某老旧办公楼改造项目检测鉴定及加固设计研究

寇晓辉,苏彤,牛晓丹

（山西开放大学，太原 030027）

1 前言

上世纪80 年代，随着我国改革开放的步伐不断向前迈进，经济社会快速发展，在此期间建造了大量的砌体结构房屋。目前此类型的房屋的使用年限已达到30-40 年之久，部分建筑已经接近设计使用年限。如何通过检测鉴定、加固设计合理的利用老旧建筑物，使其满足业主对于其功能的需求，为业主提供安全稳定的使用环境是值得研究和探讨的课题。

2 老旧办公楼情况

2.1 工程概况

该办公楼建于上世纪80 年代，为6 层砌体结构建筑，其中部分区域为框架梁柱承重体系，其他区域均为纵横墙组合承重体系。该办公楼部分楼板为现浇板，其余楼、屋盖板均为预制板。

2.2 房屋使用情况

结合业主提供的设计资料，对该楼的结构情况进行了实地勘察调查，房屋使用情况如下：

（1）在以往的改造过程中，业主为获得大空间，已将个别承重墙体拆除；

（2）个别梁底、板底出现裂缝。

2.3 业主改造诉求

业主拟对首层部分区域进行改造，拆除部分承重墙体，以实现大空间的功能需要。

3 结构安全检测情况

依据国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-2015）的规定，对该办公楼的基础情况、现状缺陷、截面尺寸、配筋情况、变形情况、倾斜情况、材料强度等进行了现场检测，检测结果如下：

3.1 基础情况

现场对具备检测条件的基础采取开挖的方式，对基础形式及埋深进行了勘察，经对所开挖探坑内暴露出的情况进行检查可知：所开挖的墙体的基础探坑显示，该办公楼用房的墙体基础与原设计图纸一致。

3.2 现状缺陷

现场选取检测条件较好的柱、梁、楼板等构件的现状缺陷进行检测，并记录了裂缝等缺陷存在的部位、形态等，同时对周边所处场地情况进行勘察调查，具体调查情况如下：

（1）个别柱存在混凝土保护层破损，钢筋外漏现象；

（2）个别柱子存在用工字钢加固现象；

（3）个别窗户拆除，窗上部梁混凝土破损严重，钢筋外漏且已锈蚀；

（4）个别墙体开裂，最大开裂宽度约为3mm；

（5）顶层局部存在明显渗漏现象。

办公用房其它区域外观质量完好，未见明显缺陷；建筑四周场地平整且地面均做硬化处理。

3.3 截面尺寸

现场利用钢卷尺对具备检测条件的混凝土柱、混凝土梁构件的截面情况进行随机抽检测量。抽检测量结果显示：混凝土柱、梁截面尺寸抽检测量结果与原设计截面尺寸基本吻合。

3.4 配筋情况

现场使用钢筋检测仪，对该办公楼用房具备检测条件的梁构件底部主筋数量和柱具备检测面的h、b 面的主筋数量进行抽检，抽检结果显示：具备检测面的h、b 面的主筋数量与原设计配筋相符。

3.5 变形情况

现场使用水准仪，对该办公用房具备检测条件的混凝土梁、板构件的变形情况进行了抽检测量。

（1）梁挠度抽查

现场使用自动安平水准仪对该办公用房具备检测条件的混凝土梁的挠度进行了抽检测量。

根据检测结果显示：该办公用房混凝土简支梁挠度抽检结果满足国家现行规范的相关要求；而悬挑梁挠度的抽检结果不满足国家现行规范的相关要求。

（2）楼板挠度抽查

按照《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）的相关规定，现场利用水准仪，采取随机抽检的方式对楼板挠度进行测量。

根据检测结果显示：该办公用房混凝土现浇板挠度的抽检结果满足国家现行规范的相关要求。

3.6 倾斜情况

现场对该办公楼条件较好的测试点进行了观测，使用经纬仪对建筑倾斜进行了测量，计算该建筑角点的倾斜量。通过测量结果得出，本次所测得该办公楼建筑各角点的倾斜值均在规范规定的限值范围以内。

3.7 材料强度

（1）砌筑砂浆抗压强度评定

依据相关规定，现场随机抽取10 道墙体，每道墙体作为一个测试区，利用贯入法测试砌筑砂浆强度。检测结果显示该办公楼砌体砂浆检测批抗压强度离散性较大，无法按批进行评定，故在结构验算时，建议该楼砌体砂浆强度取值为0.9MPa。

（2）砖的标号评定

依据相关规定，现场随机抽取办公楼区10 道墙体，每道墙体作为1 个测试区，再从每个测试区随机抽选10块条面向外的砖作为测试对象，采用回弹法，对其抗压强度进行测试。

根据检测计算结果和《砌体工程现场检测技术标准》中15.0.9 条对砖标号评定的标准要求，认为该办公楼砖强度检测结果达到烧结普通砖抗压强度等级MU10 的标准，建议结构验算时，该办公楼砖抗压强度按MU10.0取值。

（3）混凝土强度评定

依据相关规定，现场随机抽取该办公楼四个梁、四个柱作为钻芯取样的对象，对混凝土的现龄期抗压强度进行抽检测量。

所取的芯样加工成高径比为0.95～1.05 的标准试件，并在室内自然干燥后，进行抗压试验。钻芯取样所得试件按照国家相关标准进行抗压试验。

通过对抗压试验数据的分析，建议在结构验算时柱混凝土抗压强度按18.0MPa 取值，梁混凝土抗压强度按25.0MPa 取值。

4 检测鉴定结论

通过对检测结果的综合分析，得出以下鉴定结论：

（1）该楼首层拟改造区域部分构件存在增设、缺失以及后期私改的现象，与原设计不符。

（2）该楼首层个别混凝土构件存在明显变形、开裂、钢筋保护层局部剥离露筋现象；个别墙体存在受力裂缝，裂缝对构件的竖向承载力有一定影响。

（3）现场抽检构件截面尺寸、构件配筋抽检结果均满足设计图纸和相关规范的要求。

（4）该办公用房混凝土简支梁、板挠度的抽检结果均满足国家现行规范的相关要求；部分悬挑梁挠度的抽检结果不满足国家现行规范的相关要求。

（5）现场所测建筑物角点的倾斜量均符合国家现行规范的相关要求。

（6）该办公楼墙体的砌体砂浆抗压强度建议值为0.9MPa；该办公楼墙体的砖强度建议值为10.0MPa；首层改造区域范围内柱混凝土的抗压强度建议值为18.0MPa，梁混凝土抗压强度建议值为25.0MPa。

5 加固设计方案

根据检测鉴定的结论和和业主拟拆除部分墙体的实际需求，本次加固方案对楼板和梁底采用粘贴碳纤维的方法进行加固，对拆除墙体部位的梁采用钢筋混凝土拖换双梁的方法进行加固，对改造区域部分墙体采用混凝土墙体加固。同时利用PKPM 计算程序鉴定加固模块进行结构建模计算分析验算，确保改造后的结构计算满足承载力的要求。

5.1 混凝土托换梁法

对拟拆除墙体的部位采用钢筋混凝土拖换双梁的方法进行加固，托梁两端相应增设壁柱或扩大原柱截面。通过设置托换梁可以实现小空间向大空间的功能转换。施工图如图1 所示：

图1 双梁托换剖面

5.2 混凝土墙体加固法

为了提升改造区域的整体性，提升墙体的承载能力，对改造区域内的相关墙体采用钢筋混凝土板墙进行加固。施工图如图2 所示：

图2 墙板节点详图

5.3 碳纤维加固法

对拆除墙体上部梁及裂缝较大梁的梁底、板底进行碳纤维加固。将碳纤维布粘贴在梁底、梁侧及板底的受力部位，与其形成受力整体，能够有效的提高梁底、梁侧及板底的抗拉能力。施工图如图3 所示：

图3 梁碳纤维加固图

6 结语

本文通过对某老旧办公楼进行现场勘查和相关指标检测，得出鉴定结论，并根据鉴定结论制定有针对性的加固方案。在保证结构安全的前提下，实现了业主对于大空间建筑功能的需求，同时为相似建筑的结构功能改造提供了参考借鉴。