天地科技-彬長集團食堂活動中心檢測鑒定報告2011-3-17.doc

天地科技股份有限公司鑒定報告報告編號（No. of Report）：J113602 第 57 頁 共 57 頁（Page 57 of 57）委托單位（Client）陜西彬長集團有限公司生產服務中心地址（Add）電話（Tel）/工 程 名 稱（Name of engineering）彬長集團有限公司生產服務中心食堂活動中心檢測鑒定工 程 地 點（Place of engineering）咸陽長武縣亭口鄉(xiāng)亭北村工 程 編 號（No. of engineering）/鑒 定（Inspection）日期（Date）2011/3/82011/3/12項目（Item）外觀質量、混凝土強度、混凝土碳化深度、鋼筋配置、鋼筋保護層厚度、構件尺寸、結構承載力驗算和處理建議等依據(jù)（Reference documents）GB/T 50344-2004、JGJ/T 23-2001、JGJT 152-2008、GB 50009-2001、GB 50010-2002等鑒定結論 （Conclusion）1外觀及總體鑒定結論：1）該結構為地上3層（樓梯間出屋面）的鋼筋混凝土框架結構，現(xiàn)澆樓蓋，局部屋蓋為鋼網(wǎng)架屋面，建筑總高度為18 m，層數(shù)及高度未超限，但結構平面布置較規(guī)則，立面布置上較規(guī)則，結構體系及規(guī)則性符合規(guī)范規(guī)定。2）結構混凝土強度抽檢結果為：各層梁、柱混凝土強度推定值在36.050.1MPa之間，達到原設計C35要求。3）鋼筋配置情況：框架柱、框架梁的截面幾何尺寸、主筋數(shù)量、箍筋間距、保護層厚度等與設計圖紙基本相符，但有少數(shù)構件配筋存在實測與設計不一致的情況。4）結構外觀狀況很差，約一半數(shù)量的梁、板、柱構件存在較多裂縫，部分裂縫嚴重超規(guī)范限值；部分柱混凝土保護層脫落；部分構件鋼筋外露；大部分縱向填充墻存在裂縫，部分裂縫寬度很大。5）鋼網(wǎng)架構件變形不大，支座無明顯變形或破壞。6）結構構件裂縫超規(guī)范。約一半數(shù)量的梁、板、柱結構構件裂縫超規(guī)范限值0.3mm，部分達到0.7mm。7）結構構件及非結構構件（填充墻）變形及裂縫存在規(guī)律，該建筑填充墻整體變形規(guī)律是：縱向整體產生倒八字裂縫。自北向南看，沿建筑縱向1至4軸，各層隔墻上存在135（“”）斜裂縫；沿縱向8至6軸，隔墻上存在45（“/”）斜裂縫，4至6軸隔墻基本無裂縫。若從一層向三層觀察，各層裂縫寬度及長度逐漸減弱。8）根據(jù)柱子的裂縫分布情況推斷柱子的受力或變形規(guī)律是：1至4軸大多數(shù)柱在一層柱底受到自東南向西北方向的水平力或基礎柱傳來的彎矩，且力或彎矩的主方向是自東向西；6至8軸大多數(shù)柱在一層柱底受到自西北向東南方向的水平力或基礎柱傳來的彎矩，且力或彎矩的主方向是自西向東。9）梁的受力或變形規(guī)律是：主要是沿建筑縱向，即1至8方向大部分梁受彎，包括跨中受彎及負彎矩受彎，所受彎矩主要來自柱彎矩，其傳導方式基本符合結構力學理論。10）建筑橫向即A至E軸方向受力變形不明顯，僅有部分梁產生了自西向東的扭轉變形。11）通過各方面相關資料及計算結果分析，推斷該建筑的裂縫是受縱向不均勻沉降影響造成的，水平位移影響的可能性也存在，但沉降或位移的在減緩，結構逐漸趨于穩(wěn)定。2結構現(xiàn)狀承載力及加固效果驗算結論：2.1結構現(xiàn)狀承載力驗算結論1）計算結果與現(xiàn)場破壞狀況基本吻合，說明所采用的水平及沉降位移荷載較接近結構實際所受位移，該位移小于場地整體位移，原因在于由于結構類型的不同、場地條件的不同等多種復雜的因素綜合作用，導致結構自身所受位移與場地位移不完全一致，但趨勢基本吻合。2）計算結果表明，原設計地梁截面尺寸及配筋遠不足以抵抗額外水平及沉降位移，導致在變形過程中，地梁基本失效，需要對地梁進行加固補強。3）計算結果表明，結構縱向上的1-4軸及6-8軸組合產生了倒“八”字沉降，該范圍內的柱、梁受到位移荷載，產生較大彎矩、剪力，由于原設計未考慮到該位移荷載，設計的梁、柱截面尺寸或配筋不足，在這種情況下，結構構件產生了較大變形、裂縫等，該變形施加在填充墻及樓梯等等部分，導致填充墻、樓梯等變形、開裂嚴重，且破壞程度隨著層高的增加逐漸減弱。4）以上結果表明，需要對受損嚴重以及未受損但主要受力的梁、柱進行加固補強，考慮到結構變形已經(jīng)產生難以恢復，場地沉降趨于穩(wěn)定，故加固補強的原則與目的有以下幾點：一是如果場地變形及沉降已經(jīng)穩(wěn)定，加固后保證以后的正常使用過程中滿足承載力要求，滿足抗震要求，滿足耐久性要求；二是如果場地變形及沉降還將繼續(xù)發(fā)生，加固后要能夠抵抗一定程度的場地變形及沉降，具體數(shù)值約為已發(fā)生值的1/2左右。2.2加固效果驗算結論1）通過新做大截面地梁，可以大大增加結構整體剛度，有效抵抗、調整地基不均勻沉降，大大減小了基礎梁柱傳導至上部結構的彎矩與剪力。2）經(jīng)驗算，柱子經(jīng)過包鋼，梁經(jīng)過粘貼高強碳纖維布加固后，其等代補強鋼筋面積滿足位移荷載下增加的鋼筋面積，同時滿足正常使用荷載下及地震作用下的配筋量。3）柱、梁經(jīng)過加固后，其撓度變形、裂縫數(shù)量及寬度均大大減少，不大于規(guī)范要求的撓度與梁跨之比1/250限值及一類環(huán)境下裂縫0.3mm的限值，滿足正常使用及耐久性要求，加固后由于鋼板外涂刷防腐涂料，碳纖維布表面涂刷環(huán)氧類結構膠，可以起到提高結構耐久性作用。備注：批準(Approval)審核(Verification)鑒定（Chief inspecter）聯(lián)系電話(Tel)報告日期（Date）2011-3-171 工程概況陜西彬長礦業(yè)集團有限公司生產服務中心食堂活動中心位于長武縣亭口鄉(xiāng)亭北村，位于淄博礦業(yè)集團亭南煤礦107工作面采空區(qū)邊緣，為地上三層混凝土框架結構（樓梯間出屋面），長50.7m，寬29.5米，建筑高度15.45米，建筑面積約4000平米，地上結構構件強度均為C35，非承重大孔空心磚（容重不大于12.4KN/m3），混合砂漿，柱下獨立基礎且設一層地梁，目前主體結構已封頂，砌筑隔墻過程中，受采空區(qū)場地變形影響，建筑隔墻、地面、樓梯、框架梁柱等出現(xiàn)很多裂縫導致無法繼續(xù)施工及使用。經(jīng)天地科技股份有限公司開采設計事業(yè)部技術人員分析，該建筑位于淄博礦業(yè)集團亭南煤礦107工作采空區(qū)頂，該建筑主體結構受采動引起的地表移動雖尚未結束，但其影響程度將逐漸減小，受損建筑物在加固維修后仍可保證其主要功能不受影響，具有加固價值。為了解該該結構受損情況及安全狀態(tài)情況，以及為下一部結構加固提供依據(jù)，據(jù)此陜西彬長礦業(yè)集團有限公司生產服務中心委托我單位對該結構進行檢測鑒定。食堂活動中心的外觀照片見圖1-1，其首層結構平面布置圖見圖1-2。圖1-1 食堂活動中心北側面外觀照片圖1-2 食堂活動中心首層頂梁結構平面布置圖2 檢測鑒定項目與依據(jù)2.1 檢測鑒定項目1）外觀質量全面檢查，重點是裂縫分布情況；2）混凝土強度及碳化深度抽樣檢測；3）混凝土構件配筋抽樣檢測；4）混凝土構件鋼筋保護層抽樣檢測；5）混凝土構件截面尺寸抽樣檢測；6）結構承載力及變形驗算分析；7）提出處理意見。2.2 檢測鑒定依據(jù)1）建筑結構檢測技術標準（GB/T 50344-2004）；2）回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程（JGJ/T 23-2001）；3）鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程（CECS 03：2007）；4）混凝土中鋼筋檢測技術規(guī)程（JGJT 152-2008）；5）建筑結構荷載規(guī)范（GB 50009-2001）；6）建筑工程抗震設防分類標準（GB 50223-2008）；7）建筑抗震設計規(guī)范（GB 50011-2001）（2008版）；8）混凝土結構設計規(guī)范（GB 50010-2002）；9）工程質量檢測/檢查委托書。3 外觀質量檢查對食堂活動中心結構構件外觀質量狀況進行了全面檢查，檢查結果見表3-1；現(xiàn)場外觀質量檢查時發(fā)現(xiàn)部分構件開裂嚴重，對此進行了裂縫分布及寬度的詳細檢測，檢測結果見表3-2。表3-1 構件外觀質量狀況檢查結果序號構件位置及名稱外觀質量狀況備注1一層6/7-A/B樓梯間樓梯間休息平臺梁兩端產生剪切斜裂縫，呈倒“八”字形，梯板（該樓梯為板式）與休息平臺梁之間產生水平錯動裂縫，梯柱頂端存在水平裂縫，樓梯間填充墻產生斜裂縫。休息平臺板底產生斜裂縫，梯板底產生裂縫。推斷樓梯間受水平力或水平位移荷載2一層8-E柱柱底西立面存在至少7條水平裂縫，且延伸至南、北立面，北面多于南面，且西立面保護層存在松動脫落現(xiàn)象。裂縫最寬約0.4mm。柱頂東立面存在至少6條水平裂縫，且延伸至南、北立面，南面多于北面。裂縫最寬約0.3mm。推斷柱底受自西北向東南的水平力或彎矩3一層8-D柱與一層8-E柱裂縫分布情況同，但比該柱稍輕微。與8-E柱同4一層8-C柱與一層8-E柱裂縫分布情況同，但輕微。與8-E柱同5一層8-B柱與一層8-E柱裂縫分布情況同，嚴重，柱底裂縫仍是西立面和北立面比南立面嚴重。與8-E柱同6一層7-B柱與一層8-B柱裂縫分布情況同，但輕微。與8-B柱同7一層1-E柱柱底南立面存在至少8條水平裂縫，且延伸至東立面，裂縫最寬處約0.4mm。柱頂北立面存在至少9條水平裂縫，且延伸至西立面，裂縫最寬處約0.4mm。推斷柱底受自東南向西北的水平力或彎矩8一層1-D柱與一層1-E柱裂縫分布情況同，但輕微，柱底南立面存在約3條裂縫，最寬處約0.1mm。與1-E柱同9一層1-A柱與一層1-E柱裂縫分布情況同，但輕微，裂縫數(shù)約5條，裂縫最寬處約0.2mm，由東立面延伸至北立面。與1-E柱同東面力大10一層2-E柱與一層1-E柱裂縫分布情況同，但更嚴重，裂縫最寬處約0.4mm，且東立面多于南立面。與1-E柱同東面力大11一層3-E柱與一層2-E柱裂縫分布情況同，但稍輕微，裂縫數(shù)約7條，裂縫最寬處約0.3mm，且東立面多于南立面。與2-E柱同續(xù)表3-1 構件外觀質量狀況檢查結果序號構件位置及名稱外觀質量狀況備注12一層4-E柱與一層2-E柱裂縫分布情況同，但輕微，東立面裂縫數(shù)約3條，裂縫最寬處約0.2mm，南立面基本無。與2-E柱同13一層1/2-A/B樓梯間該樓梯與一層6/7-A/B樓梯間位置對稱，破壞情況相似，但方向對稱。推斷樓梯間受水平力或彎矩14一層頂7/8-D梁該梁靠近7-D柱端頭處存在自樓板底向梁底延伸的5條豎向裂縫，最寬0.3mm，判斷為梁端負彎矩破壞裂縫。推斷梁端受到柱子傳來的負彎矩15二層2/3-C梁該梁靠近2-C柱端頭處存在自樓板底向梁底延伸的8條豎向、斜向裂縫，最寬0.8mm，判斷為梁端負彎矩破壞裂縫。推斷梁端受到柱子傳來的負彎矩16二層3/4-B梁該梁靠近3-B柱端頭處存在自樓板底向梁底延伸的5條豎向裂縫，最寬0.7mm，判斷為梁端負彎矩破壞裂縫。與二層2/3-C梁同17二層3-B柱柱頂西立面存在4條水平裂縫，最寬0.6mm。推斷二層B軸各柱底受到自西向東的水平力18二層4/5-D梁該梁底面蜂窩麻面較嚴重。/19二層3/4-D梁梁跨中底面存在1條寬0.5mm豎向裂縫，4條細裂縫，梁頂有次梁。推斷是梁頂豎向荷載所致20二層7-B/C梁該梁自向東扭轉變形嚴重，梁底與填充墻之間產生20mm的錯位位移，與該梁垂直的填充墻斜向裂縫寬達20mm。推斷該梁兩端柱子產生向東的彎曲21二層7-C/D梁該梁自向東扭轉變形嚴重，梁底與填充墻之間產生35mm的錯位位移。推斷該梁兩端柱子產生向東的彎曲22二層7-D/E梁該梁與二層7-B/C梁狀態(tài)同。與二層7-B/C梁同23二層2-D/E梁該梁側蜂窩麻面，梁底直角處保護層脫落。/24二層1/2-E梁該梁兩端均存在7、8條豎向裂縫，縫寬0.7mm，梁底隔墻斜向開裂7mm。推斷該柱柱底受到自東向西的水平力25二層2/3-E梁該梁與二層1/2-E梁狀態(tài)同。與二層1/2-E梁同26二層3-E柱該柱柱頂東立面存在5條水平裂縫，縫寬0.6mm。推斷該柱柱底受到自東向西的水平力27二層3/4-E梁該梁與二層1/2-E梁狀態(tài)同。與二層1/2-E梁同28二層4-D/E梁該梁自向東扭轉變形，梁底與填充墻之間產生10mm的錯位位移，梁底填充墻存在微小豎向裂縫，非上下通長，不連續(xù)。推斷該梁兩端柱子產生向東的彎曲29二層4/5-E梁該梁與二層1/2-E梁狀態(tài)同，但輕微，梁底直角處保護層脫落。與二層1/2-E梁同30二層6/7-E梁該梁與二層1/2-E梁狀態(tài)同，嚴重。推斷該柱柱底受到自西向東的水平力31二層6/7-A梁該梁與二層1/2-E梁狀態(tài)同。推斷該柱柱底受到自西向東的水平力32三層1-E柱柱頂存在4條水平裂縫，最寬0.3mm。/33三層5-柱柱樓梯間休息平臺處，存在3條水平裂縫，最寬0.2mm。/34三層6-B柱存在較多蜂窩麻面。/續(xù)表3-1 構件外觀質量狀況檢查結果序號構件位置及名稱外觀質量狀況備注35一層1/2-E隔墻自北向南看，隔墻上存在135（“”）斜裂縫，嚴重。/36一層2/3-E隔墻與一層1/2-E隔墻同。/37一層3/4-E隔墻與一層1/2-E隔墻同。/38一層6/7-E隔墻自北向南看，隔墻上存在45（“/”）斜裂縫，嚴重。/39一層7/8-E隔墻與一層6/7-E隔墻同。/40二層1/2-E隔墻自北向南看，隔墻上存在135（“”）斜裂縫，稍輕微。/41二層2/3-E隔墻與一層1/2-E隔墻同。/42二層3/4-E隔墻與一層1/2-E隔墻同。/43二層6/7-E隔墻自北向南看，隔墻上存在45（“/”）斜裂縫，稍輕微。/44二層7/8-E隔墻與一層6/7-E隔墻同。/45一層B、C、D軸隔墻與一層E軸隔墻同。/46二層B、C、D軸隔墻與二層E軸隔墻同。/47三層E軸隔墻與二層E軸隔墻類似，輕微。/48三層B、C、D軸隔墻與二層B、C、D軸隔墻類似，輕微。/49三層鋼網(wǎng)架鋼網(wǎng)架整體變形不大，無失效單位桿件，支座部位無損壞，基本完好。/50場地地表產生垂直于縱向的裂縫，位于4軸和6軸之間。/現(xiàn)場詳細圖片見圖3-1至圖3-17： 圖3-1 建筑南立面8-6軸(自左向右)隔墻裂縫 圖3-2 建筑南立面4-1軸(自左向右)隔墻裂縫圖3-3 二層2-3軸間隔墻135（“”）受剪斜裂縫圖3-4 二層6-7軸間隔墻45（“/”）受剪斜裂縫 圖3-5 一層柱7-E柱底西北立面水平受彎裂縫圖3-6 一層柱7-C柱底西北立面水平裂縫，受彎后保護層松動脫落 圖3-7 一層柱1-D柱底東南立面水平受彎裂縫圖3-8 一層柱2-E柱頂西北立面水平受彎裂縫圖3-9 一層梁7/8-D梁端側面自樓板向梁底的豎向負彎矩裂縫圖3-10 二層梁3/4-B梁端側面自樓板向梁底的豎向負彎矩裂縫圖3-11 二層3/4-D梁梁底正彎矩裂縫圖3-12 6/7-A/B一層樓梯梯梁斜裂縫，且梯梁與梯板相接處脫開圖3-13 6/7-A/B梯梁與梯板相接處脫開，梯柱存在裂縫圖3-14 三層鋼網(wǎng)架未發(fā)生異常圖3-15 三層鋼網(wǎng)架支座節(jié)點未發(fā)生異常圖3-16 建筑場地地表存在與建筑縱向垂直的裂縫圖3-17 建筑外側圍墻開裂破壞后重新砌筑結構構件外觀質量檢測結論：根據(jù)檢查結果，食堂活動中心結構構件外觀質量總體情況及生成規(guī)律如下：1）結構構件裂縫超規(guī)范。約一半數(shù)量的梁、板、柱結構構件裂縫超規(guī)范限值0.3mm，部分達到0.7mm，嚴重超規(guī)范?；炷两Y構設計規(guī)范（GB50010-2002）第5.2.1條指出：“鋼筋混凝土構件和在使用階段允許出現(xiàn)裂縫的預應力混凝土構件，應驗算裂縫寬度。按荷載的短期效應組合并考慮長期效應組合的影響所求得的最大裂縫寬度，不應超過表3.3.4規(guī)定的允許值?！卑匆?guī)范中表3.3.4規(guī)定，鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的裂縫控制寬度，在不同的環(huán)境下，針對不同的混凝土結構，其最大裂縫寬度有不同的控制標準，本工程結構裂縫限值為0.3mm。2）結構構件及非結構構件裂縫存在規(guī)律，該建筑填充墻整體變形規(guī)律是：縱向整體產生倒八字裂縫。自北向南看，沿建筑縱向1至4軸，各層隔墻上存在135（“”）斜裂縫；沿縱向8至6軸，隔墻上存在45（“/”）斜裂縫，4至6軸隔墻基本無裂縫。若從一層向三層觀察，各層裂縫寬度及長度逐漸減弱。2）根據(jù)柱子的裂縫分布情況推斷柱子的受力或變形規(guī)律是：1至4軸大多數(shù)柱在一層柱底受到自東南向西北方向的水平力或基礎柱傳來的彎矩，且力或彎矩的主方向是自東向西；6至8軸大多數(shù)柱在一層柱底受到自西北向東南方向的水平力或基礎柱傳來的彎矩，且力或彎矩的主方向是自西向東。3）梁的受力或變形規(guī)律是：主要是沿建筑縱向，即1至8方向大部分梁受彎，包括跨中受彎及負彎矩受彎，所受彎矩主要來自柱彎矩，其傳導方式基本符合結構力學理論。4）建筑橫向即A至E軸方向受力變形不明顯，僅有部分梁產生了自西向東的扭轉變形。針對以上規(guī)律，結合多種建筑力學原理及工程經(jīng)驗對食堂活動中心結構構件外觀裂縫產生原因進行分析如下：長條形建筑物的下部縱墻上常會產生八字形裂縫或單方向斜裂縫，下部縫寬較大，向上逐漸縮小，在房屋建成不久就會出現(xiàn)，它的數(shù)量和寬度隨時間而發(fā)展。主要是由于地基承載力結構剛度上的差異或場地不均勻沉降使建筑物不均勻沉降引起的，當差異沉降積累到一定的數(shù)值時，使得結構柱、梁產生內力及變形，對填充墻進行拉壓或剪切，使填充墻上產生附加水平或豎向的剪力，根據(jù)彈性力學理論，剪力轉化為材料單元體的主拉應力，方向為45或135，當這種主拉應力超過了砌體的抗拉承載力后，砌體上便出現(xiàn)了裂縫。根據(jù)經(jīng)驗，正八字裂縫說明地基中部沉降大，倒八字裂縫說明地基兩端沉降大，其原理如圖3-18，圖3-19所示。圖3-18 墻體產生倒八字裂縫原理示意圖a圖：兩端沉降均勻的情況b圖：兩端沉降不均勻的情況，適用于本報告情況（注：圖中1為地基沉降曲線，一端裂縫越多，說明此處地基沉降值越大）圖3-19兩端地基的不均勻沉降使墻體產生倒八字裂縫圖3-20 地面水平或沉降位移導致結構內彎矩傳導示意圖長高比是保證結構整體物剛度的主要因素，長高比大的建筑物，調整地基不均勻變形的能力就差，相反，如將建筑物長高比限制在一定范圍內，就具有較大的調整地基不均勻變形的能力。實踐證明，建筑物的長高比控制在2.5至3之間時，可減少建筑物的相對曲率，房屋不易出現(xiàn)裂縫，而該建筑長高比=50.7/15.45=3.28，已超過經(jīng)驗限值，整體剛度不強，易受地基不均勻沉降影響。經(jīng)充分調查研究發(fā)現(xiàn)，該建筑位于淄博礦業(yè)集團亭南煤礦107工作采空區(qū)頂，由于場地受采空區(qū)的影響生產了沉降及變形，業(yè)主委托天地科技股份有限公司開采設計事業(yè)部對該場地進行了評價，根據(jù)該所2010年11月所做的陜西斌長礦業(yè)集團有限公司生產服務中心廠區(qū)地基、建筑物安全穩(wěn)定性分析和評價報告（編號：JS-KC特采2010-B050）表6.1主要建筑物地基土移動與變形預計值范圍、圖4-2下沉等值線、圖4-3水平變形等值線及圖4-4傾斜變形等值線來看，該建筑所處位置場地最大沉降較大，介于49（8-E軸西南側）至114（1-A軸東北側）mm之間，地表最大沉降差較大，約為70mm，最大拉伸水平變形不大，約為0.2mm/m，傾斜值很小，約為0.7mm/m，由于實際裂縫分布與沉降曲線分布基本吻合，故綜合以上研究，基本可以推斷該建筑的裂縫是受縱向不均勻沉降影響造成的。4 混凝土強度及碳化深度檢測根據(jù)回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程(JGJ/T23-2001)的規(guī)定，采用回彈法對梁和柱子的混凝土強度進行檢測，并鉆取混凝土芯樣進行抗壓強度試驗，根據(jù)芯樣強度結果對回彈法檢測結果進行修正。4.1 混凝土芯樣強度與回彈法檢測修正量現(xiàn)場對每層混凝土柱子鉆取芯樣6個，對每層混凝土梁鉆取芯樣4個（照片見圖4.1、4.2），芯樣抗壓強度試驗結果以及回彈法檢測混凝土強度對應樣本的修正量見表4.1。所抽查的混凝土設計強度標號均為C35，由表4.1結果可知，柱子混凝土芯樣抗壓強度最低值為36.8 MPa，梁混凝土芯樣抗壓強度最低值為36.1 MPa，故混凝土芯樣抗壓強度試驗結果均能滿足設計要求。表4.1 芯樣抗壓強度及回彈法檢測混凝土強度對應樣本修正量序號構件名稱芯樣強度(MPa)對應測區(qū)強度換算值(MPa)回彈修正系數(shù)修正系數(shù)均值1一層1C柱42.741.50.950.922一層2D柱40.548.20.843一層3D柱36.442.30.864一層4C柱38.140.50.945一層5B柱38.238.90.986一層7E柱37.936.11.057一層4/5-B梁41.249.00.840.958一層4/5-C梁42.945.20.959一層6/7-A梁42.443.80.9710一層5-D/E梁42.540.91.0411二層2C柱54.352.71.030.8812二層3D柱36.856.60.6513二層4D柱42.150.30.8414二層5E柱37.250.50.7415二層8B柱52.052.90.9816二層7C柱54.453.11.0217二層2/3-C梁39.252.90.740.8618二層3/4-B梁43.045.20.9519二層1/2-B梁42.343.80.9720二層4/5-D梁48.640.91.1921三層2-A柱48.640.81.191.1622三層3D柱50.841.61.2223三層5B柱49.139.61.2424三層6E柱57.243.71.3125三層7C柱52.053.10.9826 三層7B柱54.453.31.0227三層1/2A梁42.150.30.840.8228三層1/2B梁37.250.50.7429三層4/5A梁52.052.90.9830三層6/7B梁38.253.10.72圖4.1 混凝土芯樣照片圖4.2 混凝土芯樣照片4.2 混凝土碳化深度檢測結果現(xiàn)場采用酚酞試液對混凝土柱子和梁的碳化深度進行測試，檢測結果在混凝土強度計算時結合混凝土芯樣的抗壓強度對回彈值進行修正。4.3 樓板混凝土強度檢測結果回彈法檢測框架梁、柱混凝土強度結果見表4.2。表4.2混凝土強度回彈法檢測結果混凝土強度回彈法檢測結果序號構件所在樓層和軸號構 件名 稱平均值mfccu (MPa)標準差sfccu (MPa) 最小值fccu,min(MPa) 推定值fecu (MPa)1一層框架柱37.71.4336.036.02一層框架梁39.52.6936.236.23二層框架柱43.45.1638.338.33二層框架梁46.24.6739.739.74三層框架柱51.91.1550.150.15三層框架梁40.96.3336.836.8由表4.2可見，所抽檢柱混凝土強度推定值最小值為36.0MPa，滿足設計強度標號C35 的要求。由表4.2可見，所抽檢梁混凝土強度推定值最小值為36.2MPa，滿足設計強度標號C35的要求。5 混凝土構件截面尺寸、鋼筋配置、保護層厚度檢測采用鋼卷尺對混凝土構件的截面尺寸進行檢測，混凝土柱截面尺寸檢測結果見表5.1，混凝土梁截面尺寸檢測結果見表5.2，可見，所抽檢部位的實測構件截面尺寸基本符合設計要求，個別柱實測尺寸小于設計尺寸。采用磁感儀檢測混凝土柱和梁中的鋼筋間距，檢測操作依據(jù)混凝土中鋼筋檢測技術規(guī)程（JGJ/T 152-2008）有關規(guī)定進行。柱子配筋檢測結果見表5-1，梁配筋檢測結果見表5-2，可見，所抽檢部位的實測鋼筋配置符合設計要求。采用磁感儀檢測混凝土柱和梁中的鋼筋保護層厚度，檢測操作依據(jù)混凝土中鋼筋檢測技術規(guī)程（JGJ/T 152-2008）有關規(guī)定進行。柱子保護層厚度檢測結果見表5-1，梁的保護層厚度檢測結果見表5-2，可見，所抽檢部位的鋼筋保護層厚度實測值中，大部分實測數(shù)值滿足原設計要求，但由于個別柱子開裂嚴重，柱腳處鋼筋保護層有開裂脫落現(xiàn)象。表5.1 表5.1 柱截面尺寸、鋼筋配置檢測結果柱截面尺寸、鋼筋配置檢測結果構件所在樓層和軸號截面尺寸bh（mm）柱縱筋mm箍筋間距縱筋保護層厚度加密區(qū)mm非加密區(qū)mm實測設計實測根數(shù)設計根數(shù)測量根數(shù)柱邊起的測量長度實測間距設計間距測量根數(shù)測量長度實測間距設計間距實測設計一層1-C500X500500X500161655001001002002003530一層2-D600*600600*600181855001001002002004030一層3-D600*600600*600181855001001002002003530一層 4-C500*500500X500121256001001002002004030 一層5-B600*600600*600121266001001002002004030一層8-E500*500500*500121266001001002002002535二層3-B600*600600*60012 1266701001002002003530二層 2-C600*590600*600121277001001002002003030二層7-C500*500500*50088665010010020020030 30二層4-D590*590600*600121277001001002002003530二層5-B600*600600*600121277001001002002003530二層6-E500*500500*5001010770010010020020035 30三層3-D600*600600*600181877001001002002003030三層4-B600*600600*6001212770010010020020035 30三層7-C500*500500*5008877001001002002003530三層7-B500*500500*5008877001001002002003530三層7-E500*500500*500101077001001002002004030表5.2 梁截面尺寸、鋼筋配置檢測結果梁截面尺寸、鋼筋配置檢測結果構件所在樓層和軸號截面尺寸bh（mm）梁縱筋mm箍筋間距縱筋保護層厚度加密區(qū)mm非加密區(qū)mm實測設計實測根數(shù)設計根數(shù)測量根數(shù)測量長度實測間距設計間距測量根數(shù)測量長度實測間距設計間距實測最小設計一層4/5-B300*800300*8004477001001502002003025一層4/5-C300*800300*8004477001001502002503525一層6/7-A250*700250*700441010001001502002003025 一層5-D/E 250*800250*8004488001001002002003025二層3/4-B300*800300*8004499001001502002003525二層1/2-A250*700250*7004477001001502002003025二層2/3-C300*700300*7004488001501502002003525二層4/5-D300*700300*7004488001501502002004025 三層1/2-A250*700250*7004477002001502002003525三層1/2-B250*800250*8004477001501502002003025三層6/7-A250*700250*7004467002001502002003025三層6/7-B250*800250*8004466501501502002003025檢測結論：1. 該結構為地上3層（樓梯間出屋面）的鋼筋混凝土框架結構，現(xiàn)澆樓蓋，局部屋蓋為鋼網(wǎng)架屋面，建筑總高度為18 m，層數(shù)及高度未超限，但結構平面布置較規(guī)則，立面布置上較規(guī)則，結構體系及規(guī)則性符合規(guī)范規(guī)定。2. 結構混凝土強度抽檢結果為：各層梁、柱混凝土強度推定值在36.050.1MPa之間，達到原設計C35要求。3. 鋼筋配置情況：框架柱、框架梁的截面幾何尺寸、主筋數(shù)量、箍筋間距、保護層厚度等與設計圖紙基本相符，但有少數(shù)構件配筋存在實測與設計不一致的情況。4. 結構外觀狀況很差，約一半數(shù)量的梁、板、柱構件存在較多裂縫，部分裂縫嚴重超規(guī)范限值；部分柱混凝土保護層脫落；部分構件鋼筋外露；大部分縱向填充墻存在裂縫，部分裂縫寬度很大。5. 鋼網(wǎng)架構件變形不大，支座無明顯變形或破壞。6 結構現(xiàn)狀承載力及加固效果驗算除對該建筑物進行了工程檢測外，為了解結構變形原因、損壞情況以及加固處理后正常使用的安全狀態(tài)，需要對建筑主體結構進行整體驗算，計算包括以下兩個工況：1）工況一：模擬結構受地基不均勻所造成的破壞狀態(tài)，結構按照目前的現(xiàn)狀建模，荷載采用裂縫產生過程中荷載，包括結構自重恒載、施工活荷、填充墻荷載、風雪荷載及基礎不均勻沉降導致的支座位移荷載，因結構破壞期間該地區(qū)未發(fā)生近震，且該結構現(xiàn)狀不是地震所致，若加上地震荷載可能使模型失真較嚴重，故本工況驗算暫不含地震荷載。2）工況二：模擬結構經(jīng)過加固處理后裝修完畢正常使用時的安全狀態(tài)，結構按照天地科技股份有限公司設計的加固圖建模，主要包括新做大截面地梁，柱子濕式包鋼，梁粘高強碳纖維布，具體見陜西彬長礦區(qū)生產服務中心食堂活動中心抗變形加固設計（2011年2月）結構施工圖，荷載除了工況一的所有荷載，還要包括裝修恒載、樓面正常使用活載及地震荷載。由本報告檢測結果可知，建筑的各計算參數(shù)（如構件尺寸、混凝土強度等級等）已經(jīng)達到設計圖紙要求，故各參數(shù)按照原設計圖紙取值。由于原設計圖紙符合國家的相關法律、法規(guī)及技術標準等，故不再對原設計的合理性、安全性進行復核。6.1 計算條件規(guī)范依據(jù)：建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）、建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2001（2008年版）、建筑抗震鑒定標準GB 500232009、建筑抗震鑒定標準GB50023-2009及現(xiàn)場檢測的部分數(shù)據(jù)等。對該建筑物驗算所采用的基本參數(shù)為：(1)恒、活荷載標準值取值見原建筑、結構設計圖進行取值。表6.1 樓面活荷載取值（kN/m2）樓面位置活荷載樓面位置活荷載住宅、宿舍、旅館、辦公、教室2.0樓梯間3.5上人屋面2.0不上人屋面0.5(2)風荷載、雪荷載：基本風壓W0=0.30kN/（長武）；基本雪壓S=0.30kN/（長武）；地面粗糙度類別B類。(3)地震作用：地震烈度按6度（0.05g）（長武、彬縣），設計地震分組為第三組，場地土類型為類，工況一不考慮地震作用，工況二考慮地震作用。(4)材料強度：各層梁、板、柱混凝土強度等級取C35。(5)混凝土框架抗震等級為四級。(6)特殊荷載：柱底支座位移荷載，見圖6-2，該位移數(shù)值是參考天地科技股份有限公司開采所報告并通過結構裂縫擬合試算而推導出來的，但數(shù)值不完全與開采所報告一致，主要是東西兩側柱子豎向沉降差約30mm，未達到報告數(shù)值65mm，而且縱向上東西兩側邊柱各存在15mm向外的水平位移。通過對結構施加該組合支座位移，使結構的受力及變形形態(tài)可以較好的吻合構件現(xiàn)狀的開裂、變形形態(tài)。裂縫擬合計算書見附錄1?？拐痂b定依據(jù)類別：C類（后續(xù)使用年限50年的建筑）計算軟件：建筑結構PKPM2009計算程序（結構及鑒定加固模塊）。6.2 計算結果6.2.1工況一：模擬結構受地基不均勻所造成的破壞狀態(tài)，計算結果及說明見圖6.1至圖6.13。圖6.1 原結構三維軸測圖圖6.2 工況一柱底支座位移荷載注：圖上左側即1軸柱支座位移為向東15mm水平位移，向北15mm位移，向下沉降位移60mm。 圖6.3 工況一E軸框架立面彎矩分布圖注：采用本圖彎矩驗算梁柱撓度及裂縫寬度，可與現(xiàn)場較好吻合，說明支座位移取值比較合理，接近實際位移。如左側1-E軸柱底東立面彎矩278.5KN.m，驗算裂縫寬度0. 41mm，與現(xiàn)場基本吻合。圖6.4 工況一E軸框架立面剪力分布圖注：由圖中剪力來看，由地面位移、沉降導致結構內剪力數(shù)值很大，已遠遠超過上部荷載及地震荷載情況下的剪力值。圖6.5 工況一7軸框架立面彎矩分布圖注：本圖彎矩遠遠小于E軸數(shù)值，只相當于其1/5，說明結構橫向未收到地面位移沉降的影響，故該方向結構構件及隔墻損傷很少。圖6.6 工況一7軸框架立面剪力分布圖注：本圖剪力值遠遠小于E軸數(shù)值，只相當于其1/5，說明結構橫向未收到地面位移沉降的影響，故該方向結構構件及隔墻損傷很少。圖6.7 工況一地梁裂縫寬度分布圖注：從圖上看。地梁裂縫最寬達4mm多，遠超規(guī)范0.3mm限值，說明原結構地梁在位移沉降荷載下，已基本失去承載力及耐久性。圖6.8 工況一1層梁裂縫寬度分布圖注：從圖上看，結構縱向構件裂縫很多超規(guī)范限值0.3mm，達1.3mm，而橫向超規(guī)范裂縫相對較少，與現(xiàn)場情況吻合。圖6.9 工況一2層梁撓度分布圖注: 由圖上看，1-4軸與6-8軸間很多縱向梁撓度超規(guī)范限值，最大撓度達33.3mm，撓度分布情況與現(xiàn)場吻合。圖6.10 工況一地梁層梁柱計算配筋圖注：凡圖上配筋標1000的表示該梁超筋，截面不足，說明原設計地梁截面尺寸及配筋遠不滿足位移荷載要求，達不到調整不均勻沉降作用。圖6.11 工況一2層梁柱計算配筋圖注：從圖上看，位于1-4軸及6-8軸間的縱向梁及柱在位移荷載下配筋很大，原設計配筋不足，需要通過計算補強，但橫向梁配筋不大，基本正常。圖6.12 工況一3層梁柱計算配筋圖注：由圖可見，3層梁柱配筋結果分布趨勢與2層梁類似，且配筋量小于2層，說明位移荷載影響范圍隨樓層增加而減弱。圖6.13 工況一屋面梁柱計算配筋圖注：本圖結果與2層、3層類似。6.2.2工況二：模擬結構經(jīng)過加固處理后裝修完畢正常使用時的安全狀態(tài)，計算結果及說明見圖6.14至圖6.23。圖6.14 加固后結構三維軸測圖（注：該圖可以顯示新做地梁，未顯示梁柱加固情況）圖6.15 加固后結構三維透視圖（注：該圖紅色豎向線條表示柱包鋼，橫向線條表示梁粘碳布）圖6.16 工況二新做地梁計算配筋圖注：由于地梁截面尺寸較大（如600X1500），計算結果表明采用滿足最小配筋率的配筋量即可。圖6.17 工況二2層梁加固后計算配筋圖注：該圖梁柱配筋量為加固后還需要的配筋量，將還需要的鋼筋量與原設計圖配筋量比較，原設計配筋均滿足要求，說明加固滿足要求。圖6.18 工況二3層梁加固后計算配筋圖注：與圖6-17類似。圖6.19 工況二屋面層梁計算配筋圖注：結果表明，采用以上方法加固后，該層梁、柱不需加固即滿足。圖6.20 工況二新做地梁梁撓度分布圖注：結果表明，采用以上方法加固后，該層梁撓度很小，最大值16.3mm，與跨度之比為1/515，滿足規(guī)范要求。圖6.21 工況二2層梁計算撓度分布圖注：結果表明，采用以上方法加固后，該層梁撓度很小，最大值約21.7mm，與跨度之比為1/359，滿足規(guī)范要求。 圖6.22 工況二加固后2層梁裂縫寬度分布圖注：從圖上看，對比加固前結構構件裂縫變小很多，均不超規(guī)范限值。圖6.23 工況二不考慮位移考慮地震條件下E軸彎矩立面分布圖注：該圖表示E軸結構立面在地震作用下的彎矩圖，用來與圖6.3位移荷載下的比較。結果說明。地震作用下的彎矩比位移荷載下的彎矩小的多，如左側1-E軸柱底東立面彎矩位移荷載為278.5KN.m，地震作用下只有77.8KN.m。6.3 結構現(xiàn)狀承載力及加固效果驗算結論6.3.1 工況一：1）計算結果與現(xiàn)場破壞狀況基本吻合，說明所采用的水平及沉降位移荷載較接近結構實際所受位移，該位移小于場地整體位移，原因在于由于結構類型的不同、場地條件的不同等多種復雜的因素綜合作用，導致結構自身所受位移與場地位移不完全一致，但趨勢基本吻合。2）計算結果表明，原設計地梁截面尺寸及配筋遠不足以抵抗額外水平及沉降位移，導致在變形過程中，地梁基本失效，需要對地梁進行加固補強。3）計算結果表明，結構縱向上的1-4軸及6-8軸組合產生了倒“八”字沉降，該范圍內的柱、梁受到位移荷載，產生較大彎矩、剪力，由于原設計未考慮到該位移荷載，設計的梁、柱截面尺寸或配筋不足，在這種情況下，結構構件產生了較大變形、裂縫等，該變形施加在填充墻及樓梯等等部分，導致填充墻、樓梯等變形、開裂嚴重，且破壞程度隨著層高的增加逐漸減弱。4）以上結果表明，需要對受損嚴重以及未受損但主要受力的梁、柱進行加固補強，考慮到結構變形已經(jīng)產生難以恢復，場地沉降趨于穩(wěn)定，故加固補強的原則與目的有以下幾點：一是如果場地變形及沉降已經(jīng)穩(wěn)定，加固后保證以后的正常使用過程中滿足承載力要求，滿足抗震要求，滿足耐久性要求；二是如果場地變形及沉降還將繼續(xù)發(fā)生，加固后要能夠抵抗一定程度的場地變形及沉降，具體數(shù)值至少為已發(fā)生值的1/2左右。6.3.2 工況二：1）通過新做大截面地梁，可以大大增加結構整體剛度，有效抵抗、調整地基不均勻沉降，大大減小了基礎梁柱傳導至上部結構的彎矩與剪力。2）經(jīng)驗算，柱子經(jīng)過包鋼，梁經(jīng)過粘貼高強碳纖維布加固后，其等代補強鋼筋面積滿足位移荷載下增加的鋼筋面積，同時滿足正常使用荷載下及地震作用下的配筋量。3）柱、梁經(jīng)過加固后，其撓度變形、裂縫數(shù)量及寬度均大大減少，不大于規(guī)范要求的撓度與梁跨之比1/250限值及一類環(huán)境下裂縫0.3mm的限值，滿足正常使用及耐久性要求，加固后由于鋼板外涂刷防腐涂料，碳纖維布表面涂刷環(huán)氧