淺談某學(xué)校游泳館可靠性鑒定檢測與分析

王義

（安徽省·水利部淮河水利委員會水利科學(xué)研究院；安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站，安徽合肥 230088）

0 引言

某學(xué)校游泳館，始建于2000年，建筑面積約3927m2，設(shè)計主體為混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面為鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。游泳館屋面網(wǎng)架建筑面積約2780m2，目前該建筑物處于正常使用中狀態(tài)，學(xué)校準(zhǔn)備對該游泳館進行改造。為了解該建筑物工程質(zhì)量現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)可靠性，并給工程下一步工作提供相關(guān)技術(shù)資料，需對該建筑物的結(jié)構(gòu)可靠性等級進行評定[1-2]。

圖1 游泳館外觀照片

圖2 游泳館內(nèi)景照片

1 工程檢測內(nèi)容

（1）建筑物結(jié)構(gòu)宏觀檢查（結(jié)構(gòu)布置、支撐系統(tǒng)、柱網(wǎng)尺寸、構(gòu)件尺寸及連接情況等檢測）；

（2）網(wǎng)架連接節(jié)點檢查；

（3）鋼構(gòu)件截面尺寸抽檢；

（4）混凝土抗壓強度抽檢；

（5）鋼筋配置情況抽檢；

（6）結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件幾何尺寸抽檢；

（7）框架結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)對上部結(jié)構(gòu)影響檢查；

（8）圍護系統(tǒng)檢查；

（9）可靠性鑒定與評級。

2 檢測成果

2.1 建筑物宏觀質(zhì)量普查

混凝土外觀質(zhì)量一般，二層樓面開洞大于50%，局部看臺處有較大的樓層錯層，原設(shè)計時未將四周板進行加厚，板配筋未按雙層雙向進行配置；基礎(chǔ)梁以下柱為框架柱，且部分柱為短柱，原設(shè)計圖紙未按框架柱要求對柱箍筋進行配置，角柱和由樓梯間梯梁形成的短柱也未按現(xiàn)行規(guī)范要求進行全高加密；偏心距較大的柱子（500mm×800mm）未按要求進行水平加腋或加強柱的箍筋；樓梯間四周墻體未按現(xiàn)行規(guī)范進行相應(yīng)加強。

屋面鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架主體結(jié)構(gòu)未見明顯的變形、傾斜或歪扭，跨距、支座部位地腳螺栓連接基本完好，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)局部網(wǎng)架球節(jié)點、桿件防火涂料脫落，存在銹蝕情況，網(wǎng)架球支座銹蝕嚴(yán)重，局部底板和過渡板之間未加橡膠墊。

2.2 鋼構(gòu)件截面尺寸抽檢

共抽檢網(wǎng)架球節(jié)點實測截面尺寸100處，其中9處不符合規(guī)范要求，其余均滿足壁厚允許偏差《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差（GB/T 17395—2008）》規(guī)范要求的下限值。

2.3 框架柱、梁混凝土強度抽檢

所抽檢構(gòu)件的混凝土為最近完成澆筑的部分，這一部分混凝土的強度值為25.2MPa～26.9MPa，均滿足設(shè)計強度等級C25的要求。

2.4 混凝土老化與混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕評估抽檢

（1）所檢測10個框架柱構(gòu)件共計40個測點，其中40個水泥碳化物深度低于鋼板的厚度，也就是說，燃料深度100%低于鋼板的厚度。鋼筋受混凝土的堿性保護，不處于易銹蝕狀態(tài)。

（2）所檢測10個框架梁構(gòu)件共計20個測點，其中20個測點的混凝土碳化深度均小于鋼筋保護層厚度，即100%混凝土的碳化深度小于鋼筋的保護層厚度，鋼筋由混凝土堿性保護，不容易生銹。

表1 鑒定單元可靠性綜合鑒定評級

2.5 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配筋抽檢

對框架的五個支柱進行了審查，主要側(cè)根數(shù)與設(shè)計一致，平均間距后臺執(zhí)行根據(jù)設(shè)計和規(guī)格要求，縱向鋼筋保護層厚度范圍為32～52mm，平均值為45mm；所審查的框架的三個橫梁的底座之間平均間隔符合設(shè)計和管理要求。

2.6 框架柱、梁截面尺寸抽檢

所審查框架的五個支柱部分的規(guī)模符合設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格要求，所審查的框架的三個支柱部分的規(guī)模符合設(shè)計和規(guī)格要求。

2.7 地基基礎(chǔ)檢查

從現(xiàn)場勘察情況分析，框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)周邊地面未見明顯沉陷，并沒有檢測出基礎(chǔ)不規(guī)則向下遷移引起的框架柱和墻體開裂以及不均勻沉降引起的上部分構(gòu)架的不良反應(yīng)。

2.8 圍護系統(tǒng)

房屋的結(jié)構(gòu)和排水系統(tǒng)基本完好無損，各門和窗戶也完好無損。局部墻面有滲水墻皮脫落現(xiàn)象。泳池中部上方檁條有油漆起皮、脫落后引起的檁條銹蝕，局部檁條銹斷，圍護系統(tǒng)構(gòu)造合理，連接方式正確，網(wǎng)架屋面夾心保溫板及玻璃采光板基本完好，網(wǎng)架四周側(cè)墻為單層保溫板，局部存在破損、脫落現(xiàn)象。

3 結(jié)構(gòu)復(fù)核驗算與分析評價

按照現(xiàn)場實測構(gòu)件尺寸，依據(jù)《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ 7—2010）》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50017—2017）》和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50010—2010（2015版））》，考慮恒載、活載、雪載、風(fēng)載、地震荷載作用（未考慮偶然作用和不可抗力等），這次審查使用了中國建筑科學(xué)院開發(fā)的PKPM4.1軟件和3D3S結(jié)構(gòu)計算機軟件，以開發(fā)個人商品結(jié)構(gòu)模型。

按現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對框架柱進行結(jié)構(gòu)計算，依據(jù)計算結(jié)果：框架柱抗力與作用效應(yīng)之比均大于等于1.0（R/γ0S≥1.0），承載力滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的要求；二層梁1/F-G、11/F-G、A/1-2、A/10-11、E/10-11、F/10-11梁底主筋不滿足現(xiàn)行相應(yīng)規(guī)范要求，承載力不足；現(xiàn)澆板承載力基本滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的要求。

通過復(fù)核計算分析，在現(xiàn)有荷載情況下，該工程上部混凝土結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件承載力不滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求；屋面鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)部分桿件（?8×3.5、?60×3.5、?75.5×3.75）強度、剛度和穩(wěn)定性不符合空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)技術(shù)議定書（JGJ 7—2010）的技術(shù)規(guī)范。

4 可靠性鑒定評級

4.1 地基基礎(chǔ)

本工程采用獨立基礎(chǔ)，本工程選擇第四層土作為基礎(chǔ)持力層，承載力特征值fak=240kPa。

現(xiàn)場對上部結(jié)構(gòu)、地面等進行檢查，基礎(chǔ)周邊地面未發(fā)現(xiàn)地面開裂和明顯的沉陷，未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降引起的墻體開裂及不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)的不良反應(yīng)。因此可以認(rèn)為地基基礎(chǔ)處于安全狀態(tài)，故地基基礎(chǔ)安全等級評定為Bu級，使用性等級評定為Bs級。

4.2 上部結(jié)構(gòu)承重安全性及使用性鑒定評級

（1）結(jié)構(gòu)的整體性：結(jié)構(gòu)布置合理，形成建立一個完整的系統(tǒng)，明確的傳輸線，結(jié)構(gòu)形式和選定的組成部分，使用狀態(tài)良好，局部桿件、網(wǎng)架球、支座底板油漆脫落，銹蝕現(xiàn)象。

（2）各構(gòu)件的安全性：二層梁 1/F-G、11/F-G、A/1-2、A/10-11、E/10-11、F/10-11梁底主筋不滿足現(xiàn)行相應(yīng)規(guī)范要求，承載力不足。部分桿件（?48×3.5、?60×3.5、?75.5×3.75）強度、剛度和穩(wěn)定性不滿足《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ 7—2010）》的技術(shù)要求，桿件與球節(jié)點焊接節(jié)點牢靠，未見有虛焊、脫焊現(xiàn)象，形成完整系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)選型及傳力路線正確，符合現(xiàn)行規(guī)范要求，所檢測桿件的截面尺寸、球的直徑、壁厚除少數(shù)不符合規(guī)范要求外，其余均符合設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。

（3）結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移：根據(jù)現(xiàn)場情況，對框架柱多個點位進行觀測，結(jié)果基本滿足規(guī)范要求。

綜合以上考慮，高級結(jié)構(gòu)安全評估為Cu級，使用性鑒定評級為Bs級。

4.3 安全性和封閉系統(tǒng)的使用鑒定評級

屋面構(gòu)造及排水設(shè)施基本完好，門窗外觀完好，泳池中部上方檁條有油漆起皮、脫落后引起的檁條銹蝕，局部檁條銹斷，圍護系統(tǒng)構(gòu)造合理，連接方式正確，目前未對主體結(jié)構(gòu)的安全造成不利影響。綜合評定圍護系統(tǒng)安全性鑒定評級為Bu級，使用性鑒定評級為Bs級。

4.4 鑒定單元可靠性評級

根據(jù)游泳館地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的安全性和使用性評定結(jié)果，按照《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50292—2015）》的規(guī)定，對游泳館按鑒定單元進行可靠性評定，評定結(jié)果見表1。

5 結(jié)論

綜合檢測成果和結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)（GB 50292—2015）》，綜合地基基礎(chǔ)和上部承重結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)體系的評定結(jié)果，該結(jié)構(gòu)體系的可靠性等級應(yīng)評為Ⅲ級，部分構(gòu)件在使用性和安全性上要采取措施。