定建筑上部主体承重结构满足国家现行相关设计规范和设计要求,但未设置基础圈梁,导
致上部结构会受到地基不均匀沉降的影响,一定程度上影响了使用舒适性,结构整体性评定为B级。
构件层面,综合楼的多处墙体出现了裂缝,依据《工业建筑可靠性鉴定标准》[5],砌体结构墙体最大裂缝
宽度大于1.5mm 时,会对正常使用有明显影响,即8号和9号两处的墙体裂缝认定为C级,构成危险点,需
要尽快进行处理以消除危险隐患;综合楼四周局部围墙因地基变形出现了严重损伤,已经构成D级,严重影
响围墙墙体安全,需立即进行地基加固处理。
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综上所述,该综合楼结构承载力基本能满足正常使用要求,个别结构构件出现不同程度的损伤,构成危
险点,需要尽快进行加固修复,依据国家相关标准和规范,综合评定该综合楼为B级。
3.2 加固分析
工程结构加固设计不同于新建工程,加固工程主要是针对已建的工程,受客观条件所制约。结构加固方
法的选取需要根据当地条件,进行多方案比较,按技术先进可靠,经济合理原则,择优选用。
墙体裂缝的加固可以采用环氧树脂胶修复、碳纤维布加固修复、压力灌浆修复及填充密封修复等方式,
对于沉降地面可以使用灌浆处理;外墙渗水及散水需要将原有损坏部分清理干净后重做;对于墙下条形基础
可以采用地基注浆加固,沿墙体每隔1.5m 每边钻孔注浆以减小地基沉降;对于因沉降导致的地面裂缝则
需要视裂缝发展情况选择拆除重做或灌浆修复。
既有工程的加固方法及工艺有很多种,在实际工程中,需要从结构体系角度出发,结合经济性、施工方
便、对周边环境及结构的影响等因素考虑,遵循结构总体效应原则,提出多种可行方案,优化整个结构体系,
通过方案对比选取最佳的加固方案,充分发挥各种加固方法的特点,达到最佳的加固效果。
4 结 语
砌体结构在设计使用年限期间,随着地基、建筑材料、环境、使用等方面因素的综合影响下会出现不同程
度的损伤,其中墙体开裂、地基沉降等造成的结构损害占据绝大比例,因此砌体结构在建造时需要对地基进
行有效的加固处理,通过结构形式的合理布置以及提高施工质量来尽可能减小墙体开裂的现象。
对于已经存在损伤的砌体结构,需要从外观裂缝、沉降及倾斜观测,砌块强度、砂浆强度等材料方面的抽
样检查,结合使用过程中结构功能的变化等方面与原设计图纸进行逐一比对,必要时还需要借助专业的计算
分析软件进行上部承重结构承载力复核,对该砌体结构进行整体和构件两个层面的检测鉴定。对存在安全
隐患的部位或构件提出合理的加固改造设计,以保证其后期的正常使用,且在使用过程中需要定期对房屋进
行多方面的沉降、变形及裂纹观测,建立起长效机制,确保结构在使用过程中的安全。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部.GB50292—1999,民用建筑可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2] 蔡 勇,刘远洋,单晓菲.某住宅楼检测鉴定及加固设计[J].工程抗震与加固改造,2012,34(1):120-125.
[3] 罗昌昌.浅谈砌体房屋安全鉴定及加固[J].建筑工程技术与设计,2015,11:1608-1608.
[4] 吕 洁,潘一奇,汤金燕.宁波地区农村自建房屋安全检测分析[J].城乡建设,2015(1):52-52.
[5] 中华人民共和国住房与城乡建设部.GB50144—2008,工业建筑可靠性鉴定标准[S].北京:中国计划出版社,2008.
[6] 中华人民共和国住房与城乡建设部.GB/T50315—2011,砌体工程现场检测技术标准[S].北京:中国计划出版社,2011.
[7] 中华人民共和国建设部.危险房屋鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
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