对某高校学生综合活动中心结构检测的体会

张建平

(西北大学，陕西西安 710127)

对某高校学生综合活动中心结构检测的体会

张建平

(西北大学，陕西西安 710127)

通过某高校综合学生活动中心的结构检测工作，对该类型建筑在设计、施工及安全使用中应注意的一些问题进行了探讨，充分说明了建筑物后期使用环境以及维护保养的重要性。

检测，网架，混凝土缺陷

1 概况

陕西省某高校学生综合活动中心为3层钢筋混凝土框架结构，无地下室，东西长80.6 m，南北宽60.6 m，建筑高度为16.3 m，建筑面积为12 430m2。该工程为丙类建筑;建筑物耐火等级为一级;结构设计使用年限为50年;结构安全性等级为二级;建筑抗震设防烈度为7度。该工程在建设过程中，主体结构完工后，仅1层部分作为商业用途投入使用，2层，3层未进行水电管网安装及室内粉刷工程，因此，2层，3层主体完工后，一直闲置至今。近期，业主方欲对该建筑进行装修改造，为确保该建筑的安全使用及改造需求，为后期改造提供技术依据，需对该建筑现状进行主体结构的安全性检测鉴定。作为业主方代表，本人全程参与了主体结构检测工作。

2 重点检测内容

2.1 现场情况调查

现场对该学生综合活动中心进行了整体踏勘及现状调查，该学生综合活动中心主要由报告厅及办公用房组成，其中报告厅在建筑中部(Ⓑ轴～Ⓖ轴/④轴～⑦轴位置)，为混凝土框架结构，2层，3层通高，尾盖系统采用钢网架结构，岩棉彩钢板屋面(钢网架部分无细化设计资料);办公用房布置在建筑外围，为3层混凝土框架结构;东、西侧办公用房与中部报告厅之间(Ⓑ轴～Ⓗ轴/③轴～轴及Ⓑ轴～Ⓗ轴/轴～⑧轴位置)设置有采光井。其轴网平面示意图见图1。

图1 ①轴网平面示意图

现场踏勘未发现该建筑物存在明显的地基不均匀沉降迹象及倾斜变形等现象。现场检测中，对建筑物整体的外观情况进行了全面的检查，发现该建筑物主体结构混凝土构件存在较多外观质量缺陷。由于屋面防水卷材起鼓、开裂、老化失效，导致屋面多处渗漏;混凝土构件表面泛碱;混凝土梁底部箍筋外露;混凝土板施工洞口处二次浇筑不密实、露筋;混凝土梁胀模处凿除后未修补、露筋。另外，混凝土梁、柱构件与砌体之间连接处开裂的情况较普遍，部分外墙瓷片脱落、空鼓。

该建筑报告厅部分钢网架采用上弦支撑，连接节点采用螺栓球节点，网架钢构件无明显损伤、弯曲变形、锈蚀、截面损伤等外观质量缺陷，但防火涂料涂装不均匀，且屋面排水天沟锈蚀较严重。

现场检测中，对建筑物混凝土梁—柱节点、报告厅钢网架支座节点等主要结构连接节点进行了检查，混凝土构件节点无裂缝、变形、钢筋锈蚀等不良现象;检测中发现网架支座节点连接处存在安全隐患，其地脚螺栓未套螺母，采用点焊连接固定。

2.2 建筑物不均匀沉降检测

为了解该建筑当前的实际变形状况，根据该建筑所处的环境和现场条件，采用DSZ2水准仪对该建筑东、西两侧办公用房(Ⓑ轴～Ⓙ轴/①轴～②轴及Ⓑ轴～Ⓙ轴/⑨轴～⑩轴位置)的水平相对高差进行了观测。本次水平观测是以框架柱身建筑“50线”为假设基准，结果可反映水平方向产生沉降变形的相对高差(含施工误差)，观测结果见表1。

表1 水平方向相对高差观测结果 mm

通过该建筑水平相对高差观测结果可知，该建筑相邻测点间的沉降差最大为10 mm，结果表明建筑物的沉降变形均满足现行国家标准GB 50007—2011建筑地基基础设计规范中第5.3.4条关于对于混凝土框架结构，相邻柱基的沉降差0.002 1的允许值。

2.3 建筑物倾斜检测

根据现场实际情况对该建筑的整体倾斜情况进行了检测，检测结果见表2。

表2 建筑物倾斜变形检测结果 mm

检测结果表明:该建筑整体在竖直方向顶部相对底部的最大位移满足相关规范要求。

2.4 混凝土强度检测

为了解该建筑混凝土构件现有的实际强度，检测中，结合现场的实际情况，采用回弹法对该建筑混凝土构件的实际强度进行了检测。考虑构件混凝土龄期较长，根据国家标准GB 50367混凝土结构加固设计规范中附录B进行修正，修正系数取0.97。

对于该工程主体结构混凝土构件现龄期混凝土抗压强度检测结果，依据国家标准GB/T 50344—2004建筑结构检测技术标准第3.3.20条的相关规定，对其抽样检测批具有95%保证率的标准值的推定区间上限值和下限值进行计算，该工程1层柱混凝土构件(C35)的上限值为36.9 MPa，下限值为35.6 MPa，满足C35设计强度等级要求;该工程1层～3层梁板;2层，3层柱混凝土构件(C30)的上限值为31.4 MPa，下限值为30.7 MPa，满足C30设计强度等级要求。

2.5 钢筋配置情况及平面轴线尺寸、构件尺寸复核

根据现场实际情况，对建筑物主体结构的混凝土柱、梁、板的钢筋配置状况采用钢筋位置测定仪进行了抽检。检测结果表明:该建筑混凝土构件钢筋配置情况符合设计图纸及相关规范要求。

同时，对建筑物主体加固采用激光测距仪、钢卷尺、游标卡尺、超声波测厚仪等检测仪器对建筑物的平面轴线尺寸、构件尺寸进行了复核，其混凝土框架主体结构平面轴线尺寸及混凝土构件尺寸与设计图纸相符。

2.6 钢网架挠度变形检测

依据现场条件，对钢网架中心部位的跨中挠度进行了检测，检测结果见表3。

表3 钢网架起拱值检测结果

从检测结果可知，所测报告厅部分钢网架目前仍处于起拱状态，据GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准中4.3.4条关于钢结构构件不适于继续承载的变形的规定，该活动中心钢网架的挠曲变形满足要求。

3 检测结果计算分析

根据现场实测的情况，结合原设计图纸，按照现行国家标准GB 50009—2012建筑结构荷载规范的要求，对该建筑主体框架结构承载力进行了验算，此次验算取用材料的强度以实测值为准，同时参考图纸的设计参数，其具体取值如下:

1)材料参数。混凝土强度:1层:柱C35;梁、板C30，其他层:柱C30;梁、板C30。

2)荷载取值。屋面恒载:7.0 kN/m2，屋面活载:上人2.0 kN/m2;不上人0.5 kN/m2。

楼面恒载:4.5 kN/m2，楼面活载:演出舞台4.0 kN/m2、招聘大厅及商店3.5 kN/m2、楼梯3.5 kN/m2、报告厅及计算机房3.0 kN/m2、其他楼层房间2.5 kN/m2、电梯机房7.0 kN/m2。

墙面荷载按照两种情况验算:现状为外墙瓷砖;拟改造为外墙干挂石材。

其验算结果表明，在现状荷载及拟改造荷载条件下，该建筑混凝土构件承载力均能满足使用要求。

4 结构安全性评定

4.1 承重结构构件安全性评级

1)混凝土结构构件。

依据国家标准GB 50292—1999民用建筑可靠性评定标准混凝土结构构件的安全性鉴定评级应包括承载能力、构造以及不适于继续承载的位移和裂缝等四个检查项目。

现场检测发现该建筑的混凝土构件连接方式正确，构造符合国家现行设计规范要求，其混凝土构件的构造等级应评为bu级。

现场检测结果表明:混凝土梁、柱等构件未出现不适于继续承载的裂缝，因此，该活动中心的混凝土构件没有不适于继续承载的位移和变形，该子项应评为bu级。

2)钢网架结构构件。

对屋盖的屋架部分，按照GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准中木结构构件安全性等级评定的有关规定，应按承载力、构造、不适于继续承载力的位移和裂缝等四项进行检查，并按最低级作为构件的安全性等级。根据调查情况及屋架结构构件评定为bu级。

4.2 子单元安全性评级

1)地基基础子单元。

根据建筑物水平沉降检测结果，基础的局部倾斜满足规范限值要求，无不均匀沉降现象，地基基础沉降基本稳定，依据GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准有关规定，该建筑地基基础子单元的安全性评为au级。

2)上部承重结构子单元。

上部承重结构的安全性评级，根据所含各种构件的安全性等级、结构的整体性等级及结构侧向位移等级确定。根据砌体承载力计算结果，按照GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准条文6.3.2规定，构件的安全性等级项目可评为bu级;从结构的整体性考虑结构布置、支撑系统、圈梁构造、结构间的联系，结构整体性应评定为bu级。因此依据GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准中6.3.4条规定，该建筑上部承重结构子单元的安全性评为bu级。

3)围护结构子单元。

现场检测发现，该建筑的外墙围护结构连接及砌筑方式正确，砌筑砂浆灰缝饱满、厚薄均匀，墙体也未出现不适于继续承载的变形和裂缝。因此，该围护系统子单元的安全性等级应评为bu级。

4.3 鉴定单元安全性评级

根据以上子单元安全性评级结果，依据GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准，该鉴定单元安全性评为bsu级。

5 结构抗震鉴定

依据GB 50011—2010建筑抗震设计规范，本次抗震鉴定依据GB 50023—2009建筑抗震鉴定标准，该活动中心划分为C类建筑，应按现行国家标准GB 50011—2010建筑抗震设计规范的要求进行抗震鉴定，主要从结构布置和构件形式的合理性、材料实际强度、房屋整体性连接构造的可靠性等进行检查。检测结果表明该活动中心的抗震构造措施满足国家标准GB 50011—2010建筑抗震设计规范的要求。

6 修复相关问题

1)后期改造时，应针对网架支座节点连接处存在的连接不牢靠问题，采取有效措施，保证节点可靠连接。2)在后期改造中，建议对钢网架构件重新涂装超薄型防火涂料。3)由于屋面排水天沟锈蚀较严重，建议进行更换处理。4)结合后期外立面改造工程，建议对建筑外立面瓷片开裂、脱落处进行修复处理。5)由于屋面防水卷材损坏较严重，建议进行更换处理。6)对个别存在混凝土不密实、钢筋外露、锈蚀、表面泛碱等缺陷的混凝土构件，在装修改造前，应采取有效措施进行修复处理。7)由于混凝土梁、柱构件与砌体之间连接处开裂的情况较普遍，建议后期装修时，采取挂钢丝网片等有效措施处理。8)在后期使用中，做好日常室内管网检漏工作。

7 结语

对于类似学生活动中心此类建筑的设计施工及后期使用，必须考虑到建筑的使用环境等因素，对于其中任何一个环节的疏忽，都可能造成严重的后果。针对本工程，我们相关各方就应该充分重视建筑使用过程中的维护保养工作。

［1］ GB 50292—1999，民用建筑可靠性鉴定标准［S］.

［2］ GB/T 50344—2004，建筑结构检测技术标准［S］.

［3］ GB 50023—2009，建筑抗震鉴定标准［S］.

On structural testing of students’com prehensive activity center at some university

Zhang Jianping

(Northwestern University，Xi’an 710127，China)

According to the structural testing of the students’comprehensive activity center at some university，the paper explores some attentive issues in the design，construction and safe operation of the type of building，and gives the full indication of the importance of the environmentand maintenance in later period.

test，wire frame，concrete defect

TU317

A

1009-6825(2015)29-0038-03

2015-08-09

张建平(1979-)，男，工程师