某混凝土框架结构宿舍楼既有结构安全性鉴定

余永生 （黟县建筑工程质量监督站，安徽 黄山 245500）

1 工程概况

某宿舍楼系六层混凝土框架结构（一层为车库，二层至六层为单元式住宅），建筑面积约200㎡，一层平面布置示意图见图1。为了解该宿舍楼工程质量，现对该楼进行安全性鉴定工作，主要内容包括混凝土强度、框架柱、梁截面尺寸及钢筋配置、宿舍楼侧向位移和裂缝缺陷等。

图1 建筑物一层平面布置示意图（单位：mm）

2 检测结果

2.1 地基基础

2.1.1 建设场地地质概况

委托单位提供的本工程岩土工程勘察报告显示：该场地为河漫滩微地貌单元，现场地形较平坦。场地内地层由上至下依次为：第①层：杂填土，灰褐色为主，由碎石、砖及粘性土组成，一般密度较差，上部较密实。层厚2.40～3.60m，分布整个场地，fak=110kPa。第②层：淤泥质粉质粘土，灰褐色、深灰色，软塑，见植物残核及泥炭。层厚1.70～2.65m，分布普遍。ρs=0.5MPa，fak=80kPa，Es=3.0MPa。第③层：粉质粘土，灰黄色，可塑偏软状态，含氧化铁。层厚1.30～3.55m，分布普遍。N=5～8击，ρs=1.2～1.9MPa，fak=140kPa，Es=5.0MPa。第④层：淤泥质粉质粘土，深灰、灰色，软塑状态，夹0.1～0.2m粉土或细砂。本层厚3.60～5.30m，分布普遍。ρs=0.6MPa，fak=85kPa，Es=3.4MPa。第⑤层：粘土混砾（卵石)，深灰、锈黄色，一般呈可塑偏软状态，夹少量石英砾卵石。本层厚0.60～1.55m，分布普遍。ρs=1.3MPa，fak=160kPa，Es=5.5MPa。第⑥层：圆砾，灰褐，黄褐色，呈稍～中密状态，充填粘性土20%左右，砂15%左右、卵石约35%，卵石粒径一般为 3～7cm，见＞10cm的卵石，砾卵成分以石英、硅化岩石为主，呈次圆状。本层厚度1.2～2.0m，层顶埋深12.70～13.60m，层顶高程 1.22～2.05m，分布广泛。N63.5=6～15，N63.5=9.3，fak=280kPa，E0=18.0MPa。第⑦层：全风化细砂岩，棕红色，呈砂土状，一般较密实，厚度薄，分布广泛。N=32～41，fak=200kPa。第⑧层：强～中等风化细砂岩，棕红、紫红色，属较软岩，无软弱夹层及结构面，裂隙呈闭合状，岩体较完整，标贯贯入难，钻孔进尺较难，本层厚度较大，未钻穿，层顶埋深15.15～15.70m，层顶高程-0.34～-0.98m，层位较稳定，fak=360kPa。

另外，根据场地环境水文地质条件分析，该场地地下水及土壤对混凝土无侵蚀性。

2.1.2 基础检测

建设场地较为平整，非边坡地带，地基较稳定未见滑动迹象；经检测未发现不均匀沉降引起的上部结构异常现象。

2.2 上部结构

2.2.1 建筑物结构设计概况

根据委托单位提供的设计图纸反映：该建筑物系六层混凝土框架结构，建筑结构安全等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类，地基基础设计等级为丙级，框架抗震等级为四级，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，场地土类别为Ⅱ类，建筑设计使用年限为50年。本工程采用小直径静压预制桩基础，桩径250mm，单桩竖向承载力特征值为350kN。±0.000以下墙体采用M5水泥砂浆砌MU10机制粘土砖，±0.000以上墙体采用M5混合砂浆砌黏土空心砖。混凝土设计强度等级：基础垫层为C15，基础及上部梁、板、柱均为C25。建筑物一层层高为2.1m，二层～六层高均为3.0m。

2.2.2 结构体系核查

经现场核查，该建筑物框架结构平面、立面规则，结构构件的布置与设计相符。竖向构件传力途径明确，结构布置合理，形成完整的受力体系，整体性构造和连接符合规范要求。

2.2.3 建筑物的裂缝、质量缺陷、损伤及工作环境情况

经现场检测发现，该工程部分现浇构件存在不同程度的外观质量缺陷，典型质量缺陷如下：一层5～7/E～G轴楼梯板底存在钢筋外露、锈蚀现象，详见图2；三层15～17/A～B轴地面存在钢筋外露、锈蚀现象，详见图3；五层7/E～G轴梁与梁下砌筑墙体交界处存在因两种基体收缩系数不同，变形不协调引起的水平裂缝，详见图4。

图2 楼梯板底钢筋外露、锈蚀

图3 地面钢筋外露、锈蚀

图4 梁下砌筑墙体交界处水平裂缝

除以上缺陷外，上部结构构件未发现因荷载因素引起的结构性受力裂缝等现象，现场无明显腐蚀性气、液相物质，所处环境正常。

2.2.4 建筑物侧向位移

现场选取该建筑物的部分阳角部位对顶点侧向位移进行测量，经计算，依据民用建筑可靠性鉴定标准[1]，被测建筑物顶点侧向位移实测值在规范规定的界限值以内。

2.2.5 实体质量抽检

①混凝土强度抽检

随机抽取部分混凝土构件，根据回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[2]相关要求对构件现龄期混凝土强度进行检测。由于被测构件混凝土实际龄期已超出1000d，因此依据相关规定对混凝土抗压强度进行修正，结果见表1。

单个构件现龄期混凝土强度检测结果 表1

可以看出，回弹法抽检框架柱、梁混凝土构件现龄期混凝土强度推定值（修正后）达到设计强度等级要求。

②框架柱钢筋配置及截面尺寸抽检

根据混凝土中钢筋检测技术规程[3]相关要求，采用钢筋探测仪及钢卷尺等对部分框架柱主筋配置、箍筋间距情况及截面尺寸进行检测，部分检测结果见表2。

框架柱钢筋配置及截面尺寸检测结果 表2

根据混凝土结构工程施工质量验收规范[4]允许要求，本次抽检框架柱纵向主筋根数、箍筋间距及截面尺寸符合设计及规范允许偏差要求。

③框架梁箍筋间距及截面尺寸抽检

采用钢筋探测仪及钢卷尺等对部分框架梁箍筋间距情况及截面尺寸进行检测，部分检测结果见表3。

框架梁箍筋间距及截面尺寸检测结果 表3

抽检的框架梁截面尺寸最大正偏差为2mm，最大负偏差为5mm；箍筋间距最大正偏差为20mm，最大负偏差为10mm。因此，抽检的框架梁截面尺寸及箍筋间距符合规范允许偏差要求。

④现浇板板底正弯矩钢筋间距

采用钢筋探测仪及钢卷尺等对部分现浇板板底正弯矩钢筋间距进行检测，结果见表4。

现浇板板底正弯矩钢筋间距检测结果 表4

抽检的现浇板板底正弯矩钢筋间距最大偏差值在混凝土结构工程施工质量验收规范允许范围内。

2.3 围护结构检测鉴定

2.3.1 墙体的裂缝、质量缺陷及损伤情况

经检测，未发现墙体存在明显结构性裂缝和损伤现象。

2.3.2 墙体拉结钢筋设置情况

采用钢筋探测仪对墙体拉结钢筋进行检测，墙体拉结钢筋间距为450～550mm，基本满足施工验收规范要求。

3 结构验算

根据我单位现场的检测结果，依据建筑结构可靠性设计统一标准[5]、工程结构可靠性设计统一标准[6]、建筑地基基础设计规范[7]、建筑结构荷载规范[8]、混凝土结构设计规范[9]建筑抗震设计规范[10]及建筑桩基技术规范[11]相关规定，采用中国建筑科学研究院结构设计软件PKPM2010进行验算。验算参数及验算结论详见表5和表6。

验算参数汇总表 表5

验算结论 表6

4 结论

①地基基础子单元安全性等级可评定为Au级。

②上部结构承载功能等级可评定为Bu级；结构的整体性等级可评定为Au级；结构的侧向位移等级可评为Au级。因此，上部承重结构子单元安全性等级可评定为Bu级。

③上部非承重围护结构的安全性等级可评定为Au级。

综合分析，本工程鉴定单元安全性等级可评定为Bsu级，尚不显著影响整体承载。