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某砖混及框架结构综合楼的损伤检测分析 袁群 （河南省水利科学研究所郑州 “ ） 李斌陈为何鲜峰 （黄委会水利科学研究院郑州 “ ） 一、 综合楼基本情况及损伤原因 某校综合楼建于 ’ ’年， 位于度抗震设防区 内， 占地约 “ *， 由学生宿舍楼和教学楼两部分组 成。宿舍楼为“层砖混结构， 条型基础， 一、 三、 五层设 有截面为* * 的圈梁， 未设构造柱。教学 楼为,层框架结构， 筏型基础。 ’年在该楼南侧约 - 处， 采用框架剪力墙结构新建一高层成教中心 楼。中心楼为 层， 局部 层， 设*层地下室， 采用 桩筏基础， 基底埋深’ - 。基坑采用钢筋混凝土护坡 桩支护， 桩径’ ， 桩长 - , 。桩间的竖向隔渗 帷幕采用“ 的强力水泥搅拌桩， 双排布置， 桩间 搭接 ， 处理深度 * - “ 。该工程场地地貌属黄 河冲积平原。地下 - 以内为新近黄河冲洪积粉 土， - ’ - “ 为.缓流水相或静水相， 含有机质粉 土、 粉质粘土。场地含两层地下水， 第一层为潜水， 埋 深 - ’ 左右； 第二层为砂层含水， 微具承压性， 埋深 ’ - “ - 。 成教中心楼基坑开挖时， 采用井点排水降低地下 图沉降测点示意图 水位。月 中 旬， 当 基 坑 开挖至/ - 左右时， 排 水非常混浊， 综合楼与中 心楼前的地面出现局部塌 陷 （见 图） ， 综 合 楼 出 现 不均匀沉降， 墙体大面积 开裂， 损伤严重。 二、 损伤检测结果分析 -沉降观测 事故出现以后， 在综合楼四周基础附近的墙体上 布置了沉降测点0 0 （图） ， 以月 日的沉降 值为基准， 至月* ,日， 连续观测了 天。在观测期 内， 各测点沉降值已小于 - ／1（图*） ， 沉降已经稳 定 ［］， 但仍能从残余沉降观测结果分析出综合楼的一 些沉降状况。其中0 0 “及0 的沉降最大 （图） 。 * -倾斜观测 采用经纬仪对宿舍楼和教学楼的阳角进行倾斜观 测。宿舍楼和教学楼向南最大倾斜率分别为 - ’2和 - 2， 且教学楼的西南角同时也向西倾斜 - 2， 这 与场地塌陷区发生的部位及教学楼二层楼板不均匀沉 降 （图） 的情况是一致的。 -裂缝检测 宿舍楼南立面墙上有近“ 条明显裂缝， 裂缝一律 向东倾斜。室外裂缝平均长* - ’ ， 宽* - ， 室内裂 缝平均长 - ， 宽 - 。北立面墙上有近 条明 显裂缝， 和南立面墙上裂缝的最大区别是裂缝一律向 西倾斜。室外裂缝平均长 - “ ， 宽 - “ ， 室内裂缝 平均长 - ， 宽 - 。一、 三层圈梁上个别处有明 显斜裂缝， 地圈梁、 基础及五层圈梁上未观测到裂缝。 教学楼框架上的裂缝主要分布在梁柱节点附近的 梁端。在一跨内， 南北向次梁是梁南端底部和梁北端 顶部开裂， 东西向主梁是梁西端底部和梁东端顶部开 裂。越靠近北和越靠近东的梁开裂越少， 且裂缝宽度 也越小。出现裂缝的梁柱节点, *个， 占总数 “ 的 - 3。主梁裂缝宽度不小于 - 的梁柱节点* , 个， 次梁裂缝宽度不小于 - 的梁柱节点个。填 充砖墙、 隔墙、 每层楼顶板及楼梯上的裂缝也均较多。 -混凝土强度及碳化深度检测 宿舍楼圈梁截面尺寸为* * ， 混凝土 设计强度4 ’。采用回弹法 ［*］抽测了一层 和 , 房间两处圈过梁的混凝土强度。其中 房间圈过梁 混凝土强度为 * - “ 5 6 7， 平均碳化深度为 , - , ； ,房间圈过梁混凝土强度为 - 5 6 7， 平均碳化深 度为 * - “ 。 教学楼柱梁混凝土设计强度4 ’。采用超声/回 弹法 ［］抽测了* *根柱梁的混凝土强度， 其中 根柱 梁的混凝土强度小于4 ’。有 根柱梁的平均碳化 深度超过* ， 大于混凝土保护层厚度。 三、 评估分析 ［/,］ 宿舍楼沉降已经稳定。其东南角沉降量最大， 造 成宿舍楼发生扭转变形和出现典型的扭转型裂缝， 使 南立面墙上的裂缝向东倾斜， 而北立面墙上的裂缝向 西倾斜。由于该楼倾斜率小于2， 且裂缝对墙体、 圈 梁和地梁造成的危害都未达到危险构件的标准， 因此 楼房整体也未达到危房标准。但是， 不论怎样宿舍楼 墙体毕竟出现了大量裂缝， 圈梁上也有明显裂缝； 加上 该楼施工质量先天不足， 部分圈梁混凝土强度较低， 碳 化严重， 因此对该楼继续使用的前提条件是必须对它 进行加固。 教学楼沉降也已经稳定， 其西南角沉降量最大。 该 , 第 卷 第期建筑结构 * 年月 图部分测点沉降过程曲线图“综合楼各测点沉降结果 图教学楼二层楼板相对沉降量 楼倾斜率小于， 柱子未发现有受损裂缝。但是， 主、 次梁上最宽裂缝已达 ’ ， 超过 ’ “ 的裂缝 有“ “处， 填充砖墙、 隔墙、 每层楼顶板及楼梯上也均有 大量裂缝， 教学楼受到了严重损伤。除此之外， 该楼的 施工质量也存在严重问题。仅短短 年左右的时间， 柱子最大碳化深度已达* ’ , ， 平均碳化深度超过 混凝土保护层厚度 （ ） 的柱梁有 根， 占受检柱 梁数的, “ ’ ,； 有近一半的抽测柱梁的混凝土强度达 不到设计强度- 的要求， 属于不合格构件。如果该 楼继续使用， 必须彻底加固与修补。 四、 结语 对上述综合楼损伤程度的检测结果说明 （） 在以粉土为主的工程场地进行深基坑开挖时， 如果需要降水， 降水方案一定要周密合理， 以防周围场 地的粉土流失， 造成周围场地塌陷及周围建筑物损伤。 （） 在建建筑物的施工过程中， 需对周围场地及建 筑物变位进行监测， 这是预测和控制邻近建筑损伤的 关键一步。 （“） 距基坑开挖点较远的房屋的严重损伤说明， 对 整体性较差的砖混结构， 增加圈梁及扶壁柱， 提高其整 体性能， 不仅对抗震性能有利， 对预防意外事故损伤也 非常重要。 （） 教学楼为框架结构、 片筏基础， 在本次事故中， 受到损伤最严重的部位是主、 次梁。故适当提高框架 结构中梁的抗力， 尤其是柱梁节点梁端的抗弯能力非 常必要。 参考文献 ’ 建筑地基处理技术规范 （. / . , 010 ）2 ’ 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 （. / .／3 “10 ）2 “ ’ 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 （- 4 - 5 ）2 ’ 建筑工程质量检验评定标准 （/ 6 . “ 1 ）2 * ’ 工业厂房可靠性鉴定标准 （/ 6 . 10 ）2 ’ 危险房屋鉴定标准 （- . “1 ）2 （上接第 页） 图“牛腿桩 工字形钢 （外包混凝土） 托着墙体并与基础两侧预制桩 相连” 的方法， 虽然可以分担原有基础的部分荷载， 但 其施工会影响上部结构安全。最终采用 “在基础两侧 现浇钢筋混凝土牛腿桩” 方案 （如图“所示） 。该方案 从受力角度分析 ） 牛腿桩与原有毛石条形基础共同 承担竖向荷载， 降低了基底压力， 同时牛腿桩在受力 时， 桩侧面对原基础侧面产生压力， 对原有基础起到加 固作用； ） 将原持力层承担的荷载一部分由牛腿桩来 承担， 降低了基底压力， 从而有效地减小地基不均匀沉 降。该方案的优点 ） 施工机具简单， 施工灵活， 噪声 低， 对原有基础和地基扰动小； ） 采用动态设计和信息 法施工， 可根据现场情况和变形监测数据及时调整方 案， 因此安全可靠； “） 工期短， 费用经济合理。 根据现场情况及设计计算， 牛腿桩设在轴“范 围内， 桩距为 ’ * ，桩长为“ ’ ；轴“和轴“ “范围内， 桩距为 ’ ， 桩长为 ’ * 。考虑到场地施 工条件， 采用人工成孔。施工时应注意 ） 挖基槽 （基础 两侧 ’ 宽） 至毛石基础底面， 严禁超挖； ） 用洛阳铲 成孔时， 核实每个孔的岩性， 以便根据每个孔的具体情 况， 及时调整孔深或孔距； “） 成孔完毕后， 在孔口按设计 的牛腿桩尺寸用尖刀挖好， 然后夯实孔底； ） 做到随成 孔、 随浇注， 切忌空孔时间过长， 以免增加地基的附加沉 降； *） 成孔时， 要在基础两侧交叉进行；） 先加固地基较 软弱部位， 后加固地基相对较好部位。 对于既有墙体裂缝采用水泥浆 （掺 ,胶） 灌实， 裂缝严重处， 采用钢丝网抹水泥的方法进行了修补。 ’加固效果 施工过程中和施工结束后一年半的沉降观测显 示， 墙体没有产生新的裂缝， 加固效果良好。 参考文献 ’建筑地基处理技术规范 （. / . , 00 ）2北京 中国建筑工业出版 社， 0 0 2 ’建筑桩基设计规范 （. / . 0 0 ）2北 京 中 国 建 筑 工 业 出 版 社， 0 0 2 ,