建筑物局部倒塌后結(jié)構(gòu)受損鑒定與分析處理

楊巧稚

(哈爾濱市建筑工程研究設(shè)計院)

建筑物局部倒塌后結(jié)構(gòu)受損鑒定與分析處理

楊巧稚

(哈爾濱市建筑工程研究設(shè)計院)

眾所周知，建筑物局部出現(xiàn)嚴重的到倒塌之后，其結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)嚴重的受損現(xiàn)象。對結(jié)構(gòu)受損進行鑒定和分析難度較大，但是重要性卻比較突出。在人們對建筑結(jié)構(gòu)要求越來越高的今天，加強對建筑結(jié)構(gòu)后期處理工作的重視逐漸成為建筑工作人員工作的重點。本文中，筆者主要以具體的建筑實例來進行分析和探討，同時對結(jié)構(gòu)受損的現(xiàn)象進行鑒定，并且提出切實可行的解決方案，希望能夠給同行業(yè)的工作人員提供借鑒。

建筑物倒塌；結(jié)構(gòu)受損；性能檢測

在社會不斷發(fā)展的今天，經(jīng)濟和科技都得到了高度完善。城市的現(xiàn)代化水品也在不斷提升，為了提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，促進建筑行業(yè)的高效發(fā)展，建筑工作人員對建筑事故加強了重視。從目前的多數(shù)報道中可以看出，很多建筑物都會出現(xiàn)倒塌的現(xiàn)象，不僅給人們的生命財產(chǎn)安全造成嚴重的影響，同時也極大地威脅到城市的形象。出現(xiàn)這些問題主要是由于我國在這一方面的技術(shù)應(yīng)用程度還不夠純熟。因此，對建筑物倒塌后結(jié)構(gòu)受損情況進行深入分析具有一定的現(xiàn)實作用。

1、倒塌建筑物的工程概況

此建筑物主要是綜合大樓，從三樓開始出現(xiàn)了嚴重的倒塌現(xiàn)象，其中以靠近南側(cè)的部分比較嚴重，倒塌面積達到1000m2，整個受損面積可達3500m2。從整個建筑物的結(jié)構(gòu)上看，主要總高度為五層。底部結(jié)構(gòu)主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，南北的跨度為8m左右。自上個世紀70年代該建筑開始動工，設(shè)計工作和施工工作同時進行。兩年之后完工，正式投入使用。90年代，建筑施工人員在其頂部又加設(shè)一層用于外租，在裝修工作中，建筑的南向部位拆除了少許木窗和磚墻。

從這一建筑的建筑和應(yīng)用的過程中可以看出，建筑物受到了較多人為因素的干預(yù)，最終導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)了嚴重的局部倒塌現(xiàn)象。另外，建筑的合格程度，以及后期人為改造的合理性都值得思考，因此，相關(guān)的工作人員應(yīng)該對局部倒塌的建筑結(jié)構(gòu)受損的現(xiàn)象進行鑒定和分析。

2、建筑局部坍塌后結(jié)構(gòu)受損調(diào)查

在建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)受損現(xiàn)象之后，工作人員只有對建筑結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)事故的原因進行深入分析，并且根據(jù)已有的結(jié)構(gòu)狀態(tài)來采取措施進行修補是當務(wù)之急。因此，工作人員要采取各種措施來對建筑結(jié)構(gòu)的使用過程以及后期的改造過程進行調(diào)查和分析。其中包括結(jié)構(gòu)的布置、系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的連接和構(gòu)件問題等等。經(jīng)過商討，在調(diào)查的過程中主要采取現(xiàn)場調(diào)查的方式。

經(jīng)過調(diào)查和分析可以得出以下結(jié)論：該建筑從第一層到頂層的所有結(jié)構(gòu)中，除了坍塌的部位之后，所有的樓層都出現(xiàn)了明顯的裂縫現(xiàn)象，這種裂縫現(xiàn)象主要出現(xiàn)在南北橫梁的不同位置。其中以三層和四層的樓面比較嚴重。其中，從建筑結(jié)構(gòu)表面上看，29-33軸的B軸-C軸處的鋼筋混凝土梁距出現(xiàn)了嚴重的斷裂現(xiàn)象，因此，分梁的縱向位置出現(xiàn)了嚴重的變化。另外，彎曲結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土全部被拉直，箍筋靠近B軸的部位出現(xiàn)了拉斷的現(xiàn)象。另外，從第五層到第六層的位置上，鋼筋混凝土梁柱的根部也出現(xiàn)了不同程度的斷裂現(xiàn)象。從梁體縱筋的變形到箍筋的拉斷現(xiàn)象都說明建筑結(jié)構(gòu)受到了嚴重的損壞。不僅如此，建筑結(jié)構(gòu)除了梁柱結(jié)構(gòu)之外，建筑的窗體以及墻體都出現(xiàn)了嚴重的損壞現(xiàn)象。三層的窗間墻甚至受到了嚴重的損壞。

3、結(jié)構(gòu)材料性能檢測與計算

對結(jié)構(gòu)材料的性能進行檢測和計算，主要的依據(jù)就是對工作人員對建筑結(jié)構(gòu)所進行的科學的鑒別結(jié)果。在具體的檢查中，主要的檢查內(nèi)容包括以下幾個方面：混凝土的強度、等級以及出現(xiàn)碳化的現(xiàn)象。另外，還包括鋼筋材料的應(yīng)用情況以及受損情況。不僅如此，砌體結(jié)構(gòu)的材料力學性能以及混凝土構(gòu)件中的鋼筋配置情況都需要得到檢測。由于該建筑結(jié)構(gòu)的使用時間相對較長，因此，出現(xiàn)回彈的結(jié)果可能會出現(xiàn)較大的誤差。在回彈的基礎(chǔ)上，采用鉆芯取樣的方式來進行檢測時必要的。因此，工作人員對四層的梁體進行了鉆心取樣。并且按照標準芯樣的參數(shù)標準來進行檢測。其中除了芯樣的強度之外，還應(yīng)該對材料結(jié)構(gòu)本身的強度來進行分析和研究。最終測得的結(jié)果中，3個芯樣的強度分別為 36MPa、28MPa和 27MPa，其平均值達到了建筑施工的標準水平。因此，從檢測的結(jié)果中可以看出，鋼筋結(jié)構(gòu)中的各項參數(shù)完全符合建筑的規(guī)范和標準，混凝土強度等級也符合標準?？梢姡瑢ㄖY(jié)構(gòu)材料的基本性能進行計算和檢測不僅可以為鑒定人員的工作提供依據(jù)，還可以提升鑒定結(jié)果的準確性。

在調(diào)查及材性試驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)理論研究對實際工作的指導(dǎo)性原理，我們運用中國建研院編制的結(jié)構(gòu)分析程序?qū)Ψ课葸M行了空間分析，用平面框槊程序進行了構(gòu)件的復(fù)核計算，通過計算發(fā)現(xiàn)：房屋中柱尺寸及配筋不足，在長期荷載作用下柱出現(xiàn)與荷載作用方向大致平行的縱向裂縫，從而進一步降低了柱的承載能力；框架梁及連續(xù)梁縱筋配置偏小，粱箍間距偏大，從而導(dǎo)致梁上垂直裂縫較多，降低了梁的抗剪承載力，同時開裂后更使梁的剛度有所降低；窗間墻尺寸偏小。強度明顯不足。

4、倒塌事故原因分析

首先，在使用后期對建筑的盲目裝修與改進是造成大樓坍塌的主要原因。在后期改動中，拆去了原結(jié)構(gòu)中本來就較薄弱的南向縱墻上的部分窗戶和窗臺墻，擾動了受力砌體，降低了南向縱墻的剛度，削弱了砌體的整體性，使原來為開洞的承重縱墻變成了獨立磚柱，其實際的承載力和穩(wěn)定性大大降低，使該磚柱在長期持續(xù)的荷載作用下產(chǎn)生疲勞，最終導(dǎo)致局部坍塌。

其次，該建筑物在最初設(shè)計建造時就存在著一定的質(zhì)量問題，但在質(zhì)量驗收時卻沒有責令更改，使得這些質(zhì)量問題為建筑安全埋下了隱患。在檢查中，我們發(fā)現(xiàn)該建筑物的多根柱梁中都有孔洞、麻面的現(xiàn)象，且柱子出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，并且存在著較為嚴重的柱梁漏筋現(xiàn)象，這些都是建筑工程施工中未能按照技術(shù)要求的標準進行施工而造成的。

第三，建筑使用者在后期對建筑物加層的做法也是導(dǎo)致這場倒塌事故發(fā)生的關(guān)鍵因素。由于使用者在未充分了解該建筑的結(jié)構(gòu)承受荷載能力的前提下盲目增加層數(shù)，使建筑物的基層各個結(jié)構(gòu)所承受的負荷加重，在原本質(zhì)量就差的基礎(chǔ)上，這些結(jié)構(gòu)長期超負作用，使得結(jié)構(gòu)中的各個構(gòu)件疲勞過度，最終導(dǎo)致了建筑的倒塌。

5、加固及修復(fù)

通過對房屋的檢測及分析，對于破壞嚴重以及不滿足規(guī)范要求的構(gòu)件進行了加固處理，以恢復(fù)其使用功能。根據(jù)不同情況分別采用焊接補筋加固法，外包鋼加固法及底部粘鋼加固法對梁進行處理；采用外包鋼加固法對柱進行加固；采用增設(shè)鋼筋網(wǎng)面及增大截面法對砌體部分進行修補。應(yīng)遵循從實際出發(fā)、消除隱患、全面比較、協(xié)同受力、結(jié)合抗震的原則。既有建筑物結(jié)構(gòu)加固的設(shè)計及施工，除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、加固設(shè)計及施工有關(guān)規(guī)范、標準的規(guī)定。加大基礎(chǔ)底面積法、加深基礎(chǔ)法、補樁法、注漿法等。

6、結(jié)論

通過分析某建筑倒塌的實例，來探討了在建筑物局部倒塌后進行結(jié)構(gòu)受損鑒定需要注意的事項和工作流程，并詳細分析了導(dǎo)致建筑倒塌的原因主要有哪些。只有全面掌握了建筑物倒塌的原因，才能合理設(shè)計加固修復(fù)方案，防止建筑物再次發(fā)生倒塌事故，保證人們的人身財產(chǎn)安全。

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