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            2. 地下民防工程結構加固質量檢測鑒定和分析

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              • 2019-08-05
              • 來源:上海鈞測檢測機構
              • 作者:顧成浩
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              版權聲明:本文為加固博士網原創文章,未經允許不得轉載或注明出處:http://www.d7919.com/jingyan/show-1108.html
              核心提示:人民防空行動在中國大地開展起來。建設的高峰期集中在上世紀60-70年代。近半個世紀過去了,這些建造的大大小小的民防工程,多數在功能上不但已失去價值,而且也到達了其設計使用年限,面臨報廢處理。老舊民防工程的報廢,一方面是由于城市建設的發展需要,另一方面是由于國家戰略方向的轉變

              某民防工程建造年代較為久遠,結構圖紙等原設計資料基本缺失,為明確該民防工程的當前質量情況,上海市浦東新區民防管理署特委托我司對該地下民防工程進行質量檢測。

              1.引言

              自從上世紀60年代以來,人民防空行動在中國大地開展起來。建設的高峰期集中在上世紀60-70年代。近半個世紀過去了,這些建造的大大小小的民防工程,多數在功能上不但已失去價值,而且也到達了其設計使用年限,面臨報廢處理。老舊民防工程的報廢,一方面是由于城市建設的發展需要,另一方面是由于國家戰略方向的轉變。大量老舊的民防工程,建造年代較早,隨著時代變遷,很多工程或是因為滲漏水問題的嚴重,或是因為已無使用價值,而逐漸退出了人防序列。從結構安全性來講,這些民防工程由于年久失修,而且受當初的建造水平與標準所限,不同程度的存在結構安全的隱患。許多地庫位于住宅樓下方或者校園下方,一旦發生結構性坍塌,將會殃及上部建筑或路面,造成人身傷害與財產的巨大損失。另一方面從功能上講,這些民防工程雖然已經失去了原有的價值,但是它仍然是城市地下空間的一部分。簡單的廢棄不用,無疑是對既有地下空間資源的一種浪費。我們應該要通過綜合改造利用,賦予這些民防工程以新的使用價值,使其成為城市地下空間的一部分。

              工程質量鑒定

              2.1工程概況

              某地下民防工程工程平面形式近似呈矩形,東西向軸線總尺寸約為48.3m,南北向軸線總尺寸約為11.6m,層高約為2.3m,總建筑面積約443.9 m2。工程4~5/B~C軸區域設有可直通地面的單跑樓梯。目前各房間空置。

              工程主體采用鋼筋混凝土墻、磚墻、鋼筋混凝土現澆板共同承重的混凝土結構承重體系。外墻及部分內墻鋼筋混凝土墻,厚約250mm。主要橫向內墻及分隔墻為磚墻,厚約240mm。樓面板采用鋼筋混凝土現澆板。底板采用鋼筋混凝土現澆板。

              2.2 檢測內容

              (1)房屋基本結構體系調查;

              (2)民防工程的主要構件完損狀況檢測;

              (3)軸網尺寸測繪;

              (4)結構性能檢測;

              (5)對地下室使用功能的檢查;  

              (6)地下室變形測量:沉降及墻體傾斜、變形等;

              (7)綜合現場檢測結果,對人防工程的損壞狀況作出總體評價,提出合理性處理建議

              2.3 檢測方法

              鑒于之前我司做的人防檢測項目的成功經驗,考慮到老舊人防工程年代久遠,照明設施可能無法正常運作,我司檢測人員會根據視覺要求、作業性質及環境條件選取合適照度的強光遠射照明燈進行照明;考慮到現場可能出現的有害氣體造成的突發意外,我司檢測人員會配備防毒口罩確保檢測人員安全;考慮到現場地面可能會出現廢渣、尖銳物品,我司檢測人員會穿戴勞保鞋,以確保現場檢測各項工作的順利進行。

              (1)房屋基本結構體系調查

              通過對現場的實地考察及向業主了解、調查建筑的使用功能及使用情況,了解是否有重大變更及自然災害等情況,了解房屋的修繕歷史以及房屋建造年代;對房屋歷史沿革情況進行詳細考證,包括房屋的原設計、施工、使用、改建擴建和維修的歷史沿革變遷及相關背景資料。

              根據建筑物的實際情況,對房屋建筑結構布置情況進行現場測繪、對房屋結構構件截面尺寸及鋼筋配置進行檢查,對結構構件的軸線位置及布置情況、結構構件的平面尺寸及細部尺寸、樓地面標高等進行復核。

              結構體系測繪:現場采用Disto-D2手持式激光測距儀和5M鋼卷尺對墻體的分布及尺寸等建筑布置情況以及房屋的軸線尺寸、結構高度等結構概況進行現場測繪。主體承重結構為混凝土梁、柱等,結構體系檢測的重點是混凝土梁、柱等構件的布置方式和連接構造。

              結構尺寸和配筋測繪檢測:構件截面尺寸為普查;鋼筋采用超聲測試、局部開鑿相結合的方法,以抽查為主,主要是典型構件鋼筋復核,有可能增加荷載的區域為重點檢測區域。

              (2)民防工程的主要構件完損狀況檢測

              采用文字、圖紙、照片或錄像等方法,記錄房屋結構、裝修、設備、非結構構件和建筑附屬物的損壞部位、范圍和程度(包含外觀的損傷、滲水漏水及外墻瓷磚的空鼓等)。

              裂縫檢測: 

              1)裂縫

              房屋的鋼筋混凝土結構出現開裂、滲水的原因很多,大致分為溫度裂縫、荷載裂縫以及干縮裂縫。

              ①、溫度裂縫

              溫度裂縫一般是由于溫度變化大或者混凝土在施工時產生水化熱等因素造成的。相關研究表明,當混凝土內外溫差大于10°后,其冷縮值為 0.01%,而當溫差在 20°~ 30°后,其冷縮值變為 0.02% ~ 0.03%,而混凝土結構能承受的最大冷縮值為0.01% ~ 0.02%,也就會導致混凝土產生溫度裂縫。因此,在進行房屋安全鑒定時應充分考慮到外界因素對房屋結構產生的影響,充分查看建筑資料,以查明裂縫出現的原因。

              ②、荷載裂縫

              荷載裂縫出現的原因一般是結構設計不合理、施工方式錯誤、混凝土承載力不足、地基發生不均勻沉降等。出現荷載裂縫會使整個工程變形,影響工程結構穩定。因此,在進行房屋安全鑒定時,要充分查閱相關地質資料、施工資料等,合理計算房屋結構的承載力,從而出具科學的鑒定報告書。

              ③、干縮裂縫

              干縮裂縫是由于材料問題產生的。由于混凝土結構凝固后,其絕對體積會減小,也就會使混凝土中的毛孔收縮,當干縮值超過混凝土本身能夠承受的最大拉伸值時,就會產生干縮裂縫。因此,在進行房屋安全鑒定時,要嚴格檢驗水泥材料、骨料、水灰比等各項指標,從而準確判斷施工材料是否適合建筑要求。

              2)判明房屋產生的裂縫是結構性裂縫還是非結構性裂縫

              鋼筋混凝土房屋產生裂縫的原因有很多,其對房屋建筑的安全性影響也很大,只有正確判定房屋的結構受力狀態和裂縫對結構的影響,才能有針對性的進行構件的維護和加固。其中結構性裂縫對房屋安全性影響最大,從根本上決定著房屋的結構應力、房屋承載力和房屋后續可能發生的損壞。而非結構性裂縫相對影響不大,往往是由自身應力而形成的,對房屋結構的承載力影響不大,可以根據相關的需要進行修補、加固。

              3)判明結構性裂縫的受力性質

              結構性裂縫分為兩種形式:脆性破壞裂縫和塑性破壞裂縫。脆性破壞裂縫的出現較為突然,一旦出現對于整個房屋結構的影響很大,會造成房屋的損壞,因此在進行房屋安全檢測過程中要著重對易出現脆性破壞裂縫的地方進行檢查,及時發現問題,從而進行提前加固,防止裂縫出現。塑性破壞裂縫相比脆性破壞裂縫來說危險性較小,事先有變形或裂縫的征兆,可以根據情況進行適當補救。針對塑性破壞裂縫,在進行檢測過程中,可根據裂縫的位置、長度、深度等進行檢驗,如果裂縫沒有擴大趨勢,且最大裂縫未超過規定值,那么可以不進行修補。

              4)查明裂縫的深度、長度、寬度

              在進行房屋安全鑒定檢測過程中,還要對裂縫的狀態進行檢查、判斷。同時根據檢測結構來制定相關修補、加固措施。混凝土表面裂縫可以分為三種:細小裂縫、中等裂縫及貫穿性裂縫。裂縫的寬度越大、長度越長、深度越深,其結構中的鋼筋就越容易受到腐蝕,也就意味著在長久暴露的情況下,鋼筋及混凝土的強度都會受到破壞,從而影響建筑壽命。因此,在進行房屋安全鑒定檢測時,要充分對房屋室內外的裂縫進行檢測,并結合房屋周圍環境進行充分考察。

              通常來說,室內出現橫向裂縫受對鋼筋混凝土結構影響較小,以不影響美觀為度。而在潮濕的室外,出現大規模裂縫則會加重鋼筋結構的腐蝕,裂縫也很容易發生擴大,因此應予以處理。此外,裂縫的深度也會影響建筑結構,通常表面的裂縫多是非結構性裂縫,對房屋影響不大,一旦出現貫穿性裂縫,則很有可能是結構性裂縫,很容易造成對鋼筋的銹蝕,影響建筑穩定。因此,應根據檢測結果,準確判斷房屋裂縫的深度、長度和寬度,并根據其危險性大小采取必要的加固措施。

              (3)軸網尺寸測繪

              現場采用Disto-D2手持式激光測距儀和5M鋼卷尺對墻體的分布及尺寸等建筑布置情況以及房屋的軸線尺寸、結構高度等結構概況進行現場測繪。

              測繪主要包括結構平面布置圖、主要結構構件截面尺寸、代表性構件的配筋等內容,必要時增加配筋構造、節點連接構造等詳圖。部分結構涉及結構補強房屋,尚應對新老建筑結構加以區分表述。有條件時宜繪制結構補強平面圖,并繪制相關補強節點。

              (4)結構性能檢測

              現場檢測按照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T23-2011)的規定,檢測構件混凝土強度;按照《砌體工程現場檢測技術標準》(GB/T50315-2011)的規定,檢測構件燒結普通磚強度;按照《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》(JGJ/T136-2017)的規定,檢測構件砂漿強度;現場對局部墻體進行破損對保護層厚度進行抽查測試并對鋼筋的銹蝕情況進行檢查;利用酚酞試劑對構件的混凝土碳化深度進行抽查測試;現場利用鋼卷尺及裂縫探測儀對墻體的裂縫情況進行檢測。

              結構性能檢測包含材料的強度測試、保護層厚度、混凝土的碳化深度測試、鋼筋的銹蝕、墻體的裂縫檢測等。

              材性檢測均采用抽樣檢測。抽樣數量應根據房屋結構特性、檢測目的和現場測試條件并參照相關規范的抽樣數量要求確定。

              材料性能檢測的位置應有代表性,選點應位于主要承重構件,但破損檢測應避開受力較大的截面,混凝土構件的破損檢測尚應避讓主要受力鋼筋;選擇的位置在同一檢驗批內應盡量分布均勻,避免選點均分布于平面一隅。

              混凝土強度檢測方法可分為非破損法和破損法。非破損檢測技術是指在不破壞混凝土內部結構和使用性能的情況下,利用聲、電磁、射線等方法測定有關混凝土性能方面的物理量,推定混凝土強度、缺陷等。國內目前在混凝土材料強度檢測方面用到的非破損檢測技術主要以下幾種:回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法和裝拔出法。

              砌體結構材料強度的檢測包括砂漿強度、磚(或其他材料砌塊)強度和砌體強度。

              檢測結構裂縫情況并判明房屋產生的裂縫是結構性裂縫還是非結構性裂縫、判明結構性裂縫的受力性質、查明裂縫的深度、長度、寬度。

              (5)對地下室使用功能的檢查

              檢查房屋結構、裝修、設備、非結構構件和建筑附屬物的損壞部位、范圍和程度(包含外觀的損傷、滲水漏水及外墻瓷磚的空鼓等),采用文字、圖紙、照片或錄像等方法,記錄房屋裝修、設備、非結構構件和建筑附屬物的損壞部位、范圍和程度。

              (6)地下室變形測量:沉降及墻體傾斜、變形等。

              采用Leica WILD NA2型高精度水準儀+Leica平板測微器對地下室相對不均勻沉降趨勢進行測量。由于地下室沒有原始沉降記錄,因此測量時只能以地下室墻勒腳或樓面標高為水準,測量地下室相對高差,推算地下室的相對不均勻沉降趨勢;采用J2型光學經緯儀測量墻體的傾斜情況,通過測量外墻或框架柱轉角處上下兩端得相對水平偏差和豎向高度推算墻體和垂直構件的傾斜率,檢查建筑是否有不均勻沉降,基礎承載力是否有不足現象。

              (7)綜合現場檢測結果,對人防工程的損壞狀況作出總體評價,提出合理性處理建議。

              3 檢查及分析結果

              3.1民防建筑平面布置圖測繪

              現場采用Disto-D2手持式激光測距儀和5M鋼卷尺對墻體的分布及尺寸等建筑布置情況以及民防的軸線尺寸、結構高度等結構概況進行現場測繪。建筑圖現場測繪結果見附件二。

              3.2民防使用情況調查

              通過現場的實地考察及向委托方了解,受檢民防自建成以來未曾發生使用功能改變、火災、使用荷載過大、結構大修等情況。

              3.3民防損傷檢測

              為明確受檢民防損傷狀況,現場對受檢民防建筑結構進行了損傷檢測。經檢測,該地下民防工程的主體結構混凝土未發現明顯結構性損傷,損傷主要表現為積水嚴重、墻體表面普遍存在滲水、霉變等。

              3.4混凝土強度檢測

              現場采用酚酞試劑對混凝土構件的碳化深度進行測試。結果表明:所測混凝土構件碳化深度均大于6.0mm。

              檢測結果表明,受檢混凝土抗壓強度推定值在30.0MPa~32.5MPa之間。

              3.5磚強度檢測

              為確定受檢燒結普通磚抗壓強度,根據受檢民防現場實際情況,采用ZC4型測磚回彈儀,參照《砌體工程現場檢測技術標準》(GB/T50315-2011)進行現場抽樣檢測.

              檢測結果表明,受檢燒結普通磚抗壓強度換算值在10.39MPa~13.29MPa之間。

              3.6砂漿強度檢測

              為確定受檢砂漿抗壓強度,根據受檢民防現場實際情況,采用SJY800B貫入式砂漿強度檢測儀,參照《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》(JGJ/T136-2017)進行現場抽樣檢測,檢測結果表明,受檢砂漿抗壓強度推定值在1.4MPa~1.7MPa之間。

              4 檢測結論與建議

               4.1 結論

              通過對上海市浦東新區浦東大道甲437號地下民防的檢測,得出以下結論:

              (1)上海市浦東新區浦東大道甲437號為地下一層地上五層磚混結構,建造年代不詳。民防自建成以來未曾發生使用功能改變、火災、使用荷載過大、結構大修等情況。

              (2)經檢測,該地下民防工程的主體結構未發現明顯結構性損傷,損傷主要表現為積水嚴重、墻體表面普遍存在滲水、霉變等。

              (3)檢測結果表明,受檢民防混凝土抗壓強度等級推定值在30.0MPa~32.5MPa之間,燒結普通磚抗壓強度換算值在10.39MPa~13.29MPa之間,砂漿抗壓強度推定值在1.4MPa~1.7MPa之間。

              4.2 建議

              對堆積雜物進行清理,將被封堵的通風孔恢復通暢,保證正常使用功能。

              鑒于該地下民防工程建造年代較為久遠,內部積水較為嚴重,出于對該工程安全方面考慮,建議對該地下民防工程采取有效措施進行止水,改善工程使用環境。

              后期施工過程中應采取措施避免或減少損傷原結構構件,發現原結構或相關工程隱蔽部位的構造有嚴重缺陷時,應會同加固設計單位采取有效措施后方可繼續施工。

              后期施工過程中施工單位應注意文明施工,盡量避免對周邊居民造成影響。

              5  檢測依據

              (1)《房屋質量檢測規程》(DG/TJ08-79-2008);

              (2)《既有建筑物結構檢測與評定標準》(DG/TJ08-804-2005);

              (3)《危險房屋鑒定標準》(JGJ125-99);

              (4)《建筑結構檢測技術標準》(GB/T50344-2004);

              (5)《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-2015);

              (6)《混凝土結構現場檢測技術標準》(GB/T50784-2013);

              (7)《房屋裂縫檢測與處理技術規程》(CECS 293:2011);

              (8)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T23-2011);

              (9)《人民防空工程施工及驗收規范》(GB50134-2004);

              (10)  委托方提供的地下民防工程檔案卡。


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