某游泳館結(jié)構(gòu)安全性鑒定

吳嘉欣

（珠海市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站）

1 前言

隨著居民生活水平的日益提高，人們更加追求健康的生活方式，游泳正受到越來越多人的青睞。游泳館作為水上運(yùn)動(dòng)的大型公共設(shè)施，其安全性更是備受關(guān)注，尤其是使用年限較長(zhǎng)的公共建筑。本文以某游泳館為例，對(duì)游泳館鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行檢測(cè)和數(shù)值模擬以及對(duì)地下室鋼筋混凝土部分進(jìn)行普查、檢測(cè)，對(duì)游泳館的安全性進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，并給出鑒定結(jié)論及建議措施。

2 工程概況

某游泳館建于上世紀(jì)90 年代，屋架為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼由兩個(gè)半圓雙層球殼組成，投影面積7165m2，網(wǎng)殼基本形式為四角錐，采用螺栓球節(jié)點(diǎn)連接方式，網(wǎng)殼支承在18 條拱腳上，拱腳間小拱頂設(shè)水平滑動(dòng)支座，中部設(shè)置兩個(gè)固定支座，屋面采用輕型彩色鋼板，抗震設(shè)防烈度為7 度。室內(nèi)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積約為23000m2，跳水池深5.5m，游泳池深4.8m，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，地下室梁板柱、側(cè)壁混凝土強(qiáng)度為C30，跳水池和游泳池梁板混凝土強(qiáng)度為C25、側(cè)壁混凝土強(qiáng)度為C30。設(shè)計(jì)圖紙不全。結(jié)構(gòu)外立面照片見圖1，場(chǎng)館內(nèi)部網(wǎng)架照片見圖2，結(jié)構(gòu)網(wǎng)架投影示意圖見圖3。

圖1 游泳館外觀照片

圖2 場(chǎng)館內(nèi)部網(wǎng)架照片

圖3 結(jié)構(gòu)網(wǎng)架投影示意圖

委托方考慮其使用時(shí)間較長(zhǎng)，并在使用過程中發(fā)現(xiàn)地下室出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，為了解游泳館的現(xiàn)狀，結(jié)合游泳館的實(shí)際情況，分為地下室專項(xiàng)鑒定和為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安全鑒定。

3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

3.1 外觀質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

地下室樓板、梁、墻體普通存在滲漏現(xiàn)象：鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土保護(hù)層脫落，鋼筋銹蝕外露：未發(fā)現(xiàn)因地基不均勻沉降引起的主體結(jié)構(gòu)變形及其他明顯外觀缺陷。

圖4 地下室樓板出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象

圖5 柱保護(hù)層脫落鋼筋銹蝕

3.2 鋼構(gòu)件焊縫內(nèi)部質(zhì)量抽檢結(jié)果

采用H S Q6 型超聲波探傷儀對(duì)游泳館結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)處的對(duì)接焊縫內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢測(cè)，檢測(cè)工作遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)G B 50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》[1]、G B/T 11345-2013《焊縫無損檢測(cè)超聲檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》[2]。

經(jīng)檢測(cè)，所抽檢的節(jié)點(diǎn)處對(duì)接形焊縫內(nèi)部質(zhì)量超聲波檢測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)的要求。

3.3 鋼構(gòu)件截面尺寸抽檢結(jié)果

采用游標(biāo)卡尺、超聲測(cè)厚儀對(duì)構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行抽樣檢測(cè)，檢測(cè)操作遵守G B/T 50621-2010《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[3]的規(guī)定進(jìn)行。共抽檢了85 個(gè)桿件的截面尺寸，83 個(gè)桿件符合設(shè)計(jì)要求，2 個(gè)桿件不符合設(shè)計(jì)要求；共抽檢了21 個(gè)螺栓球直徑，其中20 個(gè)符合設(shè)計(jì)要求，1 個(gè)不符合設(shè)計(jì)要求。

3.4 構(gòu)件變形及構(gòu)件節(jié)點(diǎn)位移檢測(cè)

采用全站儀對(duì)游泳館鋼構(gòu)件變形及構(gòu)件節(jié)點(diǎn)位移檢測(cè)，檢測(cè)順序?yàn)閺闹ё幾畹凸?jié)點(diǎn)處至最高節(jié)點(diǎn)處，檢測(cè)位置為拱最下排球節(jié)點(diǎn)中心位置，檢測(cè)工作遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)J G J 8-2016《建筑變形測(cè)量規(guī)范》[4]。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果所抽檢的桿件撓度未發(fā)現(xiàn)明顯規(guī)律，由于施工誤差等原因影響，不能得出準(zhǔn)確撓度變化值，可定期對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行撓度測(cè)量，進(jìn)行對(duì)比分析。

3.5 涂層厚度抽檢結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及委托方要求，采用涂層測(cè)厚儀對(duì)狀況良好桿件的涂層厚度進(jìn)行抽樣檢測(cè)。每個(gè)桿件檢測(cè)5 處，每處以3 個(gè)相距不小于50mm 測(cè)點(diǎn)的平均值作為該處涂層厚度的代表值，以桿件上所有測(cè)點(diǎn)的平均值作為該桿件涂層厚度的代表值?，F(xiàn)場(chǎng)涂層厚度均較大，超出儀器設(shè)備的檢測(cè)范圍。現(xiàn)場(chǎng)防火涂料和涂層總厚度在800μm 以上。

3.6 混凝土構(gòu)件抗壓強(qiáng)度抽檢情況

抽檢地下室6 根柱的混凝土抗壓強(qiáng)度為35.8～48.5M P a，均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30 要求。抽檢地下室3根梁的混凝土抗壓強(qiáng)度為39.0～49.6M P a，均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30 要求。

3.7 混凝土的PH 值，Cl- 含量抽檢情況

選取鋼筋混凝土5 個(gè)構(gòu)件（水處理間柱、核心筒外側(cè)壁、地下室柱、變電所柱、-2.8m 梁）進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下：

⑴P H 值抽檢情況。

抽檢的5 個(gè)混凝土構(gòu)件的pH 值分別為9.3～11.9。檢測(cè)報(bào)告顯示目前已檢測(cè)混凝土構(gòu)件中，鋼筋的鈍化膜已開始破壞，對(duì)鋼筋保護(hù)作用減弱。

⑵C l-含量抽檢情況。

抽檢的5 個(gè)混凝土試樣換算成膠凝材料溶出C l-為0.003%～0.054%，均未超過G B 50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[5]表3.5.3 條規(guī)定的該環(huán)境類別參照一類(室內(nèi)干燥環(huán)境)的最大C l-含量為0.30%的要求，但抽檢的水處理間柱、核心筒外側(cè)壁的氯離子含量明顯高于其他部位，且已經(jīng)出現(xiàn)受力鋼筋銹蝕脹裂，混凝土保護(hù)層的明顯缺陷，表明C l-的侵蝕已進(jìn)入主筋范圍，應(yīng)及時(shí)采取有效措施處理。

圖6 桿件長(zhǎng)細(xì)比圖

4 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)復(fù)核結(jié)果

4.1 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算基本參數(shù)

恒載（含網(wǎng)殼自重）標(biāo)準(zhǔn)值取1.5k N/m2；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5 k N/m2；風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓取0.8k N/m2，地面粗糙度類別為B 類；抗震設(shè)防烈度取7 度，計(jì)算豎向地震及水平地震；材料強(qiáng)度按設(shè)計(jì)強(qiáng)度進(jìn)行取值；構(gòu)件截面尺寸按同類構(gòu)件中，檢測(cè)結(jié)果最小值取值。

4.2 驗(yàn)算結(jié)果

根據(jù)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果及部分設(shè)計(jì)圖紙，采用midas G en 系列分析軟件采用現(xiàn)行規(guī)范對(duì)網(wǎng)殼及拱進(jìn)行承載力計(jì)算，由于圖紙不齊全，計(jì)算結(jié)果與原設(shè)計(jì)可能會(huì)存在一定差別，結(jié)論如下：

⑴共有241 個(gè)桿件應(yīng)力比大于1，不滿足規(guī)范要求，占總構(gòu)件數(shù)的3.00%。

⑵共74 根桿件長(zhǎng)細(xì)比不滿足規(guī)范要求，占總構(gòu)件數(shù)的0.92%。

5 檢測(cè)鑒定結(jié)論及建議

5.1 鑒定結(jié)論

5.1.1 混凝土結(jié)構(gòu)部分

⑴抽檢的梁、柱混凝土強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。

⑵該館地下室部分鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土保護(hù)層嚴(yán)重脫落、露筋的缺陷，已存在危險(xiǎn)點(diǎn)，安全性等級(jí)評(píng)為CSU級(jí)，影響其承載能力，須立即采取有效措施。

⑶該館地下室普遍存在的滲漏現(xiàn)象原因主要是以下兩點(diǎn)：一是由于混凝土局部產(chǎn)生裂縫引起的，目前雖不影響結(jié)構(gòu)安全，但影響其使用功能及耐久性；二是由于比賽池周溢水槽處混凝土不密實(shí)引起的滲漏，對(duì)于上述兩種情況引起的滲漏均應(yīng)進(jìn)行有效維修處理。

5.1.2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)部分

⑴游泳館鋼結(jié)構(gòu)所抽檢的節(jié)點(diǎn)處對(duì)接形焊縫內(nèi)部質(zhì)量超聲波檢測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)的要求。

⑵抽檢的桿件的截面尺寸以及螺栓球直徑大部分件符合設(shè)計(jì)要求。

⑶現(xiàn)場(chǎng)涂層厚度均較大，現(xiàn)場(chǎng)防火涂料和涂層總厚度在800μm 以上。

⑷根據(jù)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果及部分設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)網(wǎng)殼及拱進(jìn)行承載力計(jì)算，采用G B 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[6]，結(jié)論如下：

①共有241 個(gè)桿件應(yīng)力比大于1，不滿足規(guī)范要求，占總構(gòu)件數(shù)的3.00%，評(píng)定所含構(gòu)件安全性等級(jí)為C u 級(jí)；

②共74 根桿件長(zhǎng)細(xì)比不滿足規(guī)范要求，占總構(gòu)件數(shù)的0.92%，評(píng)定所含構(gòu)件安全性等級(jí)為C u 級(jí)；

③現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)不適于承載位移或變形，評(píng)定所含構(gòu)件安全性等級(jí)為A u 級(jí)。

綜上所述，目前該游泳館安全性等級(jí)評(píng)為CSU級(jí)，即其安全性不符合G B 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)ASU級(jí)的要求，顯著影響整體承載，存在一定的安全隱患。

5.2 建議

在不改變?cè)O(shè)計(jì)使用功能的條件下，應(yīng)對(duì)下列的問題立即采取措施處理，處理合格后，可繼續(xù)正常使用：

⑴對(duì)截面尺寸不符合設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件進(jìn)行處理。

⑵對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算中不符合規(guī)范要求的構(gòu)件進(jìn)行處理。

⑶對(duì)已出現(xiàn)鋼筋銹蝕的混凝土構(gòu)件應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修處理。

⑷對(duì)存在的缺陷進(jìn)行有效措施。

建議每5 年進(jìn)行一次安全性檢查，并定期對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行撓度測(cè)量，進(jìn)行對(duì)比分析。

6 結(jié)語

由于游泳館的特殊性，游泳館內(nèi)濕度較大，同時(shí)游泳池內(nèi)經(jīng)常性地進(jìn)行加氯消毒，導(dǎo)致館內(nèi)大氣環(huán)境存在氯氣、氯化氫成分，容易導(dǎo)致鋼構(gòu)件以及混凝土構(gòu)件的鋼筋產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，因此應(yīng)建立定期檢查制度，并且加強(qiáng)館內(nèi)的通風(fēng)管理，以確保游泳館的安全運(yùn)營(yíng)?！?/p>