鄭 勇
(山西財貿(mào)職業(yè)技術學院,山西 太原 030031)
某單身公寓建筑總長度為89.8 m,總寬度13.94 m,總建筑面積為6 275.6 m2;該建筑共5層,室內(nèi)外高差為±0.45 m,首層和頂層層高為3.3 m,其余各層層高均為3.0 m,建筑總高度為16.05 m。該樓結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu),采用縱橫墻共同承重體系,其樓、屋蓋主要為鋼筋混凝土預制板,盥洗間和廁所采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板,基礎形式為墻下鋼筋混凝土條形基礎,見圖1。
墻體砌筑砂漿強度采用貫入法檢測、評定該結(jié)構(gòu)砌筑砂漿的實際抗壓強度(抽檢部位選擇未風化、風化墻段)?,F(xiàn)場在各層隨機抽取一定數(shù)量測區(qū),以進行墻體砌筑砂漿強度檢測。經(jīng)計算推定,該樓墻體砌筑砂漿的實際抗壓強度推定值為2.9 MPa。綜上所述,該樓單元的砂漿強度均滿足GB 50023—2009建筑抗震鑒定標準磚砌體不低于M2.5的要求[1]。
對該磚混結(jié)構(gòu)圈梁混凝土的抗壓強度進行檢測,采用了鉆芯法,鉆芯法的混凝土強度檢測結(jié)果顯示,芯樣抗壓強度結(jié)果離散型較大,為更為合理的表達結(jié)構(gòu)各層的混凝土構(gòu)件強度,參考CECS 03:2007鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程規(guī)定,單個構(gòu)件的混凝土強度推定值不再進行數(shù)據(jù)的舍棄,而應按有效芯樣試件混凝土抗壓強度值中的最小值確定[2]。故首先剔除明顯偏離其他芯樣結(jié)果的數(shù)據(jù),在剩下的結(jié)果中選取最小值作為最終結(jié)果。該樓的圈梁混凝土強度實測值為10.0 MPa,該樓圈梁的混凝土強度不滿足GB 50011—2010建筑抗震設計規(guī)范構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他構(gòu)件混凝土強度等級不宜低于C20的規(guī)定[3],也不滿足GB 50023—2009建筑抗震鑒定標準芯柱、圈梁及其他構(gòu)件混凝土強度等級不宜低于C15的規(guī)定[1]。
采用RTS-852R 3全站儀對該結(jié)構(gòu)整體垂直度進行觀測。檢測結(jié)果顯示,該樓頂點側(cè)向位移向量方向未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。依據(jù)民用建筑可靠性鑒定標準中不適于繼續(xù)承載的結(jié)構(gòu)側(cè)向位移限值,對于多層砌體結(jié)構(gòu),當建筑高度H>10 m時,其墻體頂點側(cè)向位移不應大于H/400=15 700/400=39.25 mm。最大頂點側(cè)移向量值為12 mm,并未超過上述限值。
采用RTS-852R 全站儀對建筑的地基基礎相對沉降變形進行測量。結(jié)合現(xiàn)場檢測條件,觀測時以建筑南北立面窗頂水平邊線為基準線。
檢測結(jié)果表明,該樓的整體沉降規(guī)律并不明顯。該單元的地基基礎最大沉降差值為58 mm,最大局部傾斜值為45/6 600=0.006,大于GB 50007—2011建筑地基基礎設計規(guī)范表5.3.4規(guī)定的砌體承重結(jié)構(gòu)的基礎的局部傾斜允許值(0.002)[4]。綜合考慮該樓的相對沉降情況可知,該建筑未出現(xiàn)較大的地基基礎不均勻沉降,因此,目前該建筑地基基礎不存在影響結(jié)構(gòu)承載安全的不均勻沉降。
根據(jù)現(xiàn)場檢測,該樓室內(nèi)外墻體外觀質(zhì)量較差,局部墻體砂漿灰縫不飽滿,部分墻體踢腳開裂,另外,由于屋面漏水現(xiàn)象嚴重,大量墻體抹灰層受潮、起皮、脫落。樓梯間多數(shù)踏步面層出現(xiàn)脫落受損,內(nèi)部鋼筋外露、銹蝕的現(xiàn)象,另外部分樓體斜梁,內(nèi)部鋼筋,銹脹嚴重,以致梯梁混凝土局部脹裂、腐蝕嚴重;衛(wèi)生間管道銹蝕嚴重且存在漏水現(xiàn)象;部分磚砌陽臺欄板墻存在裝飾面脫落、起鼓、開裂。
采用PKPM結(jié)構(gòu)計算分析軟件,對該結(jié)構(gòu)進行整體建模計算分析,該結(jié)構(gòu)計算模型見圖2,模型中構(gòu)件截面尺寸參數(shù)、材料強度、構(gòu)件布置情況等均以現(xiàn)場檢測結(jié)果為準,建筑樓、屋面恒荷載取值依據(jù)實際做法計算得到;樓面恒載4.5 kN/m2,屋面恒載5.5 kN/m2,樓梯間恒載7.0 kN/m2,樓屋面活荷載2.0 kN/m2,樓梯活荷載3.5 kN/m2,上人屋面2.0 kN/m2,結(jié)構(gòu)自重由計算軟件自動導算。太原市為8度設防,地震加速度為0.20g,設計地震分組為第二組。
經(jīng)過結(jié)構(gòu)抗壓承載力驗算,該樓有少部分承重墻體的抗力與荷載效應比小于1,這說明該樓的靜力驗算不滿足GB 50003—2001砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范的要求;其墻體抗震承載力驗算結(jié)果顯示,各單元均有部分墻體抗力與荷載效應比小于1[5],這說明各單元的抗震承載力不滿足要求。該樓各層墻體的高厚比均未超過規(guī)范中表6.1.1允許的限值,墻體高厚比滿足要求。
該單身公寓樓的綜合抗震性能不滿足規(guī)范的相關要求,即不滿足太原地區(qū)抗震設防烈度8度(0.20g)的抗震設防要求;其結(jié)構(gòu)安全性能嚴重不滿足GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標準的相關要求,存在結(jié)構(gòu)安全隱患。
結(jié)構(gòu)目前主要存在混凝土構(gòu)件材料抗壓強度等級均遠低于國家現(xiàn)行設計規(guī)范的基本要求,嚴重影響結(jié)構(gòu)的耐久性能和承載能力,受此影響,目前該結(jié)構(gòu)部分混凝土構(gòu)件內(nèi)部鋼筋已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重的銹蝕,并導致混凝土局部銹脹開裂、破損、腐蝕等嚴重缺陷損傷,另外考慮到該建筑地基地下水位較高,基礎所處環(huán)境比較潮濕,這無疑加重上述缺陷的負面影響;出屋面樓梯間墻體砂漿灰縫嚴重不飽滿。綜上所述,該結(jié)構(gòu)目前存在安全隱患,因此建議及時采取有效措施對受損構(gòu)件進行加固處理,并在后續(xù)功能改造階段對該結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的加固,以提高該結(jié)構(gòu)的耐久性能、整體承載能力和綜合抗震性能。