某新建框架结构办公用房检测鉴定及加固建议

宋小辉，杨记峰，曹淑上

（重庆市建筑科学研究院有限公司，重庆 400016）

0 引言

新建钢筋混凝土框架结构工程出现质量问题是比较常见的现象，尤其是屋面板裂缝，一旦出现质量问题应马上上报有关主管部门且停工采取相应措施保证人民生命财产的安全。

本文以重庆某一产业园区办公用房屋面现浇板出现开裂为例，对整栋建筑主体结构进行检测鉴定，经过详细现场检测后，得出 3 层局部柱、梁、板构件混凝土强度不满足设计及规范要求，影响结构的承载性能及耐久性能，存在安全隐患。针对该质量缺陷从安全、适用、经济的角度做出加固处理建议，加固方案能够满足承载性能、适用性能和耐久性能的要求，并对类似工程提供参考。

1 概况

该房屋地上共 3 层，无地下室，层高 6 m，框架结构体系，基础为桩基础，建筑面积约 13 517 m2，2018 年12 月开工建设，2020 年 4 月上部主体结构完工，屋面防水工程未施工，现未投入使用。初步检查结果表明，3 层顶板大面积楼板有开裂现象，现场办公用房室内及屋面局部概貌及屋面板开裂情况如图 1～图 3 所示。

图1 3 层室内局部概貌

图2 屋面局部概貌

图3 局部屋面板开裂情况

2 检测及鉴定主要内容

1）房屋构件平面位置、轴线尺寸及构件外观质量检查。

2）构件混凝土抗压强度检测。

3）构件截面尺寸及配筋情况检测。

4）屋面现浇板裂缝检测。

5）根据现场检测情况结合委托方提供的技术资料对结构安全性得出检测鉴定结论，并提出针对性的建议。

3 现场检测

3.1 地基基础检测

现场检查该房屋周边地面、室内外地坪，未发现明显沉陷、裂缝等异常现象；检查上部主体结构，未发现因地基或基础不均匀沉降而出现的裂缝等异常现象；开挖探坑检测基桩、承台、地梁混凝土强度满足设计要求，可见部位基桩与地梁混凝土外观质量正常；查阅委托方提供的岩石单轴抗压强度检测报告，基桩持力层岩石单轴抗压强度满足设计要求。

3.2 上部主体结构外观质量检测

1）房屋柱、梁构件外观质量总体较好，未发现有大面积露筋、蜂窝、疏松、裂缝等明显质量缺陷。

2）主体结构 1 层及 2 层顶板未见楼板开裂，整个屋面层 1～11 轴范围内现浇板开裂现象比较严重，局部有渗水现象，表明局部裂缝为贯通裂缝。

3.3 混凝土抗压强度检测

采用回弹法［1］对混凝土柱、梁、板构件混凝土强度进行抽样检测。所检 1 层、2 层柱、梁、板混凝土抗压强度满足设计要求，3 层柱及屋面梁、板局部混凝土抗压强度不满足设计 C30 要求；针对混凝土强度不满足设计要求采取扩大样本容量对 3 层柱及屋面梁进行全数检测排查。检测排查结果：3 层 1 轴～8 轴范围内混凝土柱、梁、板构件混凝土强度满足设计 C30 要求；3 层 8 轴～11 轴之间共有 5 根柱混凝土强度不满足设计要求，混凝土强度在 18.4～27.5 MPa；8 轴～11 轴屋面梁共有 19 根梁混凝土强度不满足设计图纸要求，混凝土强度在17.3～29.0 MPa；8 轴～11 轴局部屋面板混凝土强度不满足设计图纸要求，混凝土强度在16.5～26.8 MPa。

采用回弹—取芯法［2］对 3 层柱、屋面梁、板混凝土强度进行检验，检测结果与回弹法一致。混凝土强度不满足设计要求的柱、梁平面分布示意图分别如图 4、图 5所示。

图4 混凝土强度不满足设计要求的柱分布图

图5 混凝土强度不满足设计要求的梁分布图

3.4 构件截面尺寸及配筋情况检测

现场采用一体式钢筋扫描仪、楼板测厚仪结合钢卷尺抽检部分混凝土柱、梁、板截面尺寸［3-4］及配筋，检测结果表明：柱单侧主筋根数、梁底主筋根数及加密区箍筋设置满足设计要求，局部凿开柱、梁检测钢筋规格，钢筋规格满足设计要求；楼板厚度及钢筋实测间距满足设计及规范要求，局部凿开板底、板面钢筋保护层，钢筋保护层厚度及钢筋规格满足设计要求［5］。

3.5 屋面现浇板裂缝检测

现场记录现浇板表面裂缝条数、位置、形态及走向，检测裂缝宽度，现浇板板底局部裂缝形态为间断性、局部较密集、个别裂缝顺钢筋方向及钢筋位置开裂。采用裂缝测宽仪对裂缝进行检测，裂缝宽度在0.05～1.1 6mm。

4 结构承载力计算复核

依据检测结果、设计图纸和相关标准、规范对该建筑进行结构计算与复核，对于混凝土强度满足设计要求时，根据原设计取值，混凝土强度不满足设计要求时，根据实测数据进行取值。计算软件采用 PKPM 系列中空间有限元分析与设计软件 SATWE 程序进行分析计算（2016 年版 V 3.1）。

4.1 基本设计参数

参照原设计，设计使用年限 50 年、50 年一遇基本风压 0.4 kN/m2、抗震设防烈度 6 度、设计地震分组第一组、设计基本地震加速度 0.05g、建筑场地类别Ⅱ类、特征周期 0.35 s。

4.2 结构整体指标

结构水平位移、周期、层刚度比等结构整体性能指标均满足规范要求。

4.3 构件性能控制

1）柱的轴压比满足规范要求；部分梁抗弯承载力不能满足设计要求，10/B～C 轴梁抗剪承载力不满足设计要求。

2）局部梁混凝土强度等级未达 C20，梁裂缝控制不满足规范要求。

3）屋面板实配钢筋能够满足承载要求。使用年限为 50 年，低于 C20 的钢筋混凝土构件不满足规范耐久性［6］要求。

5 鉴定结论

1）该房屋地基基础能够满足安全使用要求。

2）3 层柱、屋面梁局部构件混凝土强度不满足设计要求，其结构不能满足安全使用要求，应采取加固［7］处理。

3）3 层局部柱及屋面梁、板混凝土强度等级低于C 20 不满足规范耐久性要求，应采取加固处理。

4）屋面现浇板裂缝因养护不充分、混凝土收缩及温差等综合因素引起的非受力裂缝，部分为贯穿裂缝，影响结构正常使用及耐久性，应对现浇板裂缝采取专项处理。

6 加固改造方案

1）对于混凝土强度等级满足 C 20、C 25 但是未达设计要求的钢筋混凝土梁，采用增大截面法进行加固。现浇梁加固详图如图 6、图 7 所示。

图6 梁四面围套加固详图

图7 梁三面围套加固详图（单位：mm）

2）对于混凝土强度低于 C20 的柱、梁、板构件进行混凝土置换。

3）根据屋面板裂缝宽度分别采取表面封闭、填充密封或压力灌浆后浇筑板面 40 mm 厚钢筋混凝土叠合层。

4）为加强新旧混凝土的共同作用，建议将结合面处的混凝土进行凿毛，表面平整度≥ 6 mm，并植入抗剪键，铺放面层板钢筋，单层双向布置，采用C8＠200，设置垫块满足钢筋保护层厚度为 20 mm，然后采取板面浇筑 40 mm 厚 C 35 细石混凝土叠合层。屋面现浇板加固详图如图 8 所示。

图8 现浇板加固详图（单位：mm）

5）参照本加固方案结构构造措施易满足规范要求，建立加固模型进行分析计算，结构性能指标满足规范要求，结构承载能力满足原设计需求。

7 结语

针对房屋屋面现浇板产生裂缝，为明确裂缝产生原因及结构主体是否存在其他安全问题，对整栋建筑展开结构安全性检测鉴定，通过对结构及构件外观质量、混凝土强度、截面尺寸、钢筋配置、裂缝开展等进行现场检测及计算分析研究，得出检测鉴定结论，并从安全、适用、经济、工期等方面出发，对未满足设计要求的构件提出针对性的加固处理方案。对屋面现浇板板面浇筑 40 mm 厚叠合层，既解决了裂缝问题，又保证了规范混凝土耐久性要求。该加固改造方案相比拆除重建具有安全可靠、成本较低、缩短工期等优势。Q