農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)自建磚混房屋危險(xiǎn)性及抗震鑒定的思考★

董晉川

(山西省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司,山西 太原 030001)

0 引言

山西省臨汾市襄汾縣陶寺鄉(xiāng)陳莊村聚仙飯店于2020年8月29日突發(fā)整體坍塌事故,恰逢當(dāng)?shù)厝罕娫谠擄埖昱e行老人壽宴,房屋坍塌直接造成多人傷亡,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1 164.35萬元。經(jīng)調(diào)查認(rèn)定該房屋主要是因?yàn)閷?duì)承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次盲目改造擴(kuò)建,而未經(jīng)任何檢測鑒定及加固設(shè)計(jì)程序,并且是由非專業(yè)無資質(zhì)施工隊(duì)伍完成的改造,房屋建筑工程質(zhì)量存在嚴(yán)重缺陷,最終導(dǎo)致發(fā)生了該起損失極其慘重、教訓(xùn)極其深刻的房屋坍塌重大事故。

山西廣大農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在大量的老舊自建磚混房屋。“8·29”事故敲響了農(nóng)村自建房屋安全性和抗震性的警鐘,將農(nóng)村自建房屋的結(jié)構(gòu)檢測、安全性鑒定和抗震鑒定等課題直接擺在了廣大檢測單位面前。根據(jù)我省《山西省城鄉(xiāng)房屋安全隱患排查整治行動(dòng)方案》將全省城鄉(xiāng)房屋安全隱患排查重點(diǎn)房屋分為6類,其中農(nóng)村重點(diǎn)房屋2類,城市重點(diǎn)房屋4類。具體農(nóng)村重點(diǎn)房屋2類:1)用作經(jīng)營的房屋(主要包括飯店、商店、小超市等);2)人員密集場所(主要包括學(xué)校、幼兒園、養(yǎng)老院、村級(jí)活動(dòng)中心、戲臺(tái)、紅白禮事場所等);山西廣大農(nóng)村的2類重點(diǎn)房屋多建設(shè)于二十世紀(jì)八九十年代或者近十幾年間,結(jié)構(gòu)形式多采用磚混結(jié)構(gòu)。這些房屋缺乏正規(guī)的勘察設(shè)計(jì)、施工建設(shè)質(zhì)量普遍較低,也缺少必要的日常維護(hù),普遍存在房屋耐久性缺陷,房屋安全性及抗震性能堪憂。

本文首先介紹農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)自建磚混房屋的現(xiàn)狀,其次從鑒定依據(jù)、鑒定流程、鑒定內(nèi)容的角度,對(duì)這類房屋的安全性和抗震性能鑒定進(jìn)行思考分析,提出加固修繕?biāo)悸?最后結(jié)合某地區(qū)典型自建磚混房屋進(jìn)行了安全性和抗震鑒定實(shí)例分析,并提出切實(shí)可行的加固方案。

1 農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)自建磚混房屋現(xiàn)狀

農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)自建磚混房屋大多數(shù)為單層或二層建筑,極少數(shù)為三層建筑,建筑平面布置較為簡單。結(jié)構(gòu)形式多采用磚混結(jié)構(gòu),即采用磚墻承重,屋蓋形式有木屋蓋、輕型彩鋼瓦屋蓋、預(yù)制混凝土樓板屋蓋和現(xiàn)澆混凝土樓板屋蓋等多種形式。這類自建磚混房屋幾乎不經(jīng)過任何地基勘察,也沒有任何設(shè)計(jì)圖紙,往往都是組織當(dāng)?shù)責(zé)o施工資質(zhì)的非專業(yè)施工隊(duì)或泥瓦工匠,僅憑經(jīng)驗(yàn)或參考同類規(guī)模房屋進(jìn)行建設(shè)施工。這類房屋建筑材料質(zhì)量不高,承重磚墻一般采用普通燒結(jié)紅磚,少量年代久遠(yuǎn)的房屋采用燒結(jié)青磚,墻體砌筑工藝質(zhì)量不穩(wěn)定,與泥瓦工匠的手藝有很大相關(guān)性;砌筑砂漿多采用白灰砂漿或水泥混合砂漿,少量可見白灰泥漿砌筑,砂漿強(qiáng)度較低或極低,且砌筑施工工藝差,砂漿厚薄不一,存在通縫假縫等問題;處于較高烈度地區(qū)的房屋基本沒有抗震措施,一般不設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱,墻體之間也缺乏咬槎和必要的拉結(jié)措施。

由于使用者缺乏必要的房屋維護(hù)意識(shí),這類農(nóng)村自建房大多存在著不同程度的耐久性損傷,最明顯也是村民對(duì)房屋安全認(rèn)知中感受和顧慮最多的就是房屋承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各種裂縫,其次就是墻體材料的風(fēng)化剝落和腐蝕。在北方廣大農(nóng)村,墻體風(fēng)化剝落的原因是一般由于環(huán)境溫濕度交變作用和凍融循環(huán)所致,墻體風(fēng)化剝落屬于凍融性破壞,它的反復(fù)出現(xiàn),造成墻體有效截面的嚴(yán)重削弱,使墻身失去承載力和保溫性能。

2 房屋危險(xiǎn)性鑒定及抗震鑒定

2.1 鑒定依據(jù)

農(nóng)村自建磚混房屋長期以來缺乏強(qiáng)制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在房屋選址、設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量驗(yàn)收等各環(huán)節(jié)均缺乏統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于這類房屋開展檢測鑒定工作,若嚴(yán)格按照現(xiàn)行的GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)和GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(2016年版)的有關(guān)條文執(zhí)行,則存在技術(shù)操作上困難頗多,一經(jīng)鑒定往往都是最低級(jí)別,給后續(xù)決策及加固修繕成本控制帶來一系列的困難。因此對(duì)農(nóng)村自建房屋建議遵照GB 55021—2021既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范的檢測鑒定及加固原則,具體檢測鑒定及加固技術(shù)按照J(rèn)GJ/T 363—2014農(nóng)村住房危險(xiǎn)性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[2]和CECS 325:2012既有村鎮(zhèn)住宅建筑抗震鑒定和加固技術(shù)規(guī)程[3]執(zhí)行。

2.2 鑒定流程

針對(duì)農(nóng)村自建磚混房屋的危險(xiǎn)性鑒定,依據(jù)JGJ/T 363—2014農(nóng)村住房危險(xiǎn)性鑒定標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定,按照受理委托、初始調(diào)查、場地危險(xiǎn)性調(diào)查、檢查檢測、鑒定評(píng)級(jí)、處理建議和出具報(bào)告的流程進(jìn)行。

針對(duì)農(nóng)村自建磚混房屋的抗震鑒定和加固,依據(jù)CECS 325:2012既有村鎮(zhèn)住宅建筑抗震鑒定和加固技術(shù)規(guī)程按照受理委托、初始調(diào)查、房屋現(xiàn)狀詳細(xì)調(diào)查、抗震構(gòu)造措施檢查、綜合抗震能力分析判定、提出抗震減災(zāi)對(duì)策和處理建議、出具報(bào)告的流程進(jìn)行。

2.3 鑒定內(nèi)容

農(nóng)村自建房屋危險(xiǎn)性鑒定主要采用定性鑒定。房屋檢查工作順序一般是先整體后局部。磚混房屋的整體檢查包括:房屋結(jié)構(gòu)類型,結(jié)構(gòu)平面布置,結(jié)構(gòu)高度、寬度及層數(shù);房屋傾斜變形現(xiàn)狀;地基基礎(chǔ)變形損壞情況;房屋外觀缺陷;附屬物或附屬房間設(shè)置及損壞現(xiàn)狀;房屋局部開裂及坍塌與構(gòu)件構(gòu)造損壞情況。磚混房屋的局部檢查包括:承重磚墻、磚柱、混凝土梁或木梁、屋蓋(木屋蓋、預(yù)制板、現(xiàn)澆板、彩鋼瓦)及其構(gòu)造連接;非承重墻和容易倒塌的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,抹灰層、飾面層損壞脫落等。定性鑒定的危險(xiǎn)性等級(jí)分為A,B,C,D四級(jí),分別從地基基礎(chǔ)、承重磚墻、梁柱構(gòu)件、樓屋蓋及次要構(gòu)件的角度進(jìn)行鑒定評(píng)估。對(duì)于地基基礎(chǔ),主要評(píng)估地基是否保持穩(wěn)定,是否存在明顯不均勻沉降,基礎(chǔ)損壞甚至坍塌的程度。對(duì)承重磚墻,主要考察墻體是否完好,是否存在受力裂縫和變形,墻體轉(zhuǎn)角及接槎處是否有松動(dòng)閃脫現(xiàn)象;對(duì)梁柱構(gòu)件主要考察外觀是否完好,是否有受力裂縫和過大變形,梁柱交接節(jié)點(diǎn)有無明顯破損和開裂;對(duì)屋蓋結(jié)構(gòu)主要考察是否存在受力裂縫和過大變形,梁板搭接處有無松動(dòng)開裂,甚至面板塌落情況;對(duì)于次要構(gòu)件,主要考察其完好、開裂、倒塌的程度。

農(nóng)村自建房屋抗震鑒定應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:首先應(yīng)對(duì)房屋現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,包括調(diào)查房屋的結(jié)構(gòu)類型、主要構(gòu)件截面尺寸、建筑功能分布、施工質(zhì)量和使用維護(hù)狀況等。這一項(xiàng)工作與房屋危險(xiǎn)性鑒定中的整體性檢查和局部檢查有相同之處,但也有不同的關(guān)注點(diǎn),抗震鑒定中的檢查主要關(guān)注與抗震性能有關(guān)的內(nèi)容。地基基礎(chǔ)主要通過檢查上部結(jié)構(gòu)是否存在不均勻沉降和傾斜情況進(jìn)行判斷。上部結(jié)構(gòu)則主要檢查結(jié)構(gòu)體系、材料和外觀質(zhì)量、整體性連接和抗震構(gòu)造措施、局部易坍塌構(gòu)件及其連接。其次根據(jù)需要進(jìn)行房屋承重墻體抗震承載力驗(yàn)算。最后依據(jù)檢測檢查結(jié)果和計(jì)算分析結(jié)果,采取相應(yīng)的抗震鑒定方法,對(duì)其綜合抗震能力進(jìn)行分析和判定,對(duì)于不符合抗震要求的鑒定項(xiàng)目提出相應(yīng)的抗震減災(zāi)對(duì)策和處理意見。

3 典型農(nóng)村自建磚混房屋鑒定及加固實(shí)例

3.1 工程概況

本農(nóng)房位于山西省晉南地區(qū)某縣某鎮(zhèn)縣道路旁,建成于1997年,為農(nóng)村經(jīng)營性自建房屋,單層磚混結(jié)構(gòu),磚墻承重,屋蓋為木屋架結(jié)構(gòu),房屋平面布置為矩形,實(shí)測房屋長寬尺寸為11.0 m×4.0 m,房屋高度3.5 m,建筑面積44.0 m2,基礎(chǔ)采用毛石砌筑條形基礎(chǔ)。該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度,地震加速度為0.15g,地震分組為第三組,場地類別為Ⅲ類,房屋平面布置圖如圖1所示。主體結(jié)構(gòu)為砌體結(jié)構(gòu),墻體由燒結(jié)磚和水泥混合砂漿砌筑,承重外墻、內(nèi)墻墻厚均為240 mm,縱橫墻混合承重;屋蓋形式為木屋架瓦屋面。

3.2 現(xiàn)場檢測及鑒定分析

該房屋無設(shè)計(jì)圖紙。在我單位技術(shù)人員對(duì)房屋的建筑平面布置和結(jié)構(gòu)體系等基本情況進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查和測繪;對(duì)其內(nèi)外觀質(zhì)量進(jìn)行了檢查。具體情況敘述如下。

3.2.1 現(xiàn)場檢查情況

1)場地、基礎(chǔ)情況:現(xiàn)場調(diào)查可知,該房屋周邊場地平整、硬化,未見不良地質(zhì)現(xiàn)象;未見地面下沉,裂縫等現(xiàn)象;建筑四周排水不暢通;承重墻體未有因地基不均勻沉降引起的裂縫和變形等缺陷。

2)上部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造措施檢查:a.承重構(gòu)件檢查:承重磚墻體明顯裂縫,墻體角部、縱橫墻交接處輕微松動(dòng)、脫閃現(xiàn)象;局部墻體下方有明顯剝蝕、泛潮泛堿的痕跡。b.屋蓋系統(tǒng)檢查:屋蓋形式為木屋架瓦屋面,該房屋木屋架腐朽蟲蛀,局部凹陷。c.圍護(hù)系統(tǒng)檢查:該房屋室外排水不暢通,目前無積水;局部發(fā)現(xiàn)明顯滲漏;屋面荷載無異常;房前、房側(cè)擴(kuò)建彩鋼棚,鋼管支撐,彩鋼板蓋。d.建筑使用史調(diào)查:房屋建于1997年,自建成以來未改變建筑整體承重結(jié)構(gòu),房前、房側(cè)擴(kuò)建彩鋼棚,鋼管支撐,彩鋼板蓋。e.抗震構(gòu)造措施檢查:該房屋未布置構(gòu)造柱和圈梁。

建筑物現(xiàn)狀具體詳見圖2—圖7。

3.2.2 房屋危險(xiǎn)性鑒定評(píng)級(jí)

依據(jù)JGJ/T 363—2014農(nóng)村住房危險(xiǎn)性鑒定標(biāo)準(zhǔn)第3.2.5條的規(guī)定[4],在進(jìn)行房屋危險(xiǎn)性鑒定時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用定性鑒定。

1)地基基礎(chǔ)定性評(píng)級(jí):根據(jù)對(duì)該房屋地基基礎(chǔ)情況的調(diào)查情況,可知:房屋所處場地安全,房屋地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀穩(wěn)定,建筑四周排水暢通,主體結(jié)構(gòu)未有地基基礎(chǔ)病害導(dǎo)致的缺陷現(xiàn)象。

依據(jù)JGJ/T 363—2014的相關(guān)規(guī)定,地基基礎(chǔ)的危險(xiǎn)性等級(jí)評(píng)為B級(jí)。

2)上部承重結(jié)構(gòu)定性評(píng)級(jí):根據(jù)對(duì)該房屋上部結(jié)構(gòu)檢查情況,可知:該房屋承重墻體明顯裂縫,墻體角部、縱橫墻交接處明顯松動(dòng)、脫閃現(xiàn)象;局部墻體下方有明顯剝蝕、泛潮泛堿的痕跡。

根據(jù)對(duì)該房屋的屋蓋系統(tǒng)的檢查情況可知:該房屋木屋架腐朽蟲蛀,局部凹陷。

依據(jù)《農(nóng)村住房危險(xiǎn)性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中4.2.2條規(guī)定,綜合評(píng)定該房屋上部承重結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)性等級(jí)為C級(jí)。

3)圍護(hù)系統(tǒng)定性評(píng)級(jí):經(jīng)現(xiàn)場檢查,該房屋室外排水不暢通,目前無積水;局部發(fā)現(xiàn)明顯滲漏;屋面荷載無異常;房前、房側(cè)擴(kuò)建彩鋼棚,鋼管支撐,彩鋼板蓋。依據(jù)《農(nóng)村住房危險(xiǎn)性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定,評(píng)定該房屋圍護(hù)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性等級(jí)為C級(jí)。

4)房屋危險(xiǎn)性定性評(píng)級(jí):由上述地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)以及圍護(hù)系統(tǒng)危險(xiǎn)性鑒定評(píng)級(jí)情況,依據(jù)《農(nóng)村住房危險(xiǎn)性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中4.2.1節(jié)、4.2.2節(jié)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行綜合評(píng)定:該自建房危險(xiǎn)性定性鑒定為C級(jí),局部出現(xiàn)險(xiǎn)情,構(gòu)成局部危房。

3.2.3 抗震性能分析

該房屋為村鎮(zhèn)自建房屋,無正規(guī)設(shè)計(jì)及施工,根據(jù)GB 18306—2015中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖、GB 55002—2021建筑與市政工程抗震通用規(guī)范第2.2.2條及表2.2.2-2,所處地的抗震設(shè)防烈度為7度,地震加速度為 0.15g,地震分組為第三組,場地類別為Ⅲ類,宜按8度(0.20g)要求采取抗震構(gòu)造措施,抗震設(shè)防類別按丙類考慮。

該建筑建于1997年,根據(jù)GB 55021—2021既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范中“5.1.3”規(guī)定,后續(xù)工作年限為30 a以內(nèi)(含30 a)的建筑為A類建筑,根據(jù)CECS 325:2012既有村鎮(zhèn)住宅建筑抗震鑒定和加固技術(shù)規(guī)程相關(guān)要求,從場地和地基情況、結(jié)構(gòu)體系與布置、結(jié)構(gòu)的規(guī)則性、抗震措施構(gòu)造、局部易倒塌部位連接可靠性等方面,對(duì)該房屋抗震性能進(jìn)行分析,具體情況如下:

1)該房屋建筑場地較為平坦,未見滑坡、液化、濕陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

2)該房屋為地上1層,高度為3.50,滿足GB 50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3)該房屋結(jié)構(gòu)體系不完整,豎向受力構(gòu)件有明顯缺陷,承重墻體局部明顯變形,結(jié)構(gòu)體系整體性較差,在地震作用下易產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。

4)該房屋未設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱,采用木屋架瓦屋面,無剪刀撐、無加強(qiáng)連接措施,不滿足GB 50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求。

綜上,該房屋抗震性能存在薄弱環(huán)節(jié)。

3.3 綜合鑒定結(jié)論及建議

該房屋危險(xiǎn)性鑒定為C級(jí),局部出現(xiàn)險(xiǎn)情,構(gòu)成局部危房。該房屋缺乏圈梁、構(gòu)造柱等抗震構(gòu)造措施,承重墻體局部開裂,抗震性能存在薄弱環(huán)節(jié),抗震鑒定不滿足抗震設(shè)防要求,建議采取抗震加固措施。

4 農(nóng)房抗震加固方案

該房屋未設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱等抗震構(gòu)造措施,承重墻體局部明顯裂縫。抗震加固方案主要以增強(qiáng)房屋整體性,補(bǔ)充抗震構(gòu)造措施為目標(biāo),從根本上提高房屋的綜合抗震能力,同時(shí)考慮施工影響小、操作方便、工期短及成本低等因素。本方案采用高延性混凝土條帶面層對(duì)墻體整體性及裂縫進(jìn)行加固修復(fù),采用增設(shè)鋼拉桿提高房屋整體性;局部采用墻攬加強(qiáng)屋蓋木構(gòu)件與墻體的有效連接,采用圓釘、扒釘、U形鐵件等拉結(jié)零件對(duì)木構(gòu)件之間拉結(jié)牢固,拆換腐朽木構(gòu)件,同時(shí)修繕墻體裂縫和腐蝕剝落等耐久性缺陷。

依據(jù)DBJ 04/T397—2019高延性混凝土加固技術(shù)規(guī)程相關(guān)規(guī)定[4],在房屋外墻拐角處、縱橫墻交接處及門窗間墻等部位的墻體外側(cè)豎向和水平設(shè)置高延性混凝土面層條帶。加固施工工序:墻體抹灰層鏟除→鑿縫開槽→安裝鋼筋網(wǎng)及拉結(jié)件→清理浮灰→潤濕墻面→高延性混凝土面層抹面→養(yǎng)護(hù)。高延性混凝土面層做法示意圖見圖8。在房屋前后外縱墻之間增設(shè)若干道鋼拉桿,起到加強(qiáng)房屋整體性效果。鋼拉桿加固大樣見圖9。

5 結(jié)語

結(jié)合山西某縣農(nóng)村自建磚混房屋鑒定項(xiàng)目工程,調(diào)查分析了自建磚混房屋的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及特點(diǎn),介紹了磚混房屋鑒定依據(jù)、鑒定流程及鑒定工作內(nèi)容,進(jìn)行了房屋危險(xiǎn)性鑒定和抗震鑒定分析,提出了可行的加固方案,可為類似農(nóng)房的防震減災(zāi)、加固改造提供一定參考。