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上海市徐汇区某住宅楼房屋安全性检测鉴定

2018-11-14 12:48:03 结构检测中心 阅读

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  徐汇区某住宅楼房屋安全性检测鉴定

 

  【摘要】宛平南路 170弄 1~12号居民楼由于房屋使用时间较长,且受周边施工影响,居民反映房屋存在裂缝、渗水、门窗开关不便等现象。现场对结构材料强度、基础情况、构件配筋、沉降变形情况、室内外及周边环境的损伤情况等进行详细检测,建立结构分析模型计算承载力。分析了房屋损坏的原因,评定房屋的安全性并针对存在的问题提出相应的处理建议。

 

  1.检测概述

  宛平南路 170弄 1~12号居民楼原为上海市药材公司 1号~3号职工住宅楼,房屋建于上世纪七十年代末至八十年代初, 2号楼主体采用砖混结构,局部为框架结构,1号和 3号楼主体采用砖混结构。由于房屋使用时间较长,且受周边施工影响,居民反映房屋存在裂缝、渗水、门窗开关不便等现象。为了了解房

  屋现状并保证房屋后续的正常安全使用,相关部门特委托上海市建筑科学研究院房屋质量检查站对房屋进行安全性检测评估,为后续处理提供相关技术依据。

  1.1 检测鉴定的范围

  本次检测鉴定的范围为上海某公司生产车间房屋(4~12)/(A~E)轴线之间结构(B区)。具体位置参见总平面示意图 1-1。房屋概貌及内部使用现状参见图 1-2。

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  1.2主要工作内容

  本次检测鉴定主要工作内容包括:

  1、对房屋的整体结构布置和承重体系进行调查与复核;

  2、抽查主要承重构件(梁、板、柱、墙)平面位置和截面尺寸;

  3、进行上部结构混凝土强度和碳化深度测试;

  4、检测砖墙的砖强度和砌体砂浆强度;

  5、抽样检测承重构件的主筋及箍筋的钢筋间距、规格、保护层厚度;

  6、对基础进行局部开挖检测,调查基础的受损情况;

  7、测量房屋倾斜和相对高差情况,并结合房屋原有的沉降监测资料分析房屋目前是否存在不均匀沉降与倾斜现象;

  8、全面调查房屋室内外及周边环境的损伤情况,根据裂缝性质进行分类描述和评估;

  9、根据周边施工对房屋的变形监测和现场检测结果,对房屋的承载力进行验算;

  10、分析房屋损坏的原因,评定房屋的安全性,对存在的问题提出相应的处理建议。

 

  2. 房屋概况

  三幢居民楼的基本概况表见表 2-1~表2-3,典型建筑平面图和结构平面图见图2-1~图2-6。

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  3. 周边工程施工影响介绍

  220KV宛平变电站位于宛平南路、辛耕路路口,变电站基坑长 70.3m、宽2 6m,地下共四层,开挖深度 18.25m,地下墙厚 1m,深度为 34m。基坑等级为一级,基坑共设有 4道钢筋混凝土支撑,其南侧居民楼与基坑距离昀近处约38.2m。

  施工期间建设方委托第三方监测单位对基坑及周边环境进行了监测,监测从 2009年 6月 1日开始至 2010年 3月结束。根据监测数据,至 2010年 3月 20日监测结束,基坑周边房屋沉降监测点累计沉降量为 -24.9mm~+3.2mm,其中宛平南路 170弄 1号和 2号住宅楼的沉降量在-7.1mm~-9.7mm之间。施工期间,周边建筑物的沉降变化总体上相对稳定,绝大多数监测点沉降量在 -10mm以内,宛平南路 170弄 1号和 2号住宅楼的沉降量则相对较小,整个过程沉降为缓慢增加,中间波动不大,至 2010年 1月下旬,监测点沉降已趋于稳定。

 

  4. 现场检测情况

  4.1 建筑、结构布置复核调查

  经现场检查,三幢房屋的总体建筑布局、结构体系、轴线及层高等与原设计吻合,未发现明显的图纸不符现象。同时现场还对2 号楼靠宛平南路一侧的基础进行了开挖检测,随机开挖了两个点(参见图4-1),基础实测尺寸及埋深与原设计基本吻合。

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  4.2 构件截面尺寸及配筋检测

  抽样检测了部分梁、柱的截面尺寸及配筋,检测结果表明构件截面尺寸及配筋基本满足原设计要求。

  4.3结构材料性能测试

  4.3.1混凝土强度及碳化测试

  现场采取回弹法对混凝土构件的混凝土强度进行了随机抽查测试,具体操作过程按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)进行。现场检测发现,混凝土现状良好,碳化深度在 15.0mm~19.0mm之间。综合评定梁板柱混凝土强度达到原设计强度 C18的要求。

  4.3.2砂浆强度测试

  采用贯入法检测承重墙中砌筑砂浆强度,操作过程按照《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》(JGJ/T136-2001)进行。检测结果可知 1号楼砌筑砂浆强度推定为 M1.2~M2.1,2号楼砌筑砂浆强度推定为 M1.5,3号楼砌筑砂浆强度推定为 M1.7,均比原设计砂浆强度低。

  4.3.3烧结砖强度测试

  现场采用回弹法检测承重墙烧结砖强度,操作过程按照《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2011)进行。检测结果表明三幢房屋的砖强度均达到并超过原设计要求,实际砖强度可统一按 MU15取用。

  4.4 建筑物倾斜和差异沉降检测根据国家行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8-2007,用经纬仪按照投点法原理测量了房屋角点竖向棱线的倾斜率,采用水准仪对外墙装饰线的相对高差进行了测量,测量结果见表 4-1。

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  4.5 损伤调查

  现场对房屋室内外的裂缝损伤和渗漏情况进行了全面的调查,现场检测发现房屋目前室内存在一定的裂缝和渗水现象,房屋室内裂缝大致可分为以下几类:

  1、预制板拼接缝,顶棚粉刷开裂、脱落。这种裂缝在三幢房屋的裂缝中所占比例昀大,同时局部伴有渗水现象。

  2、部分顶层南北向横墙两端上角大致成 45度的斜裂缝,裂缝处局部伴有渗水现象,裂缝宽度多在 0.2mm以内。

  3、墙顶与圈梁相交处沿连接界面的水平裂缝。

  4、门、窗周边墙面少量水平、竖向和斜向裂缝,裂缝宽度多在 0.3mm以内,裂缝长短不一,方向无一致规律。

  5、部分卫生间、厨房少量瓷砖开裂。

  6、墙面粉刷龟裂,涂料起壳、脱落。

  7、门窗变形,开关不便。室外地坪及围墙裂缝宽度在 0.5mm~3.0mm之间,1号和3号楼北侧地坪有较明显的下沉迹象(参见图 4-2、4-3)。对 2号楼基础的开挖检测表明,基础完整,未受损。

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  5.结构验算分析

  根据建筑结构图纸,结合现场检测资料,采用中国建筑科学研究院研制的PK-PM系列软件,对现有结构在正常使用状态下进行建模计算分析,考虑地震作用。

  5.1 荷载取值及计算条件

  场地土:Ⅳ类场地土

  风荷载:基本风压 0.55kN/m2,C类粗糙度

  实心砖:MU15

  混合砂浆:1号楼一至三层 M2.1、四至六层 M1.2,2号楼 M1.5,3号楼一至三层 M1.7、四至六层 M1.3

  混凝土强度:C18

  钢筋强度:Ⅰ级钢筋 fy=210MPa,Ⅱ级钢筋 fy=300MPa

  楼面恒载:3.4kN/m2(空心板自重 1.4、40厚石屑水泥面层 1.0、楼面装修 0.5、板底装修 0.5)

  屋面恒载:4.6kN/m2(空心板自重 1.4、找坡层 1.0、找平层 0.4、防水层 0.3、隔热层 1.0、板底装修 0.5)

  240mm厚实心砖承重墙:5.2kN/m2

  120mm厚实心砖承重墙:3.0kN/m2

  楼面活荷载:2.0 kN/m2

  屋面水箱:20 kN/m2

  不上人屋面活荷载:0.5kN/m2

  5.2计算结果

  (1)1号楼

  一层主要墙体受压承载力与荷载效应之比在 0.98~2.35之间(以大于 1为满足要求,下同),四层主要墙体受压承载力与荷载效应之比在 1.38~4.02之间,房屋墙体受压承载力总体上满足要求。

  基础的基底压力设计值平均为 119.2kPa,地基承载力满足要求。

  (2)2号楼

  一层主要墙体受压承载力与荷载效应之比在 0.95~1.72之间,房屋墙体受压承载力总体上满足要求。底层框架梁、柱考虑到填充墙的共同作用,配筋基本满足要求。

  基础的基底压力设计值平均为 103.1kPa,地基承载力满足要求。

  (3)3号楼

  一层主要墙体受压承载力与荷载效应之比在 0.96~1.92之间,四层主要墙体受压承载力与荷载效应之比在 1.34~4.05之间,房屋墙体受压承载力总体上满足要求。

  基础的基底压力设计值昀大为 115.3kPa,地基承载力满足要求。

 

  6.分析与评估

  6.1房屋沉降及裂缝损坏原因分析

  根据委托方提供的资料,宛平南路 170弄位于新建变电站的南侧,两者之间相距昀近处约 38.2m,变电站基坑开挖深度为 18.25m,地下墙厚 1m,深度为 34m,设有 4道钢筋混凝土支撑,基坑范围内地基采用高压旋喷注浆法进行加固,坑内加固深度为-13.35m~-24.35m,加固厚度共 11m。根据监测单位提供的监测数据,变电站施工期间,宛平南路 170弄 1号、2号住宅楼产生了 -7.1mm~-9.7mm的附加沉降,沉降量相对较小,整个过程沉降均为缓慢增加,中间波动不大。此外,从监测结束前的两个多月的监测数据看,房屋监测点的沉降速率多在 0.1mm/d以下,显示房屋沉降已趋于稳定。由于变电站主体结构已在去年(2010年)结束,目前在进行收尾工作,自身的沉降已趋于稳定,因此对周边环境的影响基本消除。

  上海为软土地基区域,地基土压缩率相对较高,而此次检测的三幢房屋均采用天然地基承载,地基未采取加固措施。由于缺少房屋地质勘察资料,参照上海市地基基础设计规范,按照上海常规地基土估算房屋建成后的累计压缩变形量约为 160mm,当地基中存在不良土层时压缩量会更大。现场检测发现 3幢房屋均有不同程度的倾斜和不均匀沉降现象,这主要与地基土长期压缩变形和房屋重心不居中有关。同时结合现场检测和房屋沉降、裂缝监测结果分析,相邻变电站施工对房屋也造成了一定的附加沉降和不均匀沉降,但施工影响量在房屋总沉降变形量中所占的比重相对较小。

  房屋室内的裂缝损坏主要表现为楼面预制板间的拼接缝、顶层南北向横墙两端斜裂缝和门窗洞口周边的墙面裂缝,这些主要与房屋长期使用后产生的老化、环境温差变形和材料收缩等因素有关。房屋预制板拼接缝、顶层的墙体斜裂缝、梁下墙面水平缝是房屋中常见的通病问题,在使用时间较长的房屋上普遍存在。环境温差变形会使房屋墙体产生八字状斜裂缝、梁下水平缝、角部楼板斜裂缝等,顶层、次顶层的影响较大,而温差变形和材料收缩变形可综合造成多种门窗洞口周边墙面的裂缝。从现场检测结果来看,房屋上这类裂缝所占比重昀大,且上部楼层数量较下部楼层多。较多顶棚和墙体表面还存在龟裂裂缝,这主要是由装饰材料自身收缩变形引起。同时,房屋的不均匀沉降和周边施工对房屋造成的附加沉降也会促使房屋产生新的裂缝和促进原有裂缝的进一步发展。

  室外地坪和台阶下沉损坏、围墙裂缝则主要是由于地基的不均匀沉降引起。从现场检测情况看,1号和 3号楼北侧地坪有较明显的下沉迹象,2号楼院子围墙斜向开裂,靠辛耕路一侧的围墙多处开裂,裂缝宽度在 0.5mm~3.0mm之间。由于室外地坪、台阶和围墙等多位于天然土层上,因此比较容易受下部土体压缩变形的影响。同时房屋的不均匀沉降也会带动周边围墙、地坪和台阶等跟随一起下沉并导致开裂。

  6.2房屋安全性评估

  三幢住宅楼主体为六层砖混结构(2号楼底层部分为底框结构),基础采用整板与条基混合承重,上部每层均设置统圈梁,房屋结构整体性相对较好。结合现场检测结果对房屋主体结构进行了验算,验算表明房屋主体结构承载力总体上可满足设计规范要求,地基承载力满足要求,承重墙体上未见到明显的由于承载力不足和不均匀沉降而造成的裂缝、墙体变形。三幢房屋主要以整体变形为主,目前的整体倾斜率在 1.7‰~5.8‰之间。房屋经过三十多年的使用,房屋下地基土已压缩密实,同时相邻变电站施工影响源已基本消除,房屋的沉降变形趋于稳定。从前期的沉降监测和现场检测情况分析,相邻变电站施工对房屋造成的附加沉降相对较小,房屋主体结构没有受到明显损坏,房屋的安全性可以满足要求,未构成危房。

 

  7.结论与建议

  (1)现场实测房屋建筑和结构布置、轴线尺寸、层高、构件截面尺寸及配筋等与原设计基本吻合。砂浆强度未达到原设计要求,砖和混凝土强度达到原设计要求。

  (2)房屋目前室内存在一定的裂缝和渗水现象,室内裂缝主要为预制板间的拼接缝、顶层墙端斜裂缝和门窗洞口周边的墙面裂缝,室外主要为地坪和台阶的下沉、围墙开裂,房屋主体结构上未发现明显的由于承载力不足和不均匀沉降引起的裂缝损伤。现有的室内裂缝主要与房屋长期使用后的老化、材料收缩和温度应力有关,室外裂缝主要与地基沉降有关,周边施工对房屋裂缝的产生和发展有一定影响。

  (3)三幢房屋均有不同程度的倾斜和不均匀沉降,整体倾斜率在 1.4‰~5.8‰之间。

  (4)根据委托方提供的住宅楼的沉降监测数据,房屋在相邻变电站施工过程中产生了-7.1mm~-9.7mm的附加沉降,施工对房屋产生的影响相对较小,目前沉降已趋于稳定。

  (5)房屋基础采用整板与条基混合承重,各层均设有统圈梁,整体性相对较好,目前的沉降变形主要以整体倾斜为主。临近变电站施工已基本结束,影响源已基本消除。房屋主体结构没有明显损坏,对房屋进行的验算结果表明房屋承载力总体上满足要求,房屋未构成危房。

  (6) 由于房屋经过长期的使用,目前存在一定的老化损坏和渗漏问题,为了保证房屋后期的正常使用,宜对房屋进行相应的维修处理。

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