改變使用功能建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固

湖南大學土木工程學院卜良桃教授

建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固概論及工程實例(第七講）

第八章改變使用功能建筑結(jié)構(gòu)

檢測鑒定與加固某綜合樓托換前主體結(jié)構(gòu)檢測鑒定與托換改造一、檢測與鑒定1.1工程基本情況

某市一郵政儲蓄營業(yè)廳樓房建成于2002年，層建筑面積約130m2。房屋1層為框架結(jié)構(gòu)，主要用途為營業(yè)廳，2~7層為磚混結(jié)構(gòu)，主要用途為居住。1層層高4.5m，2~7層層高3.0m，該房屋基礎(chǔ)為磚砌條形基礎(chǔ)，墻體均為粘土磚砌眠墻，樓面為預應力鋼筋混凝土空心板。1層平面圖2-7層平面圖1.2檢測、鑒定原因

由于該房屋1層營業(yè)廳需要改造，需要將原建筑2~1/4×B軸與2×A~B軸的墻體進行拆除，因為該墻體為承重墻，故應對該區(qū)域的梁和柱進行檢測，對房屋的整體承載力進行復核1.3檢測、鑒定內(nèi)容：（1）主要承重構(gòu)件材料強度檢測（混凝土構(gòu)件、磚、砂漿抗壓強度檢測）（2）承載力復核1.4檢測、鑒定結(jié)果（1）混凝土構(gòu)件抗壓強度檢測

采用回彈法對房屋主要承重構(gòu)件的混凝土抗壓強度進行現(xiàn)場抽檢，檢測結(jié)果表明，房屋混凝土構(gòu)件柱子強度等級推定值在C30左右，樓面梁強度等級C30。（2）砌體材料強度檢測

采用回彈法對房屋各層墻體燒結(jié)普通粘土磚、砌筑砂漿的抗壓強度進行現(xiàn)場抽檢，檢測結(jié)果表明,房屋墻體燒結(jié)普通粘土磚強度等級推定均達MU7.5，砂漿強度等級為7.4~7.9MPa。（3）結(jié)構(gòu)承載力驗算

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果采用結(jié)構(gòu)分析程序PKPM對一層構(gòu)件進行承載力驗算，結(jié)果表明該房屋經(jīng)過加固處理后，承載力計算復核滿足，需要進行加固改造的墻體2~1/4×B軸2×A~B軸可以進行拆除。

混凝土構(gòu)件抗壓強度檢測結(jié)果匯總表燒結(jié)普通粘土磚抗壓強度檢測結(jié)果匯總表（單位：MPa）

砌筑砂漿抗壓強度檢測結(jié)果匯總表（單位：MPa）結(jié)構(gòu)計算模型示意圖1.5檢測鑒定結(jié)論與建議（1）結(jié)論1）該房屋主體結(jié)構(gòu)方案選型正確，傳力路線明確，節(jié)點連接可靠。2）對混凝土構(gòu)件進行其抗壓強度檢測結(jié)果表明，柱混凝土回彈強度推定值在30MPa，梁混凝土回彈強度推定值在30MPa。3）砌體的砌筑磚及砂漿檢測結(jié)果表明，砌體磚強度等級達到MU7.5，砂漿強度等級為7.4~7.9MPa。4）該房屋墻體2~1/4×B軸與2×A~B軸托換后承載力滿足要求。（2）建議1）將該房屋需要托換的墻體2~1/4×B軸與2×A~B軸的基礎(chǔ)、框架柱和梁進行加固處理后可以進行托換加固。2）托換需委托有資質(zhì)的單位設(shè)計。3）托換需委托有資質(zhì)的單位進行加固施工。二、加固方案

本工程部分梁采用托換加固技術(shù)，應先進行基礎(chǔ)、框架柱和梁的加固處理然后進行托換。托換從頂層開始，對于托換墻體部分，必須設(shè)置可靠支撐或?qū)ι喜拷Y(jié)構(gòu)進行卸載至托換梁承載力達到設(shè)計要求。2.1基礎(chǔ)加固

對工程的2~1/4×B軸與2×A~B軸的基礎(chǔ)人工鑿除表面抹灰層、露出基礎(chǔ)原結(jié)構(gòu)，進行表面清理后，采用加大截面法加固處理，其加固平面布置圖及加固詳圖如圖所示。2.2柱、梁加固

對工程的2~1/4×B軸與2×A~B軸的框架柱和梁進行人工鑿除表面抹灰層、露出基礎(chǔ)原結(jié)構(gòu)，進行表面清理后，采用加大截面法加固處理。加固平面布置圖及詳圖如圖所示。一層柱、二層樓面梁加固詳圖2.3加梁拆墻托換加固設(shè)計

加梁拆墻托換施工分三步：（1）掏墻，根據(jù)上部荷載的大小、托梁的跨度、板下磚的模數(shù)確定托梁的高度，即板下掏墻的高度。掏墻后設(shè)置鋼支墩。（2）綁扎托梁鋼筋，鋼支墩作為梁的一部分，現(xiàn)澆混凝土。（3）當托梁的混凝土強度達到設(shè)計值后拆除梁下部墻體。加梁三拆墻三托換三施工三立面三示意三圖鋼支三墩大三樣圖三、三加固三施工三技術(shù)本工三程采三用了三改性三混凝三土、三植鋼三筋、三加大三截面三以及三托梁換三柱等三施工三方法三進行三加固三，具三有一三定的三施工三難度三，故三施工前必三須做三好防三護網(wǎng)三、臨三時支三撐等三安全三防護三措施三。施三工方三案中應針三對托三梁換三柱施三工編三制專三項施三工技三術(shù)措三施，三報相三關(guān)部三門審批后三方可三進場三施工三。涉三及原三結(jié)構(gòu)三的拆三除均三采用三無損三切除三方法三。3.三1植筋三施工三工藝要求三：新三增鋼三筋墻三部須三采用三植筋三技術(shù)三（用ES三A植筋三膠）三植入三原結(jié)三構(gòu)中三，主三梁鋼三筋植三入柱三深度三應滿三足20三d，其三余鋼三筋不三得少三于15三d，但三均需三達到三抗拔三試驗三要求三。順序三：定三位→鉆孔→注膠→植筋→固化→抗拔三試驗定位：即三按設(shè)三計要三求彈三線，三定出三植筋三位置三；鉆孔：在三預定三位置三鉆孔三，孔三徑比三所植三鋼筋三大4~三6m三m。機三械成三孔時三不得三影響三周圍三的結(jié)三構(gòu)構(gòu)三件，三應避三開原三結(jié)構(gòu)三的主三筋，三不得三截斷三原受三力鋼三筋；注膠：灌三入結(jié)三構(gòu)膠三，用三專用三灌膠三槍灌三注；植筋：將三所需三植筋三旋轉(zhuǎn)三插入三預定三深度三的鉆三孔中三。植三筋時三，其三鋼筋三應先三焊后三種植三。若三有困三難而三必須三后焊三，其三焊點三距基三材混三凝土三表面三因大三于15三d，且三應采三用冰三水浸三濕的三毛巾三包裹三植筋三的根三部；固化：固三化過三程不三可對三所植三鋼筋三擾動三，待三固化三后方三可進三入其三他工三序的三施工三；抗拔三試驗：根三數(shù)一三般不三少于三植筋三根數(shù)三的百三分之三一。3.三2加梁三拆墻三托換三施工鋼支三墩沿三需托三換的三墻體三均勻三布置三，鋼三支墩三之間三的凈三距離基本三相等三，且三不大三于60三0m三m，以50三0m三m為宜三。當新三設(shè)梁三高及三所托三換的三墻跨三度均三不大三時采三用鋼三支墩三大樣三一，否三則采三用鋼三支墩三大樣三二。托換三施工三的基三本順三序為三：基三礎(chǔ)、三墻、三柱加三固→開設(shè)三支墩三部位墻三洞→放置三鋼支三墩并三充分三頂緊三，拆三除支三墩間三墻體→扎筋三、支模三、澆三搗砼三、養(yǎng)三護→待砼三達到三設(shè)計三強度三后再三拆除三墻體三。四、三加固三施工三檢驗三與驗三收為保三證加三固工三程的三施工三質(zhì)量三，確三保房三屋的三安全三及正三常使用，三需根三據(jù)現(xiàn)三行建三筑工三程施三工質(zhì)三量驗三收規(guī)三范對三該房三屋的三加固工程三質(zhì)量三進行三檢驗三與驗三收。4.三1植筋三施工三質(zhì)量三檢驗（1）植三筋的三膠粘三劑固三化時三間達三到7d的當三日，三應抽三樣進三行現(xiàn)三場錨三固承三載力檢驗三。其三檢驗三方法三及質(zhì)三量合三格評三定標三準必三須符三合《三建筑三結(jié)構(gòu)三加固三工程三施工質(zhì)三量驗三收規(guī)三范》三（GB三5三05三50三-2三01三0）附三錄W的規(guī)三定。檢查三數(shù)量三：按三《建三筑結(jié)三構(gòu)加三固工三程施三工質(zhì)三量驗三收規(guī)三范》三（GB三5三05三50三-20三10）附三錄W確定三。檢驗三方法三：監(jiān)三理人三員應三在場三監(jiān)督三，并三檢查三現(xiàn)場三拉拔三檢驗三報告三。。（2）對三現(xiàn)場三拉拔三檢驗三不合三格的三植筋三工程三，若三現(xiàn)場三考察三認為三與膠三粘劑三質(zhì)量有關(guān)三且業(yè)三主單三位要三求追三究責三任時三，應三委托三當?shù)厝毩⑷龣z測三機構(gòu)三對膠三粘劑三安全性三能進三行系三統(tǒng)的三試驗三室檢三驗與三評定三。其三檢驗三項目三及安三全性三能指三標應三符合現(xiàn)三行國三家標三準《三混凝三土結(jié)三構(gòu)加三固設(shè)三計規(guī)三范》三（GB三5三03三67）的三規(guī)定三。檢查三數(shù)量三：每三一檢三驗項三目的三試件三數(shù)量三應按三常規(guī)三檢驗三加倍三。檢驗三方法三：按三現(xiàn)行三國家三標準三《混三凝土三結(jié)構(gòu)三加固三設(shè)計三規(guī)范三》（GB三5三03三67）和本三規(guī)范三規(guī)定三的試三驗方三法進三行4.三2托梁三換柱三施工三質(zhì)量三檢驗（1）掏三墻及三放置三鋼支三墩的三位置三須嚴三格按三照設(shè)三計圖三紙施三工，三鋼筋三的安三裝位置及三焊接三方法三符合三設(shè)計三規(guī)定三，其三焊接三質(zhì)量三應符三合現(xiàn)三行行三業(yè)標三準《三鋼筋三焊接及三驗收三規(guī)程三》（JG三J三18）的三要求三。（2）本三工程三混凝三土采三用C4三5改型三混凝三土，三該改三性混三凝土三應為三摻入三占水三泥重16三%的ZM混凝三土外三加劑三的免三振搗三自流三密實三成型三、無三收縮三、微三膨脹三混凝土。三其施三工過三程的三質(zhì)量三控制三應符三合《三建筑三結(jié)構(gòu)三加固三工程三施工三質(zhì)量三驗收三規(guī)范》三（GB三5三05三50三-2三01三0）的三相關(guān)三規(guī)定三。學生三食堂三增加三荷載三后主三體結(jié)三構(gòu)檢三測鑒三定與三加固一、三檢測三與鑒三定1工程三概況（1）三工程三基本三情況某學三院第2學生三食堂三設(shè)計三為地三下1層、三地上3層的三框架三結(jié)構(gòu)三，本三工程三抗震三設(shè)防三烈度三為6度，三建筑三場地三類別三為Ⅱ類，三建筑三抗震三設(shè)防三類別三為丙三類，三框架三抗震三等級三為四三級，三地基三基礎(chǔ)三設(shè)計三等級三為丙三級，三采用三人工三挖孔三樁基三礎(chǔ)。三結(jié)構(gòu)三的安三全等三級為三二級三，結(jié)三構(gòu)設(shè)三計使三用年三限為50年。三負1層框三架柱三混凝三土設(shè)三計強三度等三級為C3三5，1層梁三、板三混凝三土設(shè)三計強三度等三級為C3三0。結(jié)三構(gòu)平三面布三置圖三如下三圖所三示。結(jié)構(gòu)三平面三布置三圖（2）檢三測、三鑒定三原因三和內(nèi)三容現(xiàn)需三在該三食堂1樓2~三4交A~三D軸線三區(qū)域三范圍三內(nèi)增三設(shè)舞三臺，為確三保第2學生三食堂三的正三常、三安全三使用三，湖三南交三通職三業(yè)技三術(shù)學院三特委三托我三單位三對該三食堂1樓2~三4交A~三D軸線三區(qū)域三進行三檢測評三定。2.檢測三與鑒三定結(jié)三果（1）混三凝土三構(gòu)件三抗壓三強度三檢測采用三回彈三法對三檢測三區(qū)域三范圍三內(nèi)主三要承三重構(gòu)三件的三混凝土抗三壓強三度進三行檢三測，三檢測三結(jié)果三如下三表所三示。檢測三結(jié)果表三明，三所檢三測主三要承三重構(gòu)三件的三混凝三土抗三壓強三度滿三足原設(shè)三計要三求。混凝三土抗三壓強三度檢三測結(jié)三果匯三總表（2）混三凝土三構(gòu)件三鋼筋三配置三檢測采用CM三9鋼筋三探測三儀對三混凝三土構(gòu)三件配三置的三鋼筋三大小三、間距、三保護三層厚三度進三行檢三測，三檢測三結(jié)果三如表三所示三。檢測三結(jié)果三表明，三所檢三測混三凝土三構(gòu)件三內(nèi)所三配置三的鋼三筋間三距、三保護三層厚三度基本滿三足原三設(shè)計三要求三。混凝三土梁三、柱三構(gòu)件三鋼筋三檢測三結(jié)果三匯總?cè)順敲嫒宓兹驿撊顧z三測結(jié)三果匯三總表（3）樓三面板三厚度三檢測采用ZB三L-三T7三10樓板三厚度三儀對三該食三堂的1層樓三面板三板厚三進行檢測三，結(jié)三果見三下表三所示三。檢三測結(jié)三果表三明，三所檢三測樓三面板三的平均厚三度均三滿足三原設(shè)三計要三求。樓面三板厚三度檢三測結(jié)三果匯三總表（4）樓三面板三撓度三變形三檢測采用三高精三度水三準儀三對該三食堂三的1層樓三面板三板底三相對三高差進行三檢測三，檢三測結(jié)三果如三下表三所示三。檢測三結(jié)果三表明三，所三檢測樓面三板撓三度變?nèi)沃等∮谌嚓P(guān)三規(guī)范三規(guī)定三的撓三度變?nèi)蜗奕?，三滿足設(shè)三計要三求。樓面三板撓三度測三量結(jié)三果匯三總表（5）外三觀質(zhì)三量檢三測對檢三測區(qū)三域范三圍內(nèi)三主要三承重三構(gòu)件三的外三觀質(zhì)三量進三行普三查，其結(jié)三果描三述如三下：三各構(gòu)三件表三面光三滑平三整，三未見三明顯三缺陷三等情況；三梁、三柱節(jié)三點連三接情三況良三好，三受力三明確三；具三體情三況如三圖所示三。各構(gòu)三件表三面光三滑平三整梁、三柱節(jié)三點連三接情三況良三好（6）局三部計三算復三核采用PK三PM結(jié)構(gòu)三設(shè)計三軟件三對檢三測區(qū)三域范三圍內(nèi)三各承三重構(gòu)三件的承載三能力三進行三復核三計算三，所三采用三的計三算參三數(shù)如三下：三荷載三按《建筑三結(jié)構(gòu)三荷載三規(guī)范》（GB三5三00三09三-2三00三1）有三關(guān)規(guī)三定取三值：三基本風三壓值0.三35三k三N/三m2，其三設(shè)計三樓面三活荷三載標三準值三餐廳三為2.三5k三N/三m2，門三廳、三樓梯三間活三荷載三為3.三5三kN三/m三2，新三增舞三臺部分活三荷載三取為4.三0k三N/三m2；結(jié)三構(gòu)計三算模三型、三結(jié)構(gòu)三布置三、材三料強度及三構(gòu)件三幾何三尺寸三根據(jù)三現(xiàn)場三的檢三測結(jié)三果建三立，三計算三模型三示意如圖三所示三。結(jié)構(gòu)三計算三模型三示意三圖對該三食堂1樓2~三4交A~三D軸線三區(qū)域三混凝三土構(gòu)三件的三計算三結(jié)果三與設(shè)計三值進三行對三比，三如表三所示三：1層柱三配筋三及復三核結(jié)三果1層樓三面梁三配筋三及復三核結(jié)三果1層樓三板配三筋及三復核三結(jié)果3.檢測三鑒定三結(jié)論三與建三議（1）結(jié)三論根據(jù)三現(xiàn)場三檢測三結(jié)果三，經(jīng)三數(shù)據(jù)三計算三、分三析，三結(jié)論三如下三：1）所三檢測三主要三承重三構(gòu)件三的混三凝土三抗壓三強度三滿足三原設(shè)三計要三求2）所三檢測三混凝三土構(gòu)三件內(nèi)三所配三置的三鋼筋三間距三、保三護層三厚度三基本滿三足原三設(shè)計三要求三。3）所三檢測三樓面三板的三平均三厚度三均滿三足原三設(shè)計三要求三。4）所三檢測三樓面三板撓三度變?nèi)沃等∮谌嚓P(guān)三規(guī)范三規(guī)定三的撓三度變?nèi)蜗拗等?，滿三足設(shè)三計要三求。5）局三部計三算結(jié)三果表三明，三新增三舞臺三后活三荷載三值增三大，三所檢三測區(qū)域三范圍三內(nèi)部三分柱﹑梁在三原有三配筋三情況三下不三能滿三足房三屋的三承載能三力要三求，三需進三行加三固處三理。（2）建三議1）對三檢測三區(qū)域三內(nèi)的1層柱三進行三加固三處理三?？v三筋及三箍筋三間距三根據(jù)計三算結(jié)三構(gòu)而三定。2）對三檢測三區(qū)域三內(nèi)的1層梁三進行三加固三處理三。鋼三筋間三距根三據(jù)計三算結(jié)構(gòu)三而定三。3）經(jīng)三加固三處理三，并三確認三施工三質(zhì)量三達到三相關(guān)三規(guī)范三要求三后，三后期可三按原三設(shè)計三條件三正常三使用三。二、三加固三方案現(xiàn)需三要在三該食三堂1樓2~三4交A~三D軸線三區(qū)域三范圍三內(nèi)增三設(shè)舞三臺，增三加了三該區(qū)三域的三