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上海保护建筑新城饭店房屋综合检测鉴定报告

2018-11-28 15:10:02 结构检测中心 阅读

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  上海保护建筑新城饭店房屋综合检测鉴定报告

 

  【摘要】新城饭店作为上海市第二批保护建筑,拟进行大楼修缮、装修改造和设备更换,提升自身品质。根据上海市保护建筑管理办法,本报告对房屋进行改造前的综合检测鉴定,查明结构损伤区域和安全状况,给出鉴定意见,并提出相应的处理措施和修复建议,为后续建筑装修改造设计以及未来日常维护提供技术依据。

 

  1.建筑概述

  新城饭店原名都城饭店(Metropole Hotel)于1934年底建成,属于上海市第二批优秀历史保护建筑,为上海最早一批高层建筑,也是装饰艺术派建筑风格的代表建筑之一。整幢大楼占地面积为1331平方米,建筑面积为9414.93平方米,地上14层,地下1层,建筑高度49.977米,钢框架结构。房屋自建成之日起一直作为饭店、宾馆使用,为上海酒店行业中的老招牌,其中底层设饭店大堂和服务总台,二层设豪华包间和舞厅,三层以上设各类客房。

  1.1 检测范围

  本次房屋检测鉴定的范围为新城饭店主体结构。

  1.2 检测主要内容

  本次检测鉴定为优秀历史建筑装修改造前的综合鉴定,具体内容主要包括:

  (1)调查考证建筑历史沿革、建筑风格、承重结构体系、维修、装饰和使用情况等历史资料;

  (2)建立和完善上部结构的建筑平面、主要立、剖面和结构平面等相关资料;

  (3)对房屋建筑结构及构造现场检测,检查房屋的建筑、结构设备、装饰的完好状况;

  (4)检测房屋承重结构所用材料的物理力学性能;

  (5)检测房屋主要结构中主要构件的完损状况;

  (6)对房屋的差异沉降和倾斜偏差量进行测试;

  (7)数据处理,并对房屋结构进行内力分析和验算;

  (8)对房屋的使用安全和适用性做出评价;

  (9)提出房屋质量检测鉴定结论及建议加固处理措施。

  2.房屋的保护类别和保护范围、内容、要求

  新城饭店于1994年2月15日被上海市人民政府确定为上海市第二批优秀历史保护建筑,编码为2A0038,保护类别为二类。根据《上海市历史文化风貌区和优秀历史建筑保护条例》第二十五条规定:二类保护建筑的立面、结构体系、基本平面布局和有特色的内部装饰不得改变,其他部分允许改变。

  上海市历史建筑保护事务中心对新城饭店的具体保护要求为:建筑西立面、南立面(即房屋的主要的两个沿街立面)为外部重点保护部位,门厅、大堂、零层与一层(现有房屋地上首层为零层)大餐厅、紫来厅、地下室酒吧、楼梯间以及其他原有特色装饰为内部重点部位。

 

  3.房屋历史沿革

  20世纪二三十年代是近代上海经济最为繁荣的阶段。一方面城市经济的急速繁荣促使上海房地产业呈大规模、高速度的发展,建筑技术力量得到不断的提升,另一方面,房地产业的高额利润吸引众多中外冒险家参与其中,巨额资金的投入,进一步刺激了上海建筑业的繁荣,留下一批上海近代建筑史上经典作品,新城饭店(原名都城饭店)便是其中之一。饭店由当时上海最大的房地产商—新沙逊洋行投资,上海最大的建筑设计机构—公和洋行设计,国内一流的施工承包商—华商新仁记营造厂承建。都城饭店的设计方—公和洋行(Palmer & Turner Architects and Surveyors)原为香港的一家老牌建筑设计机构。

  新城饭店1934年建成,1935年开张营业,作为上海酒店行业中的标志性建筑,典型的装饰艺术派风格建筑的代表,历经七十八个春秋仍保存完好,它承载着近代上海那段繁华历史,记录着上海城镇建设的发展历程。因此,新城饭店具有重要的历史意义和保存价值。

  1941年太平洋战争爆发,饭店被汪伪政府接管,战后虽然由业主收回,但由于新沙逊洋行将家产资金抽回国内,使饭店陷入困境,长期难以支付税金和员工薪水,饭店经营惨淡。

  解放后由政府作价收买,并在解放初期调拨给上海市化工局等单位,改作办公大楼使用,1964年大楼经装修后正式更名为新城饭店,恢复饭店业务,并逐步成为上海酒店业的一块老招牌。

  1988年,新城饭店进行较大规模的室内装修改造。

  2000年,新城饭店对零层大厅及一层餐厅大堂及包房进行室内装修改造。

  新城饭店历史沿革的调查主要依据表3-1内图文资料以及一些建筑专家、房屋改造经历人等口述内容。

 

  4.房屋建筑结构概况

  4.1房屋基本信息

  在本次房屋检测鉴定之初, 我站搜集房屋现存资料,调查房屋的使用环境和使用历史,将现场检测的房屋基本概况列于表4-1。

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  4.2房屋建筑特色与风格

  新城饭店位于江西中路与福州路交叉口东北侧,坐北朝南,北侧与中国交通银行大楼(原金城银行,历史保护建筑)相邻,南侧与其姊妹楼福州大楼(原汉弥尔登大厦,历史保护建筑)隔福州路相对,在江西中路呈扇形转角布置,建成伊始就形成了大都市摩天大楼的氛围,具体见图4-1。

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  新城饭店东西向轴线总长为45.216m,南北向轴线总长为29.805m,建筑造型在八层开始逐步收缩,形成中央塔楼,立面以竖直线条为主,处理简洁,线条明晰,零层外墙由毛面花岗石嵌砌,其余楼层外墙为水刷石饰面,在底层腰线、入口门楼顶部等部位装饰精简的几何纹样,中央塔楼顶部设有跨层的拱形门洞,更加凸显建筑的高耸挺拔。整幢大厦以上部丰富的轮廓变化来突出建筑形象,是一幢典型的装饰艺术派风格的高层建筑。

  房屋建筑平面布局充分利用已有城市道路条件,沿着江西中路福州路转角地形布置,大楼正面呈凹面扇形布置,主入口在转角处,大门占三个开间,中间为四页式转门,大门顶上设大雨篷,体现出简洁明晰的设计理念,入口门厅位于建筑平面的中央位置,正面设三部电梯,便于建筑交通组织,凹字形建筑平面中央设有一个天井,以改善大厦内的通风和采光;锅炉房、设备机房及员工用房均设在地下室,房屋零层设饭店大堂和服务总台,一层设普通包房、豪华包间和大餐厅(紫来厅),二层以上设各类客房,共计约141间客房。

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  新城饭店室内特色装饰有:主入口柱、门套及踏步均采用花岗岩饰面,底层入口大厅地坪、墙面及柱面采用大理石饰面,柱顶采用石膏板及木质造型将原有钢结构梁柱节点进行装饰,顶棚主要采用石膏线脚,部分区域中央空调出风口保留当初的铜制花纹饰网;一层大厅西侧主要用于普通包房,东侧为豪华包间和大餐厅(紫来厅),其中紫来厅基本维持原有特色装饰,楼面采用仿古地砖,墙面主要采用柚木护墙板,柱面采用红木面板并保留当初的木质花纹,豪华包间保留原有壁炉装饰;二层以上为客房区,现有楼梯间护栏保留原有特色式样。

  4.3房屋结构

  房屋采用全钢框架结构,梁柱节点采用铆钉连接,多数节点接近刚性连接,钢框梁和钢框柱外侧均包裹素混凝土防护层;次梁均为现浇钢筋混凝土梁;楼板采用现浇钢筋混凝土楼板;基础采用钢筋混凝土梁筏基础。

  1、钢框架柱

  钢框架柱截面主要采用工字型钢与单层翼缘钢板、多层翼缘板钢板和腹板钢板铆钉连接形成工字型截面钢柱,并根据框架柱受力大小组合形成不同的截面形式,部分受力较小的柱直接采用工字型钢,截面示意见图4-2。钢柱外侧均包裹素混凝土保护层内配Φ3@110~200钢丝,保护层厚度约为70mm~80mm不等。

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  2、钢框架梁

  框架梁多采用工字型钢梁,部分梁的翼缘覆钢板和腹板钢板铆钉连接形成工字型截面钢梁。框架梁的型钢外包尺寸在102mm×203mm ~ 191mm×610mm之间。受力最大的梁采用外包尺寸191mm×610mm的工字型钢覆4块305mm×19mm和2块305mm×9mm钢板。钢梁外侧均包裹素混凝土保护层内配Φ3@90~110钢丝,保护层厚度约为35mm,其现状见照片4-3~4-5,外包素混凝土与其他混凝土梁板同时浇筑。

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  3、钢构件连接节点

  柱脚节点:将钢柱通过两根工字型钢、螺栓及角钢同一块厚51mm~216mm、平面尺寸为508mm×508mm~914mm×1524mm不等的钢板连接。柱脚节点仅考虑承受竖向压力或外加很小的弯矩。

  柱—柱连接节点:柱纵向连接节点一般位于楼层地坪457mm以上部位,在上、下柱之间设置水平厚钢板,上、下柱腹板通过角钢、螺栓和厚钢板连接;上、下柱的翼缘外侧通过两块连续的钢板及铆钉连接;因上柱截面高度一般变小,翼缘外侧的竖向连接钢板与上柱翼缘之间的空隙用附加钢板填充。柱轴力主要通过水平厚钢板传递,翼缘两侧的连接钢板则传递一定的弯矩,剪力则可通过螺栓传递,现有典型框架柱连接节点见图4-3。

  梁—柱节点:梁柱连接节点共有多种类型,采用角钢(或T型钢)与铆钉连接,铆钉的直径一般是22.2mm,少量为19mm,梁柱节点的连接形式主要以刚接为主,典型梁—柱节点见图4-4。

  梁—梁节点:楼盖主次钢梁的连接均采用铰接节点,其中主次梁腹板之间的双角钢连接是典型的主次梁连接节点。

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  4、楼板结构

  除主体钢框架外,房屋采用现浇钢筋混凝土梁板楼盖。除二结构层多采用双向板外,其余楼层多数楼盖采用单向板(少部分楼板为双向板),楼板次梁的截面宽度为152mm×305mm~229mm×457mm不等。次梁一般按多跨连续梁配筋,梁端顶部纵筋在钢梁顶面的防护层连续布置,底部纵筋在钢梁腹板部位断开,梁内主筋采用方形钢,箍筋采用圆钢,跨中顶部的架立筋一般为2Φ10,梁箍筋一般为Φ5@203~254mm,梁端不设加密区。

  现有楼板的厚度一般为102mm,部分楼板厚为127mm。板厚为102mm的楼板配筋为Φ10@152mm和Ф8@127mm;板厚为127mm的单向楼板受力筋为Ф10@127mm;双向板的楼板受力筋为双向Ф10@191mm。

  5、基础结构

  房屋采用现浇钢筋混凝土梁筏基础,其中筏板板底厚度为305mm,筏板配Ф16@152mm~203mm或Ф19@152mm~178mm双向钢筋,支座处增配Ф19@152mm~178mm双向钢筋,地基梁的高度为1524mm~2286mm,宽度为457mm~889mm之间。

  由于本房屋地基基础部分缺少桩位布置图、桩详图及基坑围护施工图等地基处理资料,根据相关历史资料推断,房屋应采用了木桩进行地基处理,并且在基坑开挖时,再用钢板桩进行了基坑围护。

  6、围护结构

  房屋外墙多数采用235mm厚混凝土砌块砌筑,其中零层外墙由毛面花岗石嵌砌,其余楼层外墙为水刷石饰面,房屋中部楼梯间处墙体采用240mm厚机制砖砌筑,电梯井壁采用约100mm厚混凝土板墙,一般配置Φ9.5@152mm单排双向钢筋 ,混凝土板墙外设置约80mm厚的隔音泡沫板。

  4.4房屋维修改造情况调查

  目前,新城饭店有记载的较大规模装修改造时间分别发生在1964年、1988年及2000年。其中1964年房屋装修改造主要内容以恢复建筑功能布局和室内装修为主,装修后,房屋正式更名为新城饭店,此次改造过程仅有少量文字记载,详细装修资料未查询到;1988年大楼装修改造主要内容为调整各楼层平面布局,整修恢复外立面、室内二次装修以及更换室内设施,改造后增加客房数量,提升饭店品质,使建筑整体焕然一新,并且室内布局沿用至今,此次改造过程资料保存相对完整;2000年房屋装修改造的主要内容为调整零层大厅的布局、对部分客房进行二次装修以及必要的结构、设备维护,以适应酒店市场需求,此次改造工程资料也保存相对完整。

  房屋在使用过程中进行几次装修改造,对建筑的改变主要包括以下内容。

  ⑴房屋内庭(7~10轴线与G~M轴线间)范围内增设一层地面建筑,作为饭店厨房使用,目前,该区域已划入房屋产权范围内;

  ⑵原地下室美式酒吧间(3~4轴线与F~L轴线间)改作职工之家使用;

  ⑶零层大厅、服务台、吧台及一层宴会厅和包房布局均进行调整,而一层紫来厅(9~14轴线与A~D轴线间)保持原有平面布局,且室内柱面板保留原样。

  ⑷二层及二层以上客房布局较原设计有所调整,对个别高档客房及设备管井布置较原设计进行较大改动;

  ⑸现有房屋外立面在1988年进行较大规模的修复,部分外墙水刷石墙面按照“修旧如旧”的原则修复,破损严重的墙面被铲除后重做,修复过程完整保留零层的花砖腰线以及入口处雨篷的压顶花纹,但原有房屋上部女儿墙顶的装饰花纹被改为普通水刷石饰面 。

 

  5.房屋建筑结构图纸的复核与测绘

  5.1 房屋建筑复核结果

  现场以1929年版原始设计图纸为基础,对新城饭店建筑平面、立面及剖面进行复核测绘,主要内容、方法及结果如下。

  1、采用HLD60型手持式激光测距仪及钢卷尺对房屋的主要轴线尺寸进行直接复核,其中房屋主要开间尺寸有三种,分别为5994mm,2946mm和5486mm,主要进深尺寸有三种,分别为2496mm,5486mm和5791mm,复核结果显示主要轴线尺寸与原建筑图基本吻合。

  2、采用HLD60型手持式激光测距仪随机抽测楼层净高。现场又随机抽取楼板,在板上钻孔检测楼面建筑做法,并用卷尺直接测量楼板厚度,检测结果显示楼板结构层厚度为100mm,建筑做法厚度约为75mm~100mm,说明几次装修改造过程中,均未凿除原有面层,存在面层累加现象,增加楼面荷载。

  根据以上层高测试结果,并结合现有建筑做法,可推断现有房屋各层层高基本满足原设计要求,即地下室层高为3.470m,现有零层层高4.267m,一层至九层层高为3.454m,十层至十二层高为3.048m,十四层层高为3.988m,但七层层高为两种,1~9轴线范围内为3.454m,9~14轴线范围内约为2.905m,与原有设计不同。

  建筑复核后的检测结果见附件建筑结构测绘图(另外装订成册)。

  5.2 房屋结构复核结果

  现场调查结构布置状况,并抽样检测构件截面、节点构造、混凝土构件配筋及围护、分隔墙等结构情况。现有结构平面范围基本与原设计图纸相符,可确定结构形式为钢框架结构;抽样调查的柱网、楼盖结构布置基本符合图纸要求,未发现明显与图纸不符的情况。

  根据现场检测条件,采用卷尺及游标卡尺抽样检测部分钢柱截面高度、覆板厚度、覆板宽度、无覆板的型钢翼缘宽度等,具体抽检结果见表5-2,抽查钢柱的实测截面类型及截面尺寸基本符合原设计图纸。

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  根据现场检测条件,采用卷尺及游标卡尺抽样检测部分框架钢梁的翼缘板宽度或腹板宽度,抽查钢梁的实测截面类型及截面尺寸基本符合原设计图纸,现场检测梁、柱翼缘腹板与翼缘间连接可靠,抽查构件中未发现覆板与翼缘板变形剥离现象发生。

  现场抽检个别柱-柱连接节点、梁柱连接节点及主次梁连接节点,其中主要复核梁-柱连接节点。抽检出的连接节点的节点类型、铆钉数量及节点板尺寸等均符合原设计图纸。

  现场采用钢卷尺抽查楼盖混凝土次梁、楼(屋面)板的截面尺寸,其中次梁内主筋为方形钢,箍筋及板内钢筋采用圆钢;采用PS35型钢筋探测仪(出厂编号402291057100189)普查次梁及楼板配筋情况,查寻代表构件配筋规律,并实际凿开部分构件混凝土保护层,实测构件配筋与探测仪的测试结果进行比对,构件基本符合原设计图纸的要求。

 

  6.房屋结构材料力学性能的检测

  6.1钢材力学性能

  现场采用TH160-D里氏硬度仪对钢制框架梁柱进行硬度抽检,根据《既有建筑物结构检测与评定标准》(DG/TJ08-804-2005)第4.8章中钢材硬度与强度之间的关系来获得钢材强度,其计算公式如下:

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  6.2混凝土抗压强度测试

  采用回弹取芯综合法对房屋中的混凝土构件强度进行随机抽查测试。根据取芯法得到强度平均值与对应测区构件回弹法得到强度平均值差值作为强度修正系数,具体计算公式为:

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  根据现场检测条件共布置26个测点,测点分布在各框架柱上,混凝土构件外观质量较好,个别构件表面存在蜂窝麻面现象,由上述方法得到本次强度修正值系数为5.9MPa。

  房屋现有混凝土构件碳化深度多数大于6mm,其中部分混凝土碳化深度大于50mm,超过现有混凝土保护层厚度或钢构件素混凝土保护层厚度,因此现有混凝土保护层的护筋能力较差。房屋实测混凝土强度分布离散性较大,各测点强度平均值为22.4MPa,标准差为3.12MPa,最小值为18.0MPa,按照95%的保证率计算得到的混凝土强度为17.3MPa,综合评定混凝土强度等级取C18。

  6.3砖抗压强度测试

  房屋中区楼梯间处采用的机制红砖砌筑,其尺寸和容重与现存广泛使用的机制砖基本相同,整体外观现状良好,现场采用回弹法检测砖的强度,均达到MU10,部分强度达到MU15。

  6.4砌筑砂浆抗压强度测试

  现场检测房屋外部填充墙和楼梯间处填充墙均采用混合砂浆砌筑,砌筑质量较好,灰缝饱满,表面硬度较高,本次检测主要采用回弹法测试砌筑砂浆强度,数据表明现有填充墙内砂浆强度分布较均匀,强度等级较高,综合考虑推荐楼梯间处砂浆强度等级取M4.5,外墙砂浆强度等级取M4.0。

 

  7.房屋沉降变形的检测

  7.1建筑物差异沉降检测

  根据现场的实际情况,采用DSZ2水准仪随机抽取两个楼层测试现状楼面高差(含施工误差和装修误差),推断房屋平面不均匀沉降趋势,各层测点布置及测量结果见附图,并据此推算计算建筑的水平倾斜率。由高差测试图可知房屋纵向(东西方向)整体表现为西部沉降大,东部沉降小,其最大相对倾斜率为2.3‰;横向(南北方向)整体表现为北部沉降大,南部沉降小,其最大相对倾斜率为1.8‰。高差检测数据表明房屋倾斜率满足上海市《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)关于该高度范围内建筑结构相对倾斜率的限值4‰的要求。

  7.2建筑物倾斜检测

  根据房屋结构特点和现场测试条件,采用J2-2经纬仪测量房屋外墙转角处的水平倾斜值,据此推算房屋的竖向倾斜率,测量数据见附图,其中房屋横向倾斜趋势与楼面现状高差表现出来的方向基本一致,但纵向倾斜趋势与高差测量结果相背,究其原因主要是由于房屋自身纵向倾斜趋势整体较小,多年楼面装修误差对高差测量结果影响较大而造成的。房屋最大倾斜测量值出现在房屋西北角K轴线与1轴线处,实测倾斜率为2.2‰,满足规范限值。

 

  8.房屋损伤状况的检测及其原因分析

  8.1房屋损伤状况检测

  现场检测发现,房屋的损伤及缺陷主要有以下情况。

  (1)钢柱、钢梁及其节点的锈蚀。现场凿开混凝土保护层,发现多数钢构件表面漆膜保存完好,未发生锈蚀或仅有轻微浮锈;部分钢构件锈胀引起混凝土保护层开裂,该现象以框架梁居多;梁柱节点中下部牛腿板多数未设混凝土保护层,杆件漆膜剥落,锈蚀情况较为普遍;个别梁柱节点在建造之初或后续装修、使用过程中操作不当存在杆件挠曲、变形等情况。因此,钢构件锈蚀多发生于地下室、一层餐厅包房、水箱间以及外墙等潮湿部位,以及无混凝土防护层、防护层很薄或防护层内空隙较多的构件,但锈蚀程度不严重,多以轻微浮锈为主,最大锈蚀厚度约1mm,尚未引起构件截面尺寸削弱以及安全使用功能。

  (2)受环境影响楼板板底粉刷脱落;个别楼板保护层厚度很小甚至没有保护层,楼板底部钢筋锈蚀,造成周边混凝土保护层脱落,该情况分布零散且数量不多;部分楼板开洞措施不当,且缺乏必要的防水措施,造成楼板渗、漏水,板内钢筋锈胀,板底混凝土保护层剥落现象,该现象主要体现在各层卫生间处。

  (3)个别混凝土次梁钢筋锈胀引起梁底保护层脱落,其原因主要为次梁截面不大,且当时混凝土振捣条件不足,施工中梁底混凝土振捣不密实,造成梁底混凝土保护层质量较差或厚度不足。

  (4)房屋顶层水箱间环境较潮湿,屋面梁、板内纵筋锈胀、混凝土保护层剥落现象明显,内墙粉刷层剥落现象明显,墙柱连接处出现开裂现象。

  (5)屋面多数区域保持良好的防水效果,也有个别区域屋面防水层空鼓、开裂,个别区域已做过屋面防水修补,修补处屋面防水现况良好;因为屋面排水坡度不足或屋面排水孔堵塞,常形成屋面积水。

  (6)房屋外墙饰面采用水刷石墙面,受温度应力影响较大,部分墙面出现开裂,裂缝主要分布在窗洞周围、女儿墙及墙体转角处,其中以房屋上部女儿墙开裂现象最为严重,墙面出现竖向裂缝,裂缝宽度在0.3mm左右;十层以上外墙立面出现多处龟裂现象,部分裂缝长度跨越两个楼层高度。

  (7)房屋室外钢梯或出屋面钢爬梯等构件,存在明显的锈蚀现象,部分钢踏步板出现锈穿成孔,失去使用功能,存在较大的安全隐患,应及时进行更换处理;主入口处雨篷为悬挂式结构,采用四根钢制斜拉杆将雨篷固定,目前,斜拉杆固定节点现状良好,未发现锚固端出现墙体开裂现象,但斜杆本身存在漆膜剥落,杆件锈蚀情况,应及时进行维护。

  (8)现场对内装饰与门窗完损性进行调查,除14轴线处外墙窗洞口由于室内卫生间使用要求而进行封闭外,其余窗洞口位置未发生便变化,现有门窗主要为1988年房屋维修时更换,多数尚能使用;中央空调出风口的铜制花纹饰网、壁炉及柱面红木面板等保持原样,其余室内区域,除近年重新装修的部位外,装修陈旧,有局部破损,包括地坪磨损、木地板隙缝、装饰墙纸开裂、空鼓或剥落等。

  8.2外立面饰面质量检测

  由于外立面为外部重点保护部位,为评估新城饭店外立面水刷石饰面层质量状况,采用NEC TH 9100红外热成像仪对房屋外立面饰面进行普查,根据红外热成像检测要求,对房屋外立面饰面层空鼓等特征及范围综合评价。由于房屋平面呈不规则的“凹”字形平面,根据房屋实际情况,本次检测将共计分为9个可检测立面,具体分配情况见下图8-1。

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  本次检测通过红外热成像图片分析及现场外观调查情况见附录照片集(三)房屋外立面红外热像检测结果,各个外立面饰面质量状况结果见表8-1。

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  数据显示,房屋外立面总体情况相对较好,局部区域出现较明显的损坏现象,其中以房屋顶部开裂空鼓现象较为明显,综合统计新城饭店外立面饰面总空鼓率不足5%,外立面饰面的损坏评级为I类,属于轻微损坏,应制定相应的修缮措施对大楼进行立面维修,尤其东立面(1)空鼓现象明显,存在一定的安全隐患,应及时处理。

  外墙饰面层材料开裂、空鼓的主要原因为:外立面长期受到日夜温差的冷热交替以及长期风化、雨雪天气的侵蚀,使得表面出现局部的异常区域或裂隙,在高温天气由于饰面各种材质性状不一致,出现局部应力增大,导致出现裂隙裂缝等;当异常区域或裂隙表面形成积水,逐渐使破损增多增大,当破损累积到一定程度,表面就会出现严重破坏,在恶劣天气条件下甚至出现表面材质掉落现象,其中房屋北侧光照少,外墙开裂渗水后,易加剧裂缝的开展,出现风化、脱空及剥离等缺陷机会更大,现场检测结果也印证分析结论。

  8.3设备状况调查

  由于本次装修改造拟对大楼原有系统进行全面更新,现场对现有给排水、暖通空调、电气、电梯暖气等设备系统及老化状况进行简单调查。

  目前,房屋已有的设备,主要包括:上下水管、卫生洁具、空调系统、照明系统、宽带网线、有线电视以及监控系统、消防系统等。房屋现有设备基本齐全,但存在明显老化、破损或设施功能低于饭店市场需求,存在个别设备系统设置低于国家规范。例如房屋中央空调系统中防结露措施不到位,造成部分房间吊顶内渗、漏水现象明显,影响正常使用;部分排水系统中部分铸铁管出现明显锈蚀,个别管道接口处密封圈失效,存在渗、漏水现象;部分后增加的线路设施,布线凌乱无序,易出现信号缺失等情况,在检测过程中即出现过监控信号失灵等情况发生;原有部分新风管道已弃用,但仍保留在现有吊顶中,影响新设备管线布置且破损老化明显。

 

  9.结构后续使用要求、建筑改造情况

  根据委托方意见,房屋未来仍作为饭店、宾馆继续使用,不改变建筑用途。房屋改造以室内装修和房屋维修为主,涉及的内容包括调整部分餐厅、客房布局,更换破损、陈旧的设备设施,进行室内二次装修以及对外墙破损部分进行修复等,整个改造过程将本着“修旧如旧”的原则,维持原有房屋结构,具体改建建筑设计方案及室内装修方案待定。

 

  10.房屋使用荷载的调查

  为了对房屋结构的安全性做出正确的评价,并且为房屋结构性能的计算分析提供依据,在检测过程中,对房屋的未来使用荷载进行调查分析。荷载调查主要包括使用活荷载和恒载统计所需的楼面板结构层厚度、建筑面层做法及其厚度等内容。活荷载的取值主要是根据改造方案按照国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2010)确定,楼(屋)面恒载的确定根据楼板设计厚度、建筑构造做法确定,分隔墙荷载根据墙体材料、厚度、高度确定。

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  2.0KN/m2;餐厅取2.5KN/m2;餐厅厨房取4.0KN/m2;库房、储藏间、配电室取5.0KN/m2;电梯机房取7.0KN/m2;非上人屋面取0.7KN/m2。由于改造过程中,部分石膏板隔墙布置较为灵活自由,直接搁置于楼板上,因此布置该类隔墙的楼板楼面活荷载增加0.5KN/m2附加值。

  3、墙体荷载标准值:外墙按240厚加气砼砌块,考虑双面抹灰的重量,荷载取值为3.5KN/m2;中区楼梯间核心筒部分墙体为240厚机制红砖,考虑双面抹灰的重量,荷载取值5.36 KN/m2;墙体中200厚加气砼砌块,考虑双面抹灰的重量,荷载取值为2.5KN/m2;双面石膏板,荷载取值为1.0KN/m2。

  4、风荷载:基本风压为0.55kPa,地面粗糙程度为C类。

  5、梁柱荷载:梁自重由软件计算导荷,其中钢材容重取78KN/m3,混凝土容重取26kN/m3。

 

  11.结构计算分析

  采用中国建筑科学研究院研制的PK-PM系列软件钢结构模块和SATWE模块,对结构建模计算分析。

  11.1计算条件

  根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)的规定,房屋抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅳ类,特征周期为0.90s。

  根据结构现状,将房屋梁柱节点按照刚接点进行考虑,不考虑地基液化的可能性,考虑扭转耦联作用,周期折减系数取0.85,计算时,框架梁柱截面尺寸按检测复核钢截面结果输入模型,不考虑外部素混凝土对结构刚度的贡献。

  材料强度按实际测试结果取值,钢材按Q345选取,混凝土强度等级取C18,钢筋强度取210N/mm2。

  荷载取值按实际调查结果和现行国家规范取值(即第10章所述)。

  11.2现有建筑结构验算分析结果

  11.2.1结构静力作用下验算结果

  在静力作用条件下进行结构验算时,将现有房屋按纯钢框架模型考虑,计算结果显示:虽然现有房屋恒、活荷载取值较原设计有所提高,但总荷载增量不大,原有房屋安全储备较大,因此,现有房屋基础承载力满足要求;各层钢梁、钢柱的承载力均满足要求,且多数有较大安全储备,梁柱节点的抗剪承载力满足要求,房屋楼板实际配筋基本满足计算要求。

  11.2.2考虑地震作用下的验算结果

  考虑地震荷载和风荷载作用下时,若将现有房屋按纯钢框架模型进行计算分析,计算结果显示:在风荷载作用下,结构二至十层框架柱较多不满足要求,其中外墙轴线上框架柱大多数截面超限,抗力与荷载效应比在0.74左右,结构在风荷载作用下X向和Y向最大层间位移角分别为1/449和1/458,若考虑多遇地震作用,结构情况更加不利,结构框架柱多数不满足要求,X向和Y向最大层间位移角分别达到1/209和1/234。该计算结果与房屋现状保持完好,未有明显结构变形、开裂的事实情况不符,因此,在考虑地震荷载、风荷载组合时,不能按纯框架结构计算分析。根据上海市优秀历史建筑检测与评定指南第4.2.5条要求,对于布置较规则填充墙体的框架结构房屋,抗震验算与抗震性能评估时可考虑填充墙的刚度和承载力贡献。因此,将现有房屋模型等效成钢筋混凝土框架-剪力墙结构模型,计算竖向荷载和侧向荷载组合下的结构内力,由此评估结构的安全性能较为合理。

  新模型中将电梯间的混凝土墙厚按实际截面输入,楼梯间实心粘土砖填充墙及外墙水刷石墙面按刚度等效换算为钢筋混凝土剪力墙,其中砖填充墙等效钢筋混凝土墙的厚度为40mm,砌块填充墙等效钢筋混凝土墙的厚度为20mm,墙肢截面高度不变,未考虑其梁柱外包混凝土防护层的刚度贡献,楼板对梁刚度的增大系数取1.5,剪力墙连梁刚度折减系数取0.7。

  按照框剪结构进行计算模拟,其分析结果显示:

  (1)框架钢柱、梁构件基本满足要求,梁柱节点承载力满足要求;

  (2)房屋地上各层等效剪力墙承载力不满足要求,主要体现在稳定验算不足和抗剪验算不足;

  (3)房屋现有楼板配筋基本满足要求,挠度变形小于1/200;

  (4)房屋在多遇地震作用下最大层间位移、平均层间位移的计算值见表11-1。

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  从表中可以看出,房屋在地震作用下X方向和Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值分别为1.42和1.31,小于规范限值1.5,由此说明房屋体型复杂、立面收进尺寸超限特别严重,但由于考虑外部围护墙、楼电梯间的填充墙等因素的影响,结构的抗扭刚度很大,扭转效应可控制在规范限值以内。多遇地震作用下主体结构X方向与Y方向楼层最大层间位移角分别为1/922和1/724,虽然Y方向楼层最大层间位移角略超现行规范要求(1/800),但实际情况中,若考虑钢构件的外包素混凝土防护层的刚度因素,本模型结构变形即满足规范要求,顶层框架水箱间受“鞭梢效应”的影响,出现层间位移超限的现象(最大层间位移为1/407)。分析表明,多遇地震作用下房屋变形符合规范要求,但砌体填充墙会出现一定裂缝,刚度下降,但开裂不会太严重,顶层水箱间会产生较大的变形,导致该部位结构损坏。

  结构模型前9个振型计算周期结果见表11-2,从表中结果可知,房屋第一振型以平动为主,其中结构扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期之比为0.69,满足规范要求,分析结果表明现有填充墙体的平面布置能合理、有效控制结构扭转,在地震作用下,使结构不致于出现过大的扭转效应。

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  12.结构安全性评估

  12.1 不考虑地震作用下的结构安全性评估

  结构验算表明,在竖向荷载和风荷载作用下,多数钢梁、钢柱及楼板的承载力均满足要求,且梁柱有一定安全储备,基础承载力满足要求,结构仅存在一些耐久性损伤,不存在结构性开裂或腐朽。总体上,房屋基本保持完好,整体安全性满足正常使用要求,对局部影响安全性,耐久性和正常使用的问题进行妥善加固、维修处理后,现有房屋可以正常安全使用。

  12.2 考虑地震作用下的结构安全性评估

  根据上海市工程建设规范《现有建筑抗震鉴定及加固规程》(DGJ08-81-2000)的要求,近代优秀历史建筑的抗震鉴定应根据其结构体系、结构构件承载能力和节点构造等,对整幢房屋综合抗震能力鉴定。

  12.2.1地基和基础

  本次检测鉴定对象改造为进行室内外重新装修,结构和使用荷载基本不发生较大变动。现场对房屋平面差异沉降和倾斜进行测量,发现房屋整体略向西北方向倾斜,但倾斜率远低于现行设计规范要求。房屋经过近八十年的使用,地基沉降已基本趋于稳定,并且地耐力有所提高。现场对地下室外围混凝土墙体及地板进行检查,未发现明显腐蚀、酥碱、松散和剥落现象,由此推断相同环境下基础应无明显损伤,综合考虑地基和基础可评为无严重静载缺陷。在上部结构不出现改变房屋使用功能或加层、增层等较大荷载变化的情况下,现有地基和基础可以满足未来使用要求。

  12.2.2房屋的外观和内在质量

  房屋的外观和内在质量检测及分析结果如下:

  1、主体结构无明显变形、倾斜和歪扭,除房屋顶部装饰花纹在以往外墙维修中修改外,主要外装修保护状况良好;

  2、外立面装饰存在少量空鼓现象,但墙体本身无严重酥碱和明显歪闪;

  3、钢框架梁、柱构件未发现明显变形、歪扭,少量梁柱节点板存在施工质量或人为的质量缺陷,但未发现节点出现持续偏差或变形现象;

  4、楼、屋盖构件存在少量渗、漏水现象,但基本无变形、酥碎现象;

  5、个别框架梁、柱混凝土保护层存在开裂、剥落现象,但大多数混凝土保护层外观现状良好;

  6、内装修未显著增加楼面荷载或改变结构受力状态。

  可见,房屋的外观和内在质量现状普遍较好,其存在的缺陷主要以耐久性损伤为主,可以通过相应加固措施加以修复。

  12.2.3房屋结构综合抗震能力

  将房屋结构主要构造措施与现行抗震设计规范进行比对,结果见表12-1。

  由对比表可知,现有房屋抗震构造不完全符合现行有关规范要求,如原结构柱-柱节点、梁-柱节点的抗弯性能相对较弱,填充墙未设置拉结筋等。

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  在进行房屋整体抗震验算分析时,由于房屋设有地下室,并采用梁筏基础,基础刚度较好,且外墙采用花岗岩、水刷石饰面,砂浆强度较高,钢构件的外包素混凝土防护层、电梯间的混凝土墙等,对房屋的抗侧刚度和抗扭刚度作用均很大,且花岗岩石和其他砌体填充墙、电梯间的混凝土墙可以承担部分地震剪力。房屋结构模型验算结果显示:多遇地震作用下房屋主体结构的层间位移和扭转效应可控制在现行规范允许的范围内,顶层水箱间框架层间位移超限,为结构抗震变形的薄弱环节;钢框架的抗震承载力可基本满足要求,并由此推断房屋在多遇地震作用下,花岗岩、水刷石饰面和外墙、楼梯间处砌体填充墙,钢构件外包素混凝土防护层及电梯间的混凝土墙会出现“裂而不坏”的状态,但顶层水箱间框架会出现结构破环,影响主体结构正常使用。

  综上所述,房屋构造措施虽未完全达到上海地区7度抗震设防要求,但估计其总体抗震性能可达到如下目标: 在“小震”作用下,房屋的围护结构会产生一些裂缝,但可修复; 在“中震”作用下,开裂情况会加剧,甚至围护墙体会出现倾覆(无良好的拉结措施),但由于钢结构框架具有较好的延性,房屋主体结构不至于倒塌,但出屋面结构会发生破坏,影响主体结构的正常使用。

 

  13.鉴定结论与建议

  根据现场结构检测,进行结构计算分析后,对新城饭店提出如下鉴定结论:

  1、新城饭店是近代上海酒店建筑中的优秀代表之一,典型的装饰艺术派建筑风格,建筑形式保存完整,与其南侧福州大楼形成“姊妹双塔楼”的独特建筑风景。其结构设计和施工也代表着二十世纪早期高层钢结构的技术水平,因此房屋具有重要的保护价值。

  2、除房屋的外立面和结构体系外,门厅、大堂、零层与一层大餐厅、紫来厅、地下室酒吧、楼梯间等部位的平面布局和内部装饰具有一定历史特色,目前基本保存完好,应进行重点保护。

  3、房屋采用全钢框架结构体系,铆钉连接节点,接近刚接的梁柱节点,现浇混凝土梁板结构,钢筋混凝土梁筏型基础。钢框架主要考虑承受竖向荷载,其节点的抗弯性能相对较弱。现场检测房屋结构布置、构件截面、节点形式、混凝土构件配筋、围护墙做法等基本符合原设计图纸要求。

  4、现场对房屋主要结构材料进行抽样检验,结果显示:主要承重材料中钢材强度基本达到Q345的要求;实测混凝土强度总体上达到C18;围护墙采用机制砖和轻质水泥砌块,混合砂浆砌筑,其中楼梯间处砂浆实测强度为M4.5,外墙砂浆实测强度为M4.0,机制砖实测强度为MU10。

  5、房屋经过近80余年使用,整体外观质量基本保持完好,但存在一些耐久性损伤,主要有:⑴混凝土的碳化深度较大,混凝土保护层的护筋能力较差,钢材或混凝土构件中钢筋发生了程度不同的锈蚀现象;⑵外墙饰面受温度应力影响,出现开裂、空鼓现象,其中以房屋女儿墙区域表现最为明显;⑶各层卫生间处楼板开洞措施不当,且缺乏必要的防水措施,出现渗、漏水现象,板内钢筋锈蚀;⑷屋面个别区域防水层空鼓、开裂,引发屋面渗水;⑸室外钢梯或出屋面钢爬梯等构件,存在明显的锈蚀现象;⑹室内装修普遍陈旧、老化,原有水、暖、电、电梯设备已严重老化。

  6、房屋外立面为重点保护范围,现有立面完整保留底层的花砖腰线以及入口处雨篷的压顶花纹,但原有屋顶女儿墙处装饰花纹缺失,现已改为普通水刷石饰面。外立面损坏评级为I类,属于轻微损坏,应制定相应的修缮措施进行立面维修。

  7、房屋经过多年使用,地基基础已处于稳定状态,目前,房屋整体略向西、向北倾斜,不均匀沉降量较小,实测倾斜率为2.2‰,满足地基基础设计规范要求,可以评定地基基础无严重静载缺陷,基础承载力基本满足未来使用要求。

  8、按房屋目前使用状态并适当考虑装修荷载的变化进行结构验算,在竖向荷载和风荷载作用下,房屋总体上的安全性可以满足要求,基础承载力满足要求。对局部安全性问题、老化和耐久性问题以及裂缝、渗漏等影响正常使用的问题经妥善加固、维修处理后,房屋作为饭店宾馆可以正常安全使用。

  9、房屋构造措施未能完全达到上海地区7度抗震设防要求,但房屋钢框架结构承重体系具有良好延性,现有围护结构可提供较大的抗侧刚度和抗扭刚度,经综合验算分析,推断房屋在7度“小震”作用下,围护结构会出现一定开裂,但可以修复;在7度“中震”作用下,房屋主体结构不至于倒塌,但出屋面结构为结构抗震薄弱环节,地震作用下会发生破坏,影响主体结构的正常使用。

  针对结构上存在的损伤及缺陷,提出如下建议:

  1、对于房屋外立面上的损伤缺陷,应本着“修旧如旧”的原则进行修复,对于开裂、空鼓及损坏严重的构件(如北立面等)可局部铲除后重做。墙面更换时,应按原有建筑立面石子配比控制水刷石颜色,先做小样,由房屋主管部门和改造设计单位确定后方可实施。外墙维修施工前,可由维修人员依照本报告所附红外检测情况,进行人工补充核查,明确损伤范围和深度,制定详尽维修方案。

  2、对于屋面防水开裂、渗漏处,可进行局部修补,鉴于上次大修距今已有十多年的时间,可以考虑趁此次重新装修的机会将屋面进行全面维修,以免几年之后因屋面老化而使此次装修效果受到影响。

  3、对于墙体和楼板开裂情况较轻者(如裂缝宽度小于1mm的),可采用挂网抹灰处理;对于开裂情况较重者(如裂缝宽度1~2.5mm的),应先采用水泥砂浆或环氧树脂注浆补缝后,再采用挂网抹灰处理。

  4、对于混凝土保护层剥落、锈蚀的钢材构件或钢筋,首先应对构件进行除锈处理,并涂以阻锈剂,然后再用多功能聚合物修补砂浆进行修补。

  5、对于破损的混凝土构件应采用比原设计标号高的混凝土进行修补,必要时,需补充一定的构造钢筋。

  6、对于出屋面结构,其主框架部分可采用扩大截面法或增设抗震墙的方法,增强结构抗变形能力,填充墙体可采用钢筋网面砂浆面层法进行加固处理,并采用植筋的方式加强与主体结构的拉结措施。

  7、外部锈蚀的钢构件应及时除锈刷漆处理,对于截面锈蚀严重或锈穿的踏步板、休息平台板应及时给予更换。

  8、新增内隔墙或布局调整后内墙体建议使用石膏板等轻质材料,以减轻楼面荷载。

  9、若改造楼面做法时,不应再增加楼面恒载量,建议采用简洁轻型做法,尽量避免出现楼面横荷载增加的情况出现。

  10、建议对房屋内部的设备进行统一规划配备,避免再出现空调滴水、管道渗水、电缆线布置凌乱等现象发生。

  11、对于改造中新增水箱或设备的局部荷载增大,而引起得梁、柱承载力不足的情况,可采用粘钢或粘贴碳纤维等方法进行构件加固。

  12、房屋修缮应严格遵守上海市工程建设规范《优秀历史建筑修缮技术规程》(DGJ08-108-2004,J10319-2004)来进行。

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