建筑物局部倒塌后结构受损鉴定与分析处理

2015-04-08杨巧稚

四川水泥 2015年9期

关键词：建筑物现象钢筋

杨巧稚

(哈尔滨市建筑工程研究设计院)

建筑物局部倒塌后结构受损鉴定与分析处理

杨巧稚

(哈尔滨市建筑工程研究设计院)

众所周知，建筑物局部出现严重的到倒塌之后，其结构会出现严重的受损现象。对结构受损进行鉴定和分析难度较大，但是重要性却比较突出。在人们对建筑结构要求越来越高的今天，加强对建筑结构后期处理工作的重视逐渐成为建筑工作人员工作的重点。本文中，笔者主要以具体的建筑实例来进行分析和探讨，同时对结构受损的现象进行鉴定，并且提出切实可行的解决方案，希望能够给同行业的工作人员提供借鉴。

建筑物倒塌；结构受损；性能检测

在社会不断发展的今天，经济和科技都得到了高度完善。城市的现代化水品也在不断提升，为了提升建筑结构的稳定性，促进建筑行业的高效发展，建筑工作人员对建筑事故加强了重视。从目前的多数报道中可以看出，很多建筑物都会出现倒塌的现象，不仅给人们的生命财产安全造成严重的影响，同时也极大地威胁到城市的形象。出现这些问题主要是由于我国在这一方面的技术应用程度还不够纯熟。因此，对建筑物倒塌后结构受损情况进行深入分析具有一定的现实作用。

1、倒塌建筑物的工程概况

此建筑物主要是综合大楼，从三楼开始出现了严重的倒塌现象，其中以靠近南侧的部分比较严重，倒塌面积达到1000m2，整个受损面积可达3500m2。从整个建筑物的结构上看，主要总高度为五层。底部结构主要是钢筋混凝土结构为主，南北的跨度为8m左右。自上个世纪70年代该建筑开始动工，设计工作和施工工作同时进行。两年之后完工，正式投入使用。90年代，建筑施工人员在其顶部又加设一层用于外租，在装修工作中，建筑的南向部位拆除了少许木窗和砖墙。

从这一建筑的建筑和应用的过程中可以看出，建筑物受到了较多人为因素的干预，最终导致建筑物出现了严重的局部倒塌现象。另外，建筑的合格程度，以及后期人为改造的合理性都值得思考，因此，相关的工作人员应该对局部倒塌的建筑结构受损的现象进行鉴定和分析。

2、建筑局部坍塌后结构受损调查

在建筑结构出现受损现象之后，工作人员只有对建筑结构的出现事故的原因进行深入分析，并且根据已有的结构状态来采取措施进行修补是当务之急。因此，工作人员要采取各种措施来对建筑结构的使用过程以及后期的改造过程进行调查和分析。其中包括结构的布置、系统的支撑结构以及结构的连接和构件问题等等。经过商讨，在调查的过程中主要采取现场调查的方式。

经过调查和分析可以得出以下结论：该建筑从第一层到顶层的所有结构中，除了坍塌的部位之后，所有的楼层都出现了明显的裂缝现象，这种裂缝现象主要出现在南北横梁的不同位置。其中以三层和四层的楼面比较严重。其中，从建筑结构表面上看，29-33轴的B轴-C轴处的钢筋混凝土梁距出现了严重的断裂现象，因此，分梁的纵向位置出现了严重的变化。另外，弯曲结构的钢筋混凝土全部被拉直，箍筋靠近B轴的部位出现了拉断的现象。另外，从第五层到第六层的位置上，钢筋混凝土梁柱的根部也出现了不同程度的断裂现象。从梁体纵筋的变形到箍筋的拉断现象都说明建筑结构受到了严重的损坏。不仅如此，建筑结构除了梁柱结构之外，建筑的窗体以及墙体都出现了严重的损坏现象。三层的窗间墙甚至受到了严重的损坏。

3、结构材料性能检测与计算

对结构材料的性能进行检测和计算，主要的依据就是对工作人员对建筑结构所进行的科学的鉴别结果。在具体的检查中，主要的检查内容包括以下几个方面：混凝土的强度、等级以及出现碳化的现象。另外，还包括钢筋材料的应用情况以及受损情况。不仅如此，砌体结构的材料力学性能以及混凝土构件中的钢筋配置情况都需要得到检测。由于该建筑结构的使用时间相对较长，因此，出现回弹的结果可能会出现较大的误差。在回弹的基础上，采用钻芯取样的方式来进行检测时必要的。因此，工作人员对四层的梁体进行了钻心取样。并且按照标准芯样的参数标准来进行检测。其中除了芯样的强度之外，还应该对材料结构本身的强度来进行分析和研究。最终测得的结果中，3个芯样的强度分别为 36MPa、28MPa和 27MPa，其平均值达到了建筑施工的标准水平。因此，从检测的结果中可以看出，钢筋结构中的各项参数完全符合建筑的规范和标准，混凝土强度等级也符合标准。可见，对建筑结构材料的基本性能进行计算和检测不仅可以为鉴定人员的工作提供依据，还可以提升鉴定结果的准确性。

在调查及材性试验的基础上，根据理论研究对实际工作的指导性原理，我们运用中国建研院编制的结构分析程序对房屋进行了空间分析，用平面框槊程序进行了构件的复核计算，通过计算发现：房屋中柱尺寸及配筋不足，在长期荷载作用下柱出现与荷载作用方向大致平行的纵向裂缝，从而进一步降低了柱的承载能力；框架梁及连续梁纵筋配置偏小，粱箍间距偏大，从而导致梁上垂直裂缝较多，降低了梁的抗剪承载力，同时开裂后更使梁的刚度有所降低；窗间墙尺寸偏小。强度明显不足。

4、倒塌事故原因分析

首先，在使用后期对建筑的盲目装修与改进是造成大楼坍塌的主要原因。在后期改动中，拆去了原结构中本来就较薄弱的南向纵墙上的部分窗户和窗台墙，扰动了受力砌体，降低了南向纵墙的刚度，削弱了砌体的整体性，使原来为开洞的承重纵墙变成了独立砖柱，其实际的承载力和稳定性大大降低，使该砖柱在长期持续的荷载作用下产生疲劳，最终导致局部坍塌。

其次，该建筑物在最初设计建造时就存在着一定的质量问题，但在质量验收时却没有责令更改，使得这些质量问题为建筑安全埋下了隐患。在检查中，我们发现该建筑物的多根柱梁中都有孔洞、麻面的现象，且柱子出现烂根现象，并且存在着较为严重的柱梁漏筋现象，这些都是建筑工程施工中未能按照技术要求的标准进行施工而造成的。

第三，建筑使用者在后期对建筑物加层的做法也是导致这场倒塌事故发生的关键因素。由于使用者在未充分了解该建筑的结构承受荷载能力的前提下盲目增加层数，使建筑物的基层各个结构所承受的负荷加重，在原本质量就差的基础上，这些结构长期超负作用，使得结构中的各个构件疲劳过度，最终导致了建筑的倒塌。

5、加固及修复

通过对房屋的检测及分析，对于破坏严重以及不满足规范要求的构件进行了加固处理，以恢复其使用功能。根据不同情况分别采用焊接补筋加固法，外包钢加固法及底部粘钢加固法对梁进行处理；采用外包钢加固法对柱进行加固；采用增设钢筋网面及增大截面法对砌体部分进行修补。应遵循从实际出发、消除隐患、全面比较、协同受力、结合抗震的原则。既有建筑物结构加固的设计及施工，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家相应结构设计、加固设计及施工有关规范、标准的规定。加大基础底面积法、加深基础法、补桩法、注浆法等。