【摘要】上海某筒倉，為某碼頭改造項目其中一幢建筑，業(yè)主擬對該筒倉進(jìn)行改造開發(fā)建設(shè)，同時為規(guī)劃保留建筑的保護(hù)性改造提供房屋質(zhì)量的基礎(chǔ)資料。本報告對結(jié)構(gòu)的改變、損傷、傾斜、不均勻沉降、混凝土強度、構(gòu)件尺寸和配筋等進(jìn)行復(fù)核調(diào)查，對結(jié)構(gòu)建立計算分析模型，對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行驗算，給出檢測結(jié)論。

 

　　1.檢測目的、范圍

　　為配合某碼頭改造項目的開發(fā)建設(shè)，同時為規(guī)劃保留建筑的保護(hù)性改造提供房屋質(zhì)量的基礎(chǔ)資料，受業(yè)主委托對上述建(構(gòu))筑物進(jìn)行安全檢測。

　　被檢測建(構(gòu))筑物總平面見圖1-1。

　　本報告對象為八萬噸筒倉。

 

　　2.主要檢測內(nèi)容

　　1) 調(diào)查、摸清房屋的建筑、結(jié)構(gòu)情況和使用情況，包括實際組成、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件類型、連接構(gòu)造等;

　　2) 檢測房屋建筑、結(jié)構(gòu)的缺陷和損傷，并分析各類缺陷和損傷對結(jié)構(gòu)性能的影響和產(chǎn)生原因;

　　3) 對該建筑的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行材料強度檢測;

　　4) 建筑變形測量;

　　5) 正常使用荷載下結(jié)構(gòu)承載力分析;

　　6) 按照現(xiàn)行國家和地方標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果、委托方提供的圖紙資料及結(jié)構(gòu)驗算結(jié)果，確定房屋結(jié)構(gòu)安全性，提出使用、維修、加固的措施和建議。

 

　　4.房屋基本情況

　　房屋名稱：八萬噸筒倉

　　結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)

　　房屋設(shè)計日期：1991年

　　1)筒倉

　　筒倉建筑平面近似矩形，由3排10列、共30個內(nèi)徑為12m的標(biāo)準(zhǔn)單倉及18個內(nèi)徑為5.14m的星倉組成，東西向總長124.2m，南北向總寬37.2m。倉壁結(jié)構(gòu)底部標(biāo)高為10.8m，倉頂標(biāo)高為39.3m;倉上建筑物為單層房屋，屋面標(biāo)高為48m。

　　標(biāo)準(zhǔn)單倉由支撐結(jié)構(gòu)、倉壁結(jié)構(gòu)、漏斗結(jié)構(gòu)和倉頂組成。支撐結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土支柱，支柱截面尺寸為850mm×850mm、850mm×1700mm，混凝土柱縱筋分別為3232、5832，8@200復(fù)合箍筋。倉壁內(nèi)徑為12m，壁厚為210mm，倉壁高28.5m;倉壁按照高度分段配筋，內(nèi)倉壁自下至上分為四段，標(biāo)高10.160m~20.300m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為214@100、214@200，標(biāo)高20.300m ~25.050m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為214@125、214@200，標(biāo)高25.050m ~29.800m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為212@125、212@200，標(biāo)高29.800m ~39.300m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為212@150、212@200;外倉壁自下至上分為五段，標(biāo)高10.160m~20.300m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為216@100、214@150，標(biāo)高20.300m ~25.050m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為216@120、214@150，標(biāo)高25.050m ~29.800m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為214@100、212@150，標(biāo)高29.800m ~34.550m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為214@120、212@150，標(biāo)高34.550m ~39.300m水平環(huán)筋、垂直鋼筋分別為212@120、212@150;倉壁下環(huán)梁截面尺寸主要為850mm×1260mm，梁底、梁頂鋼筋均為1325，箍筋為8@200。漏斗結(jié)構(gòu)為圓錐鋼漏斗，筒倉鋼漏斗高度為5.0m，鋼板厚度為12mm;星倉鋼漏斗高度為1.9m，鋼板厚度為10mm。倉頂為井子梁、板結(jié)構(gòu)，井子梁為桁架結(jié)構(gòu)，東西向梁及南北向梁截面尺寸主要為350mm×1250mm的勁性梁;預(yù)制板樓蓋。倉上建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土梁的截面尺寸主要為300mm×1100mm、300mm×1300mm，預(yù)制板屋蓋。

　　筒倉基礎(chǔ)為鋼筋混凝土樁筏基礎(chǔ)，筏板厚度為1750mm。工程樁采用450mm×450mm預(yù)制鋼筋混凝土方樁，為二節(jié)制作，上段15m，下段16.5m，樁編號為JZHb-45-1516.5C，混凝土標(biāo)號為400級。

　　混凝土設(shè)計強度等級如下：

　　基礎(chǔ)、筒倉支柱及倉壁：300號。

　　2)工作樓

　　工作樓為一幢地下一層、地上八層的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋，建筑平面呈矩形，東西向為單跨，跨度為12.5m;南北向共6個開間，北起第三個開間尺寸為7.0m，其余開間尺寸均為5.5m，總長35m。房屋地下一層、一層、三層層高為4.5m，二層層高為6.0m，四~八層層高均為8.1m，總高55.5m。

　　工作樓結(jié)構(gòu)以框架為主，南端樓梯間區(qū)域及部分外墻為剪力墻。混凝土柱的截面尺寸主要為600mm×1200mm，混凝土梁截面尺寸主要為350mm×1250mm、350mm×850mm?；炷翂Π搴穸戎饕獮?20mm、240mm、350mm?，F(xiàn)澆混凝土樓(屋)蓋，樓板厚度主要為120mm。

　　基礎(chǔ)為鋼筋混凝土樁筏基礎(chǔ)，地下室底板厚度為1100mm，工程樁采用450mm×450mm預(yù)制鋼筋混凝土方樁，為二節(jié)制作，上段13m，下段14.8m，樁編號為JZHb-45-1314.8C，混凝土標(biāo)號為400級。

　　混凝土設(shè)計強度等級如下：

　　根據(jù)委托方提供的圖紙掃描件(圖號：結(jié)施7，結(jié)施10)，砼標(biāo)號為300號;

　　根據(jù)委托方提供的圖紙掃描件(圖號：結(jié)施33)，四層以下為C35，四層以上為C30。

 

　　5.現(xiàn)場檢測

　　1、建筑、結(jié)構(gòu)布置調(diào)查

　　在現(xiàn)場對房屋的建筑和結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行了調(diào)查，采用激光測距儀(型號：PD-24，儀器編號：031-1) 抽查測量了部分軸線尺寸。

　　檢測結(jié)果表明，房屋結(jié)構(gòu)布置、軸線尺寸基本與委托方提供的圖紙資料相符。

　　2、混凝土構(gòu)件截面尺寸檢測

　　現(xiàn)場用鋼卷尺(型號：30m，儀器編號：016)抽樣檢測了部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸。

　　檢測結(jié)果表明，房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸基本與委托方提供的圖紙資料相符。

　　3、構(gòu)件配筋抽樣檢測

　　為明確混凝土構(gòu)件中鋼筋配置情況，現(xiàn)場采用鋼筋探測儀(型號：PROFOMETER-5s，儀器編號：002)對梁柱縱筋數(shù)量進(jìn)行了探測，并局部鑿除混凝土保護(hù)層用游標(biāo)卡尺(儀器編號：030)測量鋼筋直徑。

　　經(jīng)復(fù)核，混凝土構(gòu)件配筋基本與委托方提供的圖紙資料相符。

　　4、混凝土強度測試

　　為確定被檢測房屋混凝土的抗壓強度，采用超聲回彈法并進(jìn)行鉆芯修正，按照《結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強度檢測技術(shù)規(guī)程—回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法》DG/TJ08-2020-2007規(guī)程進(jìn)行混凝土強度現(xiàn)場抽樣檢測。

　　考慮到鉆芯會對房屋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的損壞，因此根據(jù)房屋建造年代，把同一時期建造房屋作為一個批次進(jìn)行修正量計算。

　　具體檢測結(jié)果見表 5-1～表5-2。

　　5、鋼筋強度檢測

　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50344-2004)，采用硬度法對混凝土構(gòu)件中鋼筋強度進(jìn)行現(xiàn)場抽樣檢測。采用HL-300里氏硬度計檢測鋼筋表面里氏硬度，根據(jù)《金屬里氏硬度試驗方法》(GB/T 17394-1998)、《黑色金屬硬度及強度換算值》(GB/T 1172-1999)、《鋼筋混凝土用鋼 第1部分：熱軋光圓鋼筋》(GB1499.1-2008)、《鋼筋混凝土用鋼 第2部分：熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2-2007)評定鋼筋的抗拉強度，具體檢測結(jié)果見表5-3，測量結(jié)果含測量誤差。

　　經(jīng)檢測，混凝土柱中鋼筋抗拉強度相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范HRB335的強度要求，達(dá)到二級鋼設(shè)計強度等級要求。

　　6、相對沉降測量

　　為了解該房屋的相對沉降情況，根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2007，采用水準(zhǔn)儀(型號：DZS2，儀器編號：005)測量房屋一層窗臺的相對高差，測量結(jié)果見表5-4，測點布置圖見圖5-1，測量結(jié)果含施工和測量誤差。

　　該廠房目前基礎(chǔ)傾斜率最大值為3.274‰(S8和S9兩點之間)，小于《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(DGJ08-11-2010)關(guān)于排架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)傾斜率的限值4‰。

　　7、房屋整體傾斜檢測

　　根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2007，用J2-JDE經(jīng)緯儀(編號003)采用投點法測量房屋傾斜率，測點布置見圖5-2，測量結(jié)果見表5-5(結(jié)果含測量誤差)。

　　8、房屋完損檢測

　　為明確房屋完損狀況，現(xiàn)場對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了完損檢測。

　　經(jīng)檢測，工作樓室外樓梯混凝土構(gòu)件存在鐵脹、鋼筋銹蝕現(xiàn)象，局部混凝土樓板存在收縮裂縫。

　　筒倉一層圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在多處滲漏水現(xiàn)象，圍護(hù)外墻局部開裂，內(nèi)粉刷局部脫落;倉上建筑屋面天溝處及外墻多處滲漏水，內(nèi)粉刷受潮、脫落;倉壁頂部局部露筋，鋼筋銹蝕。

　　工作樓與筒倉間的房屋混凝土梁端與牛腿處存在開裂現(xiàn)象，平頂存在預(yù)制板縫、滲漏水現(xiàn)象，圍護(hù)墻體多處開裂。

　　典型損壞情況如下表：

　　6.結(jié)構(gòu)驗算

　　6.1工作樓

　　6.1.1主要驗算參數(shù)

　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)的規(guī)定，被檢測房屋主要驗算參數(shù)如下：

　　風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓0.55kN/m2，C類粗糙度;

　　二層~八層樓蓋恒載：3.7 kN/m2;

　　屋面恒載：6.0kN/m2;

　　二層~八層樓面活載：5.0kN/m2(經(jīng)試算，當(dāng)樓面活載大于該值時，上部結(jié)構(gòu)承載力不能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求);

　　屋面活載：2.0 kN/m2(上人屋面)。

　　其余參數(shù)均根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場檢測結(jié)果取值。

　　不考慮地震作用。

　　6.1.2結(jié)構(gòu)驗算結(jié)果

　　驗算按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)等現(xiàn)行地方和國家標(biāo)準(zhǔn)，采用中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)研究所PKPM系列的SAT8等軟件計算。

　　柱承載力驗算

　　混凝土柱承載力基本滿足要求。

　　梁承載力驗算

　　混凝土梁承載力滿足要求。

　　6.2筒倉

　　6.2.1主要驗算參數(shù)

　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范》(GB50077-2003)的規(guī)定，被檢測筒倉主要驗算參數(shù)如下：

　　筒倉貯料：大米(常見糧食中密度最大);

　　貯料重力密度：8.5kN/m³;

　　內(nèi)摩擦角：30°;

　　對混凝土板摩擦系數(shù)：0.42;

　　豎向壓力修正系數(shù)：1.0;

　　倉壁保護(hù)層厚度按設(shè)計取值：20mm;

　　倉上建筑樓面恒載：5.5kN/m2，樓面活載：4.0kN/㎡;

　　倉上建筑屋面恒載：6.0kN/m2，屋面活載：0.5kN/m2;

　　風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓0.55kN/m2，C類粗糙度;

　　其余參數(shù)均根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場檢測結(jié)果取值。

　　不考慮地震作用。

　　6.2.2結(jié)構(gòu)驗算結(jié)果

　　倉壁

　　按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范》(GB50077-2003)的規(guī)定等現(xiàn)行地方和國家標(biāo)準(zhǔn)，采用手算進(jìn)行驗算復(fù)核，驗算結(jié)果見表 5-1～表 5-3。

 

　　7.結(jié)論及建議

　　c. 經(jīng)復(fù)核，房屋結(jié)構(gòu)布置、軸線尺寸、構(gòu)件截面尺寸基本與委托方提供的測繪圖紙資料基本相符。

　　d. 經(jīng)混凝土強度檢測，筒倉及倉上建筑混凝土強度推定值分別介于28.2MPa~31.1MPa、27.4MPa~29.2MPa，工作樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度推定值介于26.5MPa~31.1MPa。

　　e. 經(jīng)鋼筋強度檢測，混凝土構(gòu)件中鋼筋抗拉強度相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范HRB335的強度要求，達(dá)到二級鋼設(shè)計強度等級要求。

　　f. 經(jīng)完損檢測，房屋主要存在混凝土構(gòu)件鐵脹、鋼筋銹蝕、牛腿開裂、外墻和屋面滲漏水等損壞現(xiàn)象。

　　g. 根據(jù)測量結(jié)果，目前受檢房屋整體傾斜方向不具有一致性，測點傾斜率介于0.63‰~1.67‰，傾斜率小于《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(DGJ08-11-2010)規(guī)定的限值4‰。

　　h. 經(jīng)驗算，在正常使用荷載下，工作樓樓面最大活載取值為5kN/m2，此時，房屋上部結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件承載力基本滿足要求;筒倉區(qū)域結(jié)構(gòu)承載力基本滿足要求。

　　i. 綜上，在正常使用荷載下，目前房屋整體結(jié)構(gòu)安全，但房屋存在混凝土構(gòu)件鐵脹、鋼筋銹蝕、牛腿開裂等損壞現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行對癥加固、修繕。