武汉归元禅寺双面观音造像主体结构检测分析

骆瑞萍张磊徐胜超王程鹏

(1.湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司， 武汉 430071；2.中国地质大学（武汉）工程学院， 武汉 430074)

0 引言

雕像建筑同普通高层建筑不同，其外形不规则，重量较重且通常重心较高，受力情况复杂，在经过较长时间的自然因素侵蚀条件下可能会存在一定的潜在安全风险[1]。所以针对大型雕像建筑的检测分析对于雕像安全具有重要意义[2]。

1 工程概况

归元禅寺位于武汉市汉阳区，双面观音造像位于寺内广场。观音造像的台基基础形式为桩基础，基础短柱与环梁为现浇混凝土结构，12 根基础短柱顶部预埋钢板，内部采用角钢桁架式结构，采用焊接形式与基础短柱预埋钢板连接。建筑物处于一般大气环境下，各构件处于正常室内环境，根据内部混凝土表面存在水印及水流痕迹判断可能存在局部漏水或渗水现象[3]。

2 沉降观测

在双面观音造像外侧功德碑上四个方向对称布置四个沉降观测点，在功德碑外圈护栏处四个方向对称布置四个沉降观测点，共8 个沉降观测点，如图1 所示。

图1 沉降观测点布置图

结果如表1 所示，在连续六天的三次观测中8 个观测点沉降稳定，多个点累计沉降变形为0.1mm，最大沉降也仅为0.2mm，沉降值和沉降速率完全处于正常范围内，观音造像的地基稳定，整体沉降状态健康安全。

表1 沉降观测表

3 基础混凝土结构分析

3.1 梁柱构件箍筋复核

采用一体式钢筋扫描仪测量梁柱构件内钢筋根数、间距及保护层厚度。由于箍筋保护层为非外露部位，主要检测对象为构件外表面150mm以内的钢筋。结果表明梁构件的箍筋数量不固定，在5 到14 根之间，保护层厚度为16mm～48mm，箍筋间距为128mm～201mm，而柱构件内部箍筋数量稳定为8 根，保护层厚度为15mm～35mm，箍筋间距为173mm～228mm，在梁柱端面均未发现明显的箍筋加密区域。

3.2 梁柱构件主筋检测

两根梁底面主筋2 根，其余10 根梁底部主筋3 根，所有梁底部主筋保护层7mm～17mm，钢筋间距70mm～196mm；所检12 根梁侧面主筋均为2 根，保护层厚度12mm～41mm，钢筋间距246mm～304mm。现场对基础混凝土柱构件具备检测条件的侧面进行主筋情况检测，所检12 根柱构件侧面各有3 根主（纵）筋，混凝土柱外围主（纵）筋共计8 根，主筋保护层厚度14mm～38mm，钢筋间距228mm～296mm。

表2 部分梁构件主筋情况检测表

3.3 混凝土抗压强度

现场对基础部分12 根混凝土柱和6 根混凝土梁构件进行回弹法检测，根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》，柱构件选取10 个测区，梁构件选取5 个测区进行回弹检测，根据检测结果可知，混凝土构件强度离散性较大，现龄期混凝土回弹修正结果为23.5MPa～32.7MPa，梁构件混凝土现龄期回弹修正结果为29.6MPa～37.9MPa。5/G 轴柱构件现龄期混凝土柱强度推定値低于C25，其余所检构件的现龄期混凝土强度推定値高于C25。

表3 部分梁、柱构件抗压强度检测表

4 钢结构分析

双面观音造像内部采用角钢桁架式结构，中部立柱采用L100×100×8规格的角钢，其余横撑及斜杆采用L50×50×5 规格的角钢，角钢材质为Q235A，角钢全部采用焊接形式连接。角钢桁架采用焊接形式与基础短柱预埋钢板连接，双面观音造像通过L50×50×5 规格的角钢与主钢架相连接。钢架竖直方向共15 格，为表述方便规定钢架与基础短柱连接层为0层，自上而下为1～15 层，现分别对钢结构的焊缝质量，锈蚀情况以及钢架垂直度进行检测分析[4]。

4.1 角钢焊缝质量与锈蚀情况

在现场抽查30 处角钢立柱与水平支撑、斜支撑的搭接焊缝，发现有三处位置焊缝存在焊接不饱满、点焊现象，不合格率为10%。对7 层与8层处四根角钢立柱搭接焊缝进行了检查，四根立柱搭接处均存在未焊满现象。抽查了10 处角钢撑杆与钢架的搭接焊缝，未见漏焊、点焊现象。撑杆与双面观音造像间采用加扁铁点焊或直接点焊在双面观音造像上的连接方式连接，抽查60 处，共发现24 处连接节点存在明显锈蚀或原焊接位置开裂、脱落现象，不合格率为40%。

4.2 钢架垂直度

对中间四根立柱采用吊线锤的方法进行垂直度测量。十二层以上钢架尺寸缩小，与下部立柱不在同一条直线上。从第十二层向下放线锤至基础短柱顶面，测量高度为11.8 米。从测量结果可以看出，垂直度偏差向西最大偏差量为99mm，垂直度偏差率为0.8%，为7/G 角钢立柱处测得；向西最小偏差量为68mm，垂直度偏差率为0.6%，为5/G 角钢立柱处测得。垂直度偏差向南最大偏差量为48mm，垂直度偏差率为0.4%，为5/E 立柱处测得；向南最小偏差量为12mm，垂直度偏差率为0.1%，为5/G 角钢立柱处测得；总体方向往西南方向。根据《钢结构工程施工质量验收规范》垂直度允许偏差不大于h/1000（11.8mm），且不应大于25.0mm，所测立柱垂直度不满足规范要求，角钢立柱垂直度偏差量示意图如图2 所示。

图2 角钢立柱垂直度偏差量示意图

5 结束语

通过对武汉归元禅寺双面观音造像主体结构检测和结果分析，对观音造像得出以下结论和建议：武汉归元禅寺双面观音造像主体沉降和混凝土基础都处于安全状态，但内部的钢结构存在焊接开裂和脱落现象需要对损坏结构进行重新替换和焊接，并矫正角钢立柱垂直度使其满足规范要求。