不同結(jié)構(gòu)房屋在整體抗變形能力上的表現(xiàn)差異

2021-04-24 05:13GAOPingping

住宅科技 2021年4期

■ GAO Pingping

1 研究背景

隨著近年來發(fā)達(dá)地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速推進，城市里越來越多的既有房屋受新建工程施工的相鄰影響和漫長歲月的侵蝕，發(fā)生了沉降、傾斜、裂縫等損壞現(xiàn)象，部分房屋甚至危及到安全使用。為了解受損房屋的安全狀態(tài)，切實保障人民群眾的人身財產(chǎn)安全，各地房管部門每年都投入大量的人力物力，通過對相關(guān)受損房屋進行安全性鑒定來保障城市基礎(chǔ)設(shè)施的順利運行。本文列舉兩個房屋鑒定案例，通過對這兩個案例中涉事房屋的相似點和不同處進行分析和研究，來了解和判斷房屋構(gòu)造措施對房屋整體性和抗變形能力的作用。

2 案例一

2.1 工程概況

太倉市某小區(qū)內(nèi)一幢五層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓，建于2001 年（圖1），磚墻承重結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓、屋面板，鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，按照建造時的國家和行業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求，該房屋設(shè)置了混凝土構(gòu)造柱和圈梁（圖2）。

2008 年因城市建設(shè)發(fā)展的需要，在該房屋的北側(cè)開發(fā)新建了一處商業(yè)廣場項目，商業(yè)廣場的基坑邊線距離住宅樓的北外墻約7 m（圖3）。在新建工程的基坑開挖期間，該房屋發(fā)生了明顯的不均勻沉降和朝向基坑方向的整體傾斜，為了解房屋的安全狀態(tài)，蘇州市房管部門對其進行了安全性鑒定。

圖1 太倉市某住宅樓外立面

圖2 太倉市某住宅樓二層建筑平面示意圖

圖3 施工現(xiàn)場與住宅樓的相對位置圖

2.2 房屋檢測、鑒定

2.2.1 房屋上部結(jié)構(gòu)及周邊地面外觀檢查

通過現(xiàn)場走訪和檢查，該住宅樓上部結(jié)構(gòu)承重墻體的外觀雖有部分水平和豎向裂縫，但裂縫數(shù)量不多，裂縫寬度也基本在0.5 mm 以內(nèi)（圖4），房屋上部結(jié)構(gòu)的外觀損壞程度較輕。但房屋四周的室外道路水泥地坪出現(xiàn)了嚴(yán)重的下沉變形及開裂現(xiàn)象，路面主要裂縫的寬度大多在1 cm 以上，較嚴(yán)重的部位達(dá)到了2.6 cm（圖5）。

2.2.2 房屋沉降及傾斜監(jiān)測數(shù)據(jù)

通過2008 年10 月10 日～2009年7 月22 日期間的沉降觀測，該房屋外墻上共8 個沉降觀測點的累計沉降量最大為-198.9 mm、最小為-84.1 mm，房屋南北向的差異沉降超過了8 cm，平均差異沉降率達(dá)到了近6‰。而該房屋整體向北（向新建工程基坑的方向）的傾斜率也由最初的平均2.7‰發(fā)展到9.0‰，增加了6.3‰，與南北向的平均差異沉降率相吻合。

2.2.3 房屋周邊地基土體撓動探測

通過采用雷達(dá)進行現(xiàn)場勘察探測，發(fā)現(xiàn)房屋周邊土體撓動明顯，局部區(qū)域已出現(xiàn)嚴(yán)重的疏松帶，這也是導(dǎo)致室外地坪嚴(yán)重下沉變形開裂和房屋出現(xiàn)明顯的南北向差異沉降的直接原因。

2.2.4 鑒定結(jié)論及處理意見

經(jīng)過現(xiàn)場檢測、監(jiān)測和分析判斷，房屋管理部門認(rèn)為該房屋的安全性和適用性因周邊工程的施工受到了嚴(yán)重的影響，根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292—2015）將該房屋的安全性等級評定為Dsu 級，須對其進行整體糾偏和地基加固處理。

2.3 房屋糾偏、加固處理及復(fù)查

根據(jù)房屋安全鑒定意見，維修單位對住宅樓采用室外掏土法進行了結(jié)構(gòu)糾偏，同時采用壓密注漿法對房屋地基進行了加固處理。糾偏加固完成后又對該房屋進行了復(fù)查，房屋整體南北向和東西向均無明顯的傾斜趨勢，各測點的傾斜率介于0.23‰～1.54‰之間，已滿足新建工程設(shè)計規(guī)范的要求。此時再根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對該房屋進行評定的結(jié)果為Bsu 級。

值得注意的是，該房屋的上部承重結(jié)構(gòu)在上述變形—糾偏—加固過程中只是發(fā)生了輕微的開裂受損，在糾偏加固完成后仍舊不影響正常的使用。

3 案例二

3.1 工程概況

蘇州市中心城區(qū)內(nèi)一幢三層混合結(jié)構(gòu)住宅樓，建于上世紀(jì)70 年代，該房屋沿河而建，北側(cè)即為河道（圖6、7）。房屋上部為空斗墻砌筑的磚墻承重結(jié)構(gòu)，小肋梁樓板，木結(jié)構(gòu)小瓦坡屋面，基礎(chǔ)形式不詳。該房屋的建造標(biāo)準(zhǔn)較低，未設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁（圖8）。

2019 年該房屋出現(xiàn)了嚴(yán)重的地坪下沉、墻體裂縫等受損現(xiàn)象，為了解房屋的安全狀態(tài)，蘇州市房管部門對其進行了安全性鑒定。

3.2 房屋檢測、鑒定

3.2.1 房屋上部結(jié)構(gòu)外觀檢查

通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，該房屋上部結(jié)構(gòu)承重墻體存在大量的斜向貫穿性變形裂縫，且靠近基礎(chǔ)的一層墻體開裂程度遠(yuǎn)大于上部的二三層墻體。一

圖4 房屋一層墻體豎向裂縫

圖5 房屋周邊室外地坪嚴(yán)重變形開裂

圖6 蘇州市某住宅樓北立面

圖8 蘇州市某住宅樓底層建筑平面示意圖

層墻體嚴(yán)重開裂處縫寬在1 cm 左右，最大縫寬甚至已超過了2 cm（圖9），而二三層墻體縫寬大多在1～5 mm之間（圖10、11）。

現(xiàn)場檢查還發(fā)現(xiàn)一層室內(nèi)地坪多處出現(xiàn)下沉或拱起變形，地坪裂縫最大已超過2 cm（圖12）。

3.2.2 房屋整體傾斜測量

經(jīng)現(xiàn)場測量，該房屋整體向北（朝向河道方向）的平均傾斜率為8.5‰，向東的平均傾斜率為1.7‰。表明該房屋自建成后使用至今，因地基出現(xiàn)南北向差異沉降而導(dǎo)致房屋整體呈現(xiàn)向北方向（朝向河道方向）的傾斜趨勢，這也是導(dǎo)致房屋室內(nèi)地坪出現(xiàn)下沉或拱起變形，以及上部承重墻體出現(xiàn)大量嚴(yán)重的斜向貫穿型變形裂縫的原因。

3.2.3 鑒定結(jié)論及處理意見

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果的綜合分析判斷，該房屋的地基長期處于不穩(wěn)定狀態(tài)（主要為受河道汛期水位高低變化影響）且目前已嚴(yán)重受損，地基評定為危險狀態(tài)，且上部承重結(jié)構(gòu)也因極低的建造標(biāo)準(zhǔn)和基于目前的嚴(yán)重受損現(xiàn)狀，形成大量的危險構(gòu)件。根據(jù)《危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ—125—2016）將該房屋的危險性等級評定為D 級，即房屋整體處于危險狀態(tài)，構(gòu)成整棟危房。因該房屋建造標(biāo)準(zhǔn)過低，已無必要采取任何的加固修繕措施，無保留價值，建議整體拆除。

4 案例比較與分析

案例一中的房屋在破壞階段整體沉降量在8～20 cm，南北向差異沉降超過了8 cm，單方向整體傾斜率超過了9‰；在修繕階段，糾偏后整體傾斜率恢復(fù)到2‰以內(nèi)。在整個變化過程中，房屋上部結(jié)構(gòu)始終保持較高的整體剛性穩(wěn)定，未發(fā)生明顯的結(jié)構(gòu)性損傷，故該房屋在修繕處理后仍有較高的使用價值。案例二中的房屋在破壞階段單方向的整體傾斜率接近9‰，但上部結(jié)構(gòu)已表現(xiàn)出極其嚴(yán)重的、無法挽救的結(jié)構(gòu)性損傷，完全喪失了繼續(xù)使用的價值。

上述兩個案例中的房屋均為多層磚混結(jié)構(gòu)，沉降、傾斜的變形程度也較為接近，但由于建造標(biāo)準(zhǔn)存在較大差異，導(dǎo)致兩幢房屋不但上部結(jié)構(gòu)承重磚墻的承載力有顯著差距（案例一為實砌磚墻，案例二為空斗墻砌法），更重要的是房屋的構(gòu)造措施（構(gòu)造柱、圈梁、墻體拉結(jié)等）差異明顯。以致兩幢房屋的整體結(jié)構(gòu)剛度和抗變形能力完全不同，在遇到地基沉降、整體傾斜的時候，案例一的房屋能夠在“沉降傾斜—整體糾偏—地基加固”之后仍舊具備較高的使用價值，而案例二的房屋在發(fā)生沉降傾斜變形后，因結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損而只能被迫選擇拆除放棄。

5 結(jié)語

隨著我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，對建成后投入使用的既有房屋進行鑒定、養(yǎng)護和修繕，已逐步成為現(xiàn)代化城市管理的工作重點。對于屬于長江中下游濱海平原地貌軟土地基的大型城市的管理者來說，怎樣更好地保護、修繕、評估因地基沉降變形而出現(xiàn)的房屋整體傾斜或開裂受損，是需要不斷思考、探索的一項工作。本文通過對兩個過程相似但結(jié)果完全不同的工程案例的研究和分析，希望能給城市建設(shè)者和管理者一些啟示，在處置可能面臨相鄰工程影響的既有房屋時，能夠更好地在事先采取預(yù)防措施、事后采取處理措施，在切實保障人民群眾生命財產(chǎn)安全的同時，更大的發(fā)揮既有房屋的經(jīng)濟價值。