古建筑物的檢測鑒定及加固設計

1、文物建筑物的檢測鑒定及加固設計郭治 （河北建研科技有限公司）摘要 對擬進行改造的某名人故居進行了全面的檢測鑒定，并提出了抗震鑒定和安全性鑒定結論及加固意見，根據(jù)鑒定結果進行了加固設計。按照設計方案進行施工后，建筑物順利完成了既定的改造，安全狀況良好。本文提出了一套詳細的文物建筑物的檢測鑒定和加固設計的方法，對于相關工程實踐和加固設計具有一定的參考價值。關鍵詞 文物建筑 檢測鑒定 加固設計中圖分類號1 工程概況某名人故居位于秦皇島市北戴河，建于二十世紀初，為地上二層、局部三層的建筑，建筑面積約480。該建筑為我國某領導人故居，后一直作為全國重點文物建筑進行保護，是否經(jīng)過正規(guī)單位進行設計和施工等情

2、況不詳。建筑物南立面外觀見圖1，東立面外觀見圖2。圖1：沈鈞儒故居南立面 圖2：沈鈞儒故居東立面現(xiàn)相關部門欲對其進行改造，但由于該建筑物年代久遠，歷史文化底蘊深厚，且為文物保護建筑，為保證改造工作的順利進行，在改造前對其進行了檢測鑒定，并根據(jù)鑒定結果對其進行了改造前的加固設計。2 建筑物基本情況測繪現(xiàn)場采用激光測距儀、鋼卷尺等工具對該建筑物的平、立面布置、結構布置進行了詳細測繪，測繪中對建筑物的基本構件（包括墻、梁、板和柱等）、層高、跨度、木窗、木門、木樓梯、女兒墻、挑檐、外廊、窗間墻、洞口等位置和尺寸進行了詳細測量，繪制了該建筑物各層的建筑平、立、剖面圖和結構布置平面圖，建筑物首層建筑平面圖

3、和剖面圖見圖3和圖4。圖3 建筑物首層平面示意圖圖4 建筑物剖面示意圖3 結構檢測鑒定3.1結構構造體系布置和荷載調(diào)查對該建筑結構構造體系布置進行詳細調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該建筑一層外墻自基礎至一層頂板采用毛石砌筑，局部門窗洞口使用青磚；內(nèi)墻采用青磚砌筑；G軸、H軸、E軸及1軸的門窗洞口上部采用混凝土過梁。二層內(nèi)、外墻均采用青磚砌筑；E軸、1軸及5×C-E的門窗洞口上部為混凝土過梁?，F(xiàn)場調(diào)查未發(fā)現(xiàn)圈梁、構造柱。對該建筑樓面及屋面荷載、樓層傳力途徑進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該建筑一層樓面采用木梁、木檁條搭接，滿鋪20mm厚木板頂面。二層屋面采用木梁、木檁條、木椽子搭接，屋面滿鋪葦薄。一、二層大開間房間均采用木

4、梁搭接墻體承重，木梁上搭接檁條。一層1-5×C-E部分為入口外門廳，采用400mm×400mm石柱承重，柱頂采用混凝土過梁，混凝土樓板。接下來的改造中擬拆除一層1-4×E-G房間內(nèi)墻體，使該房間成為大空間房間。經(jīng)現(xiàn)場檢測，該房間內(nèi)墻體均未承受荷載。該房間內(nèi)屋面豎向荷載由木梁及檁條承重。3.2 地基基礎檢測 建筑物改造時會導致局部的荷載變化，明確地基基礎的情況對改造具有指導性的價值。采用在現(xiàn)場開挖基礎探坑的方法對地基基礎進行檢測，尺量基礎尺寸、埋深，實測工程做法，繪制基礎尺寸和做法圖，為結構改造前的承載力復核提供數(shù)據(jù)支持。3.3 材料強度檢測采用回彈法（參照）并結合

5、貫入法對墻體用砌筑灰漿的強度進行檢測發(fā)現(xiàn)，所檢墻體砌筑灰漿強度均小于0.3MPa。 該建筑所用混凝土構件較少，抽取了部分構件，采用回彈法檢測其現(xiàn)齡期混凝土強度發(fā)現(xiàn)，所檢混凝土構件現(xiàn)齡期混凝土強度最小值為14.5MPa，多集中在15.0 MPa左右。3.4 混凝土構件配筋檢測 采用鋼筋掃描儀并局部破損法檢測混凝土構件的配筋情況，并繪制混凝土構件的配筋圖，為后續(xù)的承載力復核和加固設計提供數(shù)據(jù)支持。3.5 主體結構損傷或缺陷普查、木構件檢測 該建筑使用年代較長，已超過現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的使用基準期，主體結構構件存在許多的老化和損壞現(xiàn)象。對該建筑物主體結構現(xiàn)狀進行普查，重點檢查墻體裂縫、較大變形、鋼筋銹蝕等

6、損傷或缺陷。檢測發(fā)現(xiàn)，該建筑一、二層局部墻體存在裂縫（繪制了裂縫示意圖），一層局部毛石砌筑外墻存在沿毛石縫隙勾縫灰漿脫落現(xiàn)象。對該建筑而言，多數(shù)木構件為主要承重構件，木構件的檢測是損傷普查的重點。全數(shù)檢測了木梁、木檁、木椽、木樓板面的腐朽、干裂、蟲蛀等質量缺陷發(fā)現(xiàn)：一層頂木構件與該建筑使用年限明顯不同，多處木構件明顯為近期維修更換過。一層1-4×E-G房間頂木梁未見明顯腐蝕、蟲蛀現(xiàn)象；樓面板與墻體相交節(jié)點處，檁條存在嚴重腐蝕。屋面板存在縱向裂縫。一層5-8×A-D房間木梁底存在縱向干縮裂縫，裂縫最大處寬度約15mm；局部檁條存在縱向干縮裂縫；局部木檁條存在截面損失現(xiàn)象；木頂

7、板板間縫隙明顯，存在漏水痕跡。一層6-9×D-F房間梁底存在縱向順紋裂縫，梁側向存在縱向干縮裂縫；局部檁條存在縱向干縮裂縫；木頂板局部有破損。一層7-10×F-H房間，木梁側向存在縱向貫通裂縫，裂縫最大寬度約15mm，該裂縫局部已采用嵌條鑲補，但未使用抱箍；局部檁條存在蟲蛀和縱向裂縫。二層屋面均采用木梁及檁條、椽子，屋面滿鋪葦薄，各房間木構件均腐朽嚴重，梁及檁條存在縱向裂縫，且存在蟲蛀現(xiàn)象。三層屋面木構件存在明顯修復痕跡，但修復時所使用木材均為舊質木材。存在蟲蛀、腐朽現(xiàn)象。樓梯木構件明顯修復過，缺陷調(diào)查顯示，樓梯木構件良好。4. 結構承載力驗算依據(jù)檢測結果及國家相關規(guī)范標準

8、，采用中國建筑科學研究院開發(fā)的“PKPM”結構設計軟件對該建筑物上部砌體結構承載力進行復核驗算，結果表明，該建筑的大部分墻體承載力不滿足規(guī)范要求。二層4-6×1/E混凝土梁承載力滿足規(guī)范要求。木梁承載力滿足規(guī)范要求。5 結構性能鑒定5.1 抗震鑒定根據(jù)建筑工程抗震設防分類標準GB50223-2008和建筑抗震鑒定標準（GB50023-2009）的相關規(guī)定進行鑒定：墻體砌筑砂漿的強度小于M1，不滿足建筑抗震鑒定標準（GB50023-2009）條第1款中“多層的毛料石墻，實際達到的砂漿強度等級不應低于M1?！钡囊?；墻體內(nèi)無拉結鋼筋，不滿足建筑抗震鑒定標準（GB50023-2009）10

9、.3.6條第2款“內(nèi)外墻體應咬槎較好，多層石墻房屋墻體留瑪雅差時，每隔600mm左右宜有2的拉結鋼筋”的要求；該建筑墻體未設置圈梁，不滿足建筑抗震鑒定標準（GB50023-2009）10.3.6第3款中“房屋每層的縱橫墻均應設置圈梁”的要求；木屋蓋構件連接不滿足條第1款中“木屋蓋構件應有圓釘、扒釘過鋼絲等相互連接”的要求。5.2 安全性鑒定從地基基礎、上部承重結構和圍護系統(tǒng)承重部分三個方面，按照子單元和鑒定單元分部進行，對該建筑進行了安全性鑒定：該建筑物局部墻體存在裂縫；一層少許木構件存在縱向裂縫，但木構件與墻體搭接節(jié)點處存在局部腐朽現(xiàn)象；二、三層大部分木構件出現(xiàn)嚴重腐朽和蟲蛀現(xiàn)象，木構件承載力損失嚴重。該建筑物年代久遠，整體性較差。依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，多處抗震措施不滿足規(guī)范要求。計算結果顯示，該建筑物多處墻體承載力不滿足規(guī)范要求。木梁及混凝土梁承載力滿足規(guī)范要求。綜合評定該建筑物安全性等級評定為Csu。6 加固設計 根據(jù)檢測鑒定結果，對該建筑進行了針對性的加固設計。6.1整體性加固對該建筑內(nèi)墻采用雙面夾板墻，外墻采用單面夾板墻進行加固處理，詳見圖5、圖6。對該建筑的整體結構進行改造，加設圈梁，加設圈梁的做法詳見圖7和圖8。圖5 雙面夾板墻加固圖5 單面夾板墻加固圖6 外墻圈梁做飯 圖7內(nèi)墻圈梁做法6.2 其他加固對存在質量缺陷的木構件及屋