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摘要:某住宅小区在使用过程中发现房子有明显的变形和墙体开裂等损坏现象。本文将根据变形和损坏具体表现形式,对房屋进行实际调查检测,着重分析各种变形产生的原因,对该小区房屋变形和损坏进行分析,并提出后续处理意见。
关键词:变形 完损 分析
1、房屋概况
上海市徐汇区某小区内为一住宅小区,小区东侧紧邻某机关单位、南侧邻近衡山路、西沿高安路、北临淮海中路。小区内多为3~6层住宅楼。本次检测范围为某小区7号、8-9号两幢房屋。检测期房屋内都有居民居住,处于使用状态。据反映,7号、8-9号房屋发生有明显的变形和墙体开裂等损坏情况。
1.1、某小区7号、8-9号房屋与钢架建筑设计情况
根据现场调查及相关改造图纸,某小区7号和8 -9号两幢房屋相邻建造,在平面上构成“品”字形。详见图1.1
某小区7号和8-9号原为二层砖混结构房屋,设计与建造时间不详。后期在原有二层砖混结构房屋的基础上,将7号房屋改建加层为六层砖混结构房屋,将8-9号房屋改建为六层框架结构房屋。
7号与8-9号房屋建成后不久,即发现房屋产生倾斜,且两房屋相隔较近,故采取临时措施,在7号与8-9号房屋之间的一至六层高度内设置了钢架。钢架南北方向外轮廓总长1.53m,东西方向外轮廓总长12.38m,钢架共六层高,每层钢梁标高同房屋楼板,钢柱定位同8-9号房屋的钢筋混凝土柱位置。
经查询了解,得知房屋自改建加层至六层之后,就从未进行过整体的修缮加固;钢架自施工完成后,也未对钢构件和钢构件连接节点进行过相应的除锈、涂装和修缮加固。
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图1.1 7号、8-9号房屋与钢架平面图
2、 钢架损坏情况分析
经现场调查发现,7号楼、8-9号楼结构原本各自独立,支撑钢架为1984年增设于两幢房屋间的临时处置设施。随着时间的推移,现在7号房屋、8-9号房屋、支撑钢架三者已形成为互相支撑影响的组合结构体系。钢架北侧为框架梁柱紧贴7号房屋,南侧为钢架梁与8-9号房屋混凝土柱连接,连接节点采用混凝土柱外包箍板、钢架梁与箍板焊接的形式。随着7号和8-9号房屋各自沉降倾斜,出现了钢架梁的两端支座不在同一高度、钢架梁上拱倾斜、箍板起翘等现象。
本次检测对出现上拱弯曲的钢架梁进行了挠度测量,以钢架梁为相对水准面,采用ZOOM30全站仪(仪器编号:2835610),对钢架梁的挠度进行测量。由测量结果可知,钢架梁的挠度大于LO/250=5.6,按照现行《危险房屋鉴定标准》第5.6.3条之规定,评定为危险点。
3、房屋沉降倾斜观测分析
观测结果分析如下:
7号房屋南侧、东侧的沉降较大,西侧、北侧的沉降相对较小。房屋○E轴线两端沉降差为73mm,换算倾斜率(按刚体)5.29‰;○13轴线两端沉降差为72mm,换算倾斜率(按刚体)7.5‰。
8-9号房屋北侧、西侧的沉降较大,东侧、南侧的沉降较小。房屋○D轴线两端沉降差为203mm,换算倾斜率(按刚体)5.29‰;○1轴线两端沉降差为108mm,换算倾斜率(按刚体)8.89‰。
目前7号和8-9号房屋相对沉降明显,底层室内地坪标高已明显低于周边道路及小区地面,影响到房屋有关设备正常使用与运行。
现场测量7号房屋时,设置了3个观测点。各观测点中,最大倾斜率位于测点(3),向东南方向倾斜约10.4‰;最小倾斜率位于测点(1),向北倾斜6.87‰。
现场测量8-9号房屋时,设置了3个观测点。各观测点中,最大倾斜率位于测点(1),向西北方向倾斜约15.4‰;最小倾斜率位于测点(3),向北倾斜8.7‰。
根据观测结果,7号房屋向东南方向倾斜,证实了7号房屋在东南区域的沉降较大;8-9号房屋向西北方向倾斜,证实了8-9号房屋在西北区域的沉降较大;也显示出7号房屋和8-9号房屋的倾斜沉降在南北方向呈相对趋势,在东西方向呈相反趋势的现象。
4、结构验算分析
本次结构验算是依据房屋现有结构的实际状况(除钢架支撑外)、现行设计规范标准,对结构进行整体建模计算分析复核;对房屋结构构件进行静力荷载作用下的估算复核。
遵照现行规范标准《混凝土结构设计规范》、《砌体结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》等。电算程序采用中国建筑科学研究院的“PMCAD”、“SAT-8”等。
4.1 房屋基础承载力验算结果
根据委托方提供的改造图纸,经过相应计算, 7号房屋的基础面积为149.4 m2¬,上部结构等效总重力荷载为17569.44kN,7号房屋基底平均压力为117.6 kPa; 8-9号房屋的基础面积为369.68 m2¬,上部结构等效总重力荷载为40812.67kN,8-9号房屋基底平均压力为110.4 kPa。由于委托方未提供地质勘探报告,参考相邻地块地质勘探报告,该区域平均地基土承载力设计值为90 kPa,房屋建造时间大于20年,地基土承载力设计值提高到108kPa。7号、8-9号房屋基底压力大于地基土承载力设计值,基础持力层不满足要求。
5、房屋损坏原因分析
5.1 房屋自身原因
房屋当初始建、改建设计建造的规范标准、构造措施、材料选用等各方面要求均与现行规范标准存在较大差异,现行规范标准要求相对更高更严。本7号与8-9号房屋相距约1.5m,房屋基础结构均为天然浅基,未发现有关地基基础有相应加固处理。房屋在使用过程中,逐渐有不均匀沉降和倾斜情况发生,尽管就此在两幢房屋之间采用增设钢架支撑进行过处理,似乎有所控制,但由于根本的地基基础问题没有解决,加之后来周边环境的不利影响,致使目前两幢房屋还是出现了明显的沉降倾斜变形情况。对于两幢房屋局部接触相互作用现状,也让房屋结构的受力状况变得更加复杂不利。从现场情况可知,8-9号房屋西侧五层楼梯外侧扶手、六层楼梯及梯段上方雨篷已与7号楼外墙体和女儿墙碰撞在一起。
目前7号房屋、8-9号房屋和钢架均存在不同程度的损坏,而且三者之间已形成了互相支撑互相影响的组合结构体系,其外部作用施加与受力传力路径等,相较各自原样已完全不同,并且受持续地基性能变差的不利影响,房屋结构实际受力状态还存在不确定性。因此导致承重结构承载力状况越来越复杂。
5.2 相邻施工影响--已建成建筑
在某小区的相邻地块,曾先后有两个建筑工地施工,下文简称1号新建房屋和2号新建房屋。
1号新建房屋位于7号和8-9号房屋的偏南侧,地下二层,地上四层,框架-剪力墙结构。房屋地下二层层高为4.8m和3.3m,地上总高15m,工程基础采用桩基(独立承台),二层地下室。基坑开挖深度为8.75m,开挖面积为6038m2,开挖形状为矩形,该基坑施工时间为2008年3月~2009年6月。某小区7号和8-9号房屋均位于该基坑东北侧,7号房屋距离1号新建房屋地下室约24m,8-9号房屋距离1号新建房屋地下室约9.3m。
根据前期资料,7号和8-9号房屋在1号新建房屋基坑施工过程中的累计沉降数据如下:7号房屋为-17.4mm~-29.0mm,8-9号房屋为-19.4mm~-76.6mm。尽管缺少有关房屋倾斜监测数据,就此阶段发生的沉降量来看,1号新建房屋的基坑施工对某小区7号和8-9号房屋沉降变形造成了一定影响,从而加剧两幢房屋的不均匀沉降、倾斜以及房屋设施损坏等情况发生。
据现场调查,在1号新建房屋和2号新建房屋基坑完成后,7号和8-9号房屋的倾斜沉降情况仍在延续,发现8-9号房屋西侧6层楼梯上方雨篷未与7号楼女儿墙碰撞重叠在一起。考虑到上海软土地基性能、房屋沉降缓慢持久等复杂因素,推测本某小区7号和8-9号房屋的沉降与倾斜可能仍在持续发展中。
由于房屋长期的自然沉降和相邻基坑工程施工影响,使得房屋底层室内地坪低于其周边的小区道路或室外地坪,引起房屋地下管道被压坏和倒灌,潮汛暴雨天室内积水等现象,严重影响了居民的正常生活。
6、检测结论
1)本某小区7号、8-9号两幢房屋位于上海市徐汇区某小区内,近淮海中路。房屋原初为二层砖混结构房屋,设计与建造时间不详。后期在原有二层砖混结构房屋的基础上,改建加层为六层砖混结构房屋,将8-9号房屋改建为六层框架结构房屋。根据现场调查,房屋自改建投入使用后,一直作为住宅建筑使用至今;房屋未曾进行过有关抗震加固。目前房屋内都有居民居住,处于使用状态。
2)经现场调查检测,目前房屋和钢架的主要损坏情况有:8-9号房屋楼梯外侧扶手及梯段上方雨篷与7号楼外墙体和女儿墙碰撞在一起,房屋室外地坪开裂,楼梯构件局部混凝土脱落损坏,室内局部存在墙体和梁裂缝,瓷砖开裂、脱落,门、窗框变形,墙面粉刷脱落、渗水等;钢架构件普遍锈蚀,钢架东西方向出现明显侧移,部分钢梁出现上拱、倾斜,部分钢梁的两端支座不在同一高度,钢架梁与8-9号房屋的连接方式有严重缺陷等现象。根据居民反映,房屋有关下水管道等设施设备损坏情况严重,已影响到房屋正常使用;尤其在7号和8-9号房屋室外曾发生煤气管道泄露,经煤气公司初步检查表明煤气管已变形。
3)根据本次沉降观测结果:目前7号房屋南侧、东侧的沉降较大,西侧、北侧的沉降相对较小;8-9号房屋北侧、西侧的沉降较大,东侧、南侧的沉降较小;2幢房屋相对沉降明显,底层室内地坪标高已明显低于周边道路及小区地面,影响到房屋有关设备正常使用与运行。根据本次倾斜观测结果:7号房屋最大倾斜率约10.4‰,向东南方向倾斜;8-9号房屋最大倾斜率约15.4‰,向西北方向倾斜;由于2幢房屋之间搭设有钢架,7号房屋和8-9号房屋的倾斜沉降通过钢架互相影响,使两幢房屋的实际受力状态变得敏感、复杂和不确定,目前在某小区小区东侧的在建工程施工,与某小区7号、8-9号房屋间距1~3倍坑深距离范围内,对7号和8-9号房屋造成了一定影响。
4)房屋基础承载力验算结果表明:7号、8-9号房屋地基基础承载力不满足计算要求。 房屋上部负重已超出地基基础承载能力,而且随着房屋倾斜情况的加剧,居民在装修时为找平室内地面会进一步增加房屋上部荷载。
5)根据有关抗震措施的核查结果,7号和8-9号房屋现有结构的实际抗震能力尚不能完全满足国家标准《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)中关于“A类建筑”的抗震要求。目前,7号房屋还存在诸如房屋的高度大于底层平面的最长尺寸,砌筑砂浆推定强度等级不满足要求等等的抗震薄弱情况;8-9号房屋还存在诸如房屋现有框架结构为多跨单向布置等抗震薄弱情况。
鉴于目前本7号楼、8-9号楼两幢房屋其各自独立结构单元的安全性已无从评价;其与支撑钢架所形成的组合结构体系现状则又安全隐患极大;另外有关支撑钢架连接方式不当有严重缺陷,而且受损严重;有关房屋地基性能仍在持续变差等。由房屋地基基础部分构成的危险状态已经严重影响到整个结构系统。再考虑到房屋东侧在建工程在后期施工时的不确定影响因素,经综合分析评定,本某小区7号、8-9号房屋的完损等级评定为严重损坏房。
参考文献:
[1] 委托方提供的房屋设计图纸和有关资料
[2]《房屋质量检测规程》上海市工程建设规范 (DG/TJ08-79-2008)
[3]《既有建筑物结构检测与评定标准》 DG/TJ08-804-2005)
[4]《建筑变形测量规范》 (JGJ8-2016)
[5]《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》 (JGJ/T 136-2017)
[6]《房屋完损等级评定标准》 城住字(84)第678号
[7]《危险房屋鉴定标准》 (JGJ125-2016)
[8]《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2012)
[9]《砌体结构设计规范》 (GB50003-2011)
[10]《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)
[11]《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010)
[12]《地基基础设计标准》 (DBJ08-11-2018)