空斗墙老旧房屋危险性鉴定研究

2019-10-14 05:10宋小雷汤东婴
工程质量 2019年7期
关键词:砌体危险性砂浆

宋小雷,汤东婴

(1.江苏省建筑工程质量检测中心有限公司,江苏 南京 210028;2.江苏省建筑科学研究院有限公司,江苏 南京 210028)

0 引 言

空斗墙砌体房屋在我国具有很长的历史,是一种早期比较传统的砌体结构形式。目前,在我国江南地区的许多老城区、乡镇中的大街小巷仍然可以看到大量的空斗墙房屋,这些房屋大都建造于 20世纪 70~80年之前,至今已服役至少 30年以上,大多已进入垂暮之年。由于这些空斗墙老旧房屋建造年代时间长、未经合理设计且施工技术标准低,大都存在结构整体性差、材料强度低等问题,且居住人群多为老年人或经济条件较差的弱势群体,因此,及时对这些房屋进行危险性鉴定非常必要且意义重大。

目前,我国对危险性房屋的鉴定主要依据为 JGJ 125-2016《危险房屋鉴定标准》[1]和 JGJ/T 363-2014《农村住房危险性鉴定标准》[2],但上述标准除规定对砌体结构通用的危险等级评定以外,未提出专门针对空斗墙砌体结构构件危险点或结构整体危险性等级的评定方法。再者,我国现行的 GB 50003-2011《砌体结构设计规范》[3]、和 GB/T 50315-2011《砌体工程现场检测技术标准》[4]中都没有把空斗墙砌体结构列入相关规定,这就给空斗墙老旧房屋的检测、鉴定带来了-定的困难。

本文以江苏溧阳市某 70年代空斗墙老旧住宅楼为例,依据 JGJ 125-2016《危险房屋鉴定标准》对该房屋进行危险性鉴定,并就该标准中的部分条文对空斗墙房屋危险性鉴定的适用性进行分析。

1 工程概况

江苏溧阳市某空斗墙老旧住宅楼为地上三层砌体结构,建筑面积为 1 162 m2,于 1976年建成,平面布置图如图1所示。该住宅楼原为集体企业宿舍楼,转制后改为个人所有产权房屋,设计、施工单位均不详,无任何设计或施工相关资料。该房屋平面呈长方形布置,东西向长为 38.8 m,南北向宽为 9.5 m,基本开间为 3.6 m,进深为 8 m。层高均为 3.2 m,檐口高度为 9.9 m,主要由横向砖墙承重,外纵墙为自承重墙,C、D 轴室内纵墙为隔墙,墙厚均为 220 mm;其中,底层墙体为实心墙,采用烧结黏土八五砖、水泥石灰混合砂浆砌筑;二层~三层墙体均为空斗墙,采用烧结黏土八五砖、石灰黏土浆砌筑;楼、屋面均采用混凝土预制板、预制悬挑梁,楼梯采用预制梯段板。

图1 底层平面布置图(单位:mm)

2 现场检测

2.1 地基基础检查

该房屋建成至今已使用 40 多年,底层承重墙体与地面连接处未发现存在明显的不均匀沉降现象,上部结构未发现因地基变形或基础老化、腐蚀、酥碎、折断引起承重墙体产生的沉降裂缝和房屋整体倾斜、扭曲等现象,地基基础工作状态稳定。现场对该房屋的 4 处外墙角进行房屋整体倾斜率测量,所测量的整体倾斜率范围为 1.5 ‰~2.8 ‰。

2.2 构件损伤检查

经现场检查:该房屋墙体黏土砖和砂浆普遍存在不同程度的明显风化或局部破损、松动现象;其中,三层 6/(B-D)轴承重墙体、(10-11)/B 轴自承重墙体破损严重,有效截面削弱达 15 % 以上,均为危险点;二层~屋面(2-11)/(A-B)轴走廊区域所有混凝土悬挑梁及预制板,以及二层及屋面共 3 处室内区域预制板,均存在混凝土保护层因钢筋锈蚀而严重脱落、露筋现象,部分悬挑梁、预制板存在钢筋锈断现象,均为危险点。

2.3 砖和砂浆强度检测

现场对该房屋每层抽取 3 片墙体采用回弹法进行砖强度检测,空斗墙检测时避开斗砖位置[5],经检测:砖强度满足 MU7.5 的要求。该房屋底层墙体采用水泥混合砂浆砌筑,采用贯入法进行砂浆强度检测,所抽检的 3 片墙体的砂浆抗压强度范围为 2.8~4.2 MPa;二、三层墙体均采用石灰黏土浆砌筑,现场检测时发现砌筑砂浆均存在明显粉化、灰缝不饱满、厚度不足等现象,均不满足采用贯入法、回弹法或筒压法检测砂浆抗压强度的条件,因此现场无法检测二、三层空斗墙砂浆强度。

2.4 墙体局部倾斜测量

现场对该房屋抽取 20 片墙体采用吊锤法进行墙体局部倾斜测量,测量结果:二层 B/(3-4)轴、B/(4-5)轴、9/(B-E)轴、B/(9-10)轴等 4 片墙体,三层 5/(B-E)轴、B/(7-8)轴、B/(2-3)轴等 3 片墙体相对于房屋整体的局部倾斜变形大于 7 ‰,均为危险点。

2.5 构造检查

经检查,该房屋外墙四角、楼梯间四角及纵横墙交接处均未设置混凝土构造柱,二、三层楼面及屋盖处均设置混凝土圈梁。

3 墙体承载力验算

3.1 规范的选取

根据 JGJ 125-2016《危险房屋鉴定标准》第5.1.2 条要求,结构分析应根据环境对材料、构件和结构性能的影响,以及结构累积损伤影响等进行;结构构件承载力验算时应按现行设计规范的计算方法进行,计算时可不计入地震作用,且根据不同建造年代的房屋,其抗力与效应之比应乘以相应的调整系数 φ;该房屋类型按建造年代进行分类为Ⅰ类房屋,调整系数φ为 1.15。但该房屋二、三层墙体为空斗墙,而现行的 GB 50003-2011《砌体结构设计规范》无空斗墙的砌体强度设计值及承载力计算方法等相关规定,无法按现行规范对该房屋二、三层墙体承载力进行验算,更无法采用结构计算软件对该房屋建模进行验算。

该房屋建造于 1976年,当时设计采用的规范为 GBJ 3-73(《砖石结构设计规范》试行)和 TJ 9-1974《工业与民用建筑结构荷载规范》(试行),而上述规范因年代较远,已无法获取相关资料。本文对二、三层空斗墙体采用 GBJ 3-1988《砌体结构设计规范》[6]中第2.2.1 条中一砖厚空斗砌体的抗压强度设计值进行承载力验算,荷载规范采用 GBJ 9-87《建筑结构荷载规范》[7]。因本次空斗墙体承载力计算采用了当年规范而非现行设计规范,故本文认为计算所得抗力与效应之比不必再乘以调整系数φ。该房屋一层实心墙体承载力计算采用现行相关设计规范进行承载力计算,并乘以调整系数φ。

3.2 材料强度及荷载取值

根据现场检测结果,该房屋烧结粘土砖强度取 MU7.5,底层水泥混合砂浆强度取 M2.5;二、三层空斗墙因砂浆外观质量较差未能进行检测,但考虑到 JGJ/T 136-2017《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》[8]中适用的砂浆抗压强度范围为 0.4~1.6 MPa,GB/T 50315-2011《砌体工程现场检测技术标准》中的砂浆回弹法规定不适用砂浆强度≥ 2 MPa 的墙体,筒压法检测因砂浆明显粉化无法取样且适用范围为 2.5~20 MPa。因此,该房屋二、三层空斗墙砂浆强度取值应小于 0.4 MPa,本文为安全起见,空斗墙承载力计算时砌筑砂浆抗压强度取值为 0 MPa。根据 GB/J 3-1988《砌体结构设计规范》中第2.2.1 条,该房屋二、三层空斗墙的抗压强度设计值为f=0.37 MPa。根据 GB/J 9-87《建筑结构荷载规范》中第3.1.1 条,该房屋三层楼面活荷载取 1.5 kN/m2,屋面活荷载取 0.7 kN/m2。

3.3 计算结果

经计算,该房屋底层实心承重墙体的承载力与其作用效应比值均大于 0.90,即 φR/γ0S≥0.90;实心自承重墙体的承载力与其作用效应比值均大于 0.85,即φR/γ0S≥0.85,均为非危险点。二层 2~11/(B-E)空斗承重墙体的R/γ0S=0.76<0.90,均为危险点,其余承重墙体的R/γ0S≥0.90,自承重墙体的R/γ0S≥0.85,均为非危险点;三层空斗墙体的承载力均满足规范要求,均为非危险点。该房屋一~三层墙体的高厚比均未超过允许高厚比的 1.2 倍。

4 房屋危险性鉴定

依据 JGJ 125-2016《房屋危险性鉴定标准》相关规定,房屋危险性鉴定应按两个阶段综合评定。第一阶段为地基危险性鉴定,评定房屋地基的危险性状态;第二阶段为基础及上部结构危险性鉴定,综合评定房屋的危险性等级。其中,基础及上部结构危险性鉴定应按构件危险性、楼层危险性及房屋危险性三个层次进行鉴定。

1)地基危险性鉴定。该工程建成至今已使用 40 多年,该工程地基工作状态正常,为非危险性状态。

2)基础及上部结构危险性鉴定。

①基础的危险构件鉴定:该工程基础构件均评定为非危险性构件。

②上部结构构件危险性鉴定:根据现场对该房屋各构件的损伤情况、局部倾斜及承载力计算结果,依据JGJ 125-2016《危险房屋鉴定标准》进行构件危险性鉴定,并根据该标准第6.3.3 条规定:当本层下任一楼层中竖向构件(含基础)评定为危险构件时,本层与该危险构件上下对应位置的竖向构件不论其是否评定为危险构件,均应计入危险构件数量。该房屋各层危险构件评定结果如表1所示。

表1 各层危险构件评定结果汇总表

3)房屋危险性综合评定。依据 JGJ 125-2016《房屋危险性鉴定标准》相关要求对该房屋基础、各楼层及整体结构的危险构件综合比例进行计算,并进行危险性等级评定。经计算:基础危险构件综合比例Rf=0,故基础危险性等级评定为 Au 级;一层~三层危险构件综合比例分别为:Rs1=21.2 %,Rs2=26.7 %,Rs3=38.9 %,故一层危险性等级评为 Cu 级,二、三层危险性等级均评为 Du 级。整体结构的危险构件综合比例R=30.2 %≥25 %,故该房屋的危险性等级评定为 D 级。

5 结 语

目前,在我国江南地区城镇和农村存在大量空斗墙房屋,且大都亟待进行危险性鉴定。而现行的 JGJ 125-2016《房屋危险性鉴定标准》中关于空斗墙的承载力计算及调整系数未进行相应规定,本文提出对空斗墙的承载力可采用房屋建造年代时的规范进行计算,并可不再乘以调整系数φ,需得到进一步的研究和分析,并希望能引起相应的重视。关于砌体砂浆抗压强度检测各规范的检测范围最小只到 0.4 MPa,对于 0~0.4 MPa 范围的砂浆抗压强度检测无相关规范或标准进行规定,这对墙体承载力的计算结果及房屋危险性鉴定结果带来不确定性,而 0~0.4 MPa 强度范围的砌筑砂浆在 19世纪 70~80年代甚至更早期的老旧房屋中可能大量存在。

本文以某 70年代空斗墙老旧住宅楼为例,依据JGJ 125-2016《危险房屋鉴定标准》及其他相关规范对该房屋进行了危险性检测、鉴定,对不适用于空斗墙房屋的部分相关条文提出了建议,以期为同类房屋的检测鉴定提供参考。

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