某【地坪】結(jié)構(gòu)安全檢測評定

   日期：2017-07-20

一、工程概況

該地坪所處房屋為三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋，總建筑面積約為12540m²，建于2007年左右。現(xiàn)擬對房屋進(jìn)行功能改造，改造后房屋首層地坪使用荷載發(fā)生較大變化，為策安全，并為改造設(shè)計(jì)提供依據(jù)，特委托上海同瑞對房屋地坪結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢測評定，并對可能存在的問題提出處理建議。

接受委托后，赴現(xiàn)場進(jìn)行了初步踏勘，制定了周詳?shù)臋z測方案，組織技術(shù)人員赴現(xiàn)場對房屋地坪質(zhì)量進(jìn)行了全面檢測，隨后將對現(xiàn)場鉆取的混凝土芯樣進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)，對現(xiàn)場檢測結(jié)果進(jìn)行了整理分析，并根據(jù)整理結(jié)果進(jìn)行理論計(jì)算。主要工作內(nèi)容如下：
（1）房屋地坪結(jié)構(gòu)構(gòu)造情況的檢測與復(fù)核；
（2）房屋地坪結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的檢測；
（3）房屋地坪變形情況的檢測；
（4）房屋地坪損傷狀況的檢測；
（5）房屋地坪回填土物理性能的檢測；
（6）房屋地坪未來使用荷載的調(diào)查；
（7）房屋地坪結(jié)構(gòu)安全性的分析與評定；
（8）對可能存在的問題提出處理建議。
現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場檢測和理論分析結(jié)果，提出如下檢測評定報(bào)告，供委托方、改造設(shè)計(jì)單位及有關(guān)部門參考。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)概況

房屋建筑平面近似呈矩形，建于2007年左右，其原始建筑結(jié)構(gòu)圖紙保存完好，南北向外輪廓線總長約57000mm，東西向外輪廓線總長約66000mm，為地上三層結(jié)構(gòu)。房屋一層層高為7500mm，二層層高為6000mm，三層層高6000~6990mm，室內(nèi)外高差為300mm，檐口處總建筑高度為19800mm，屋脊處總建筑高度為20790mm，屋面女兒墻高度為610~1600mm。房屋原設(shè)計(jì)為液體制劑生產(chǎn)車間，目前首層空置，本次改造后擬主要用固體制劑生產(chǎn)車間。
房屋采用現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，縱向分8柱間，除最北側(cè)一跨柱間距為8000mm外，其余柱間距均為7000mm；橫向分8柱間，柱間距均為8250mm。房屋二、三層樓面板及屋面板均為100mm厚現(xiàn)澆混凝土樓板，主要采用分離式配筋。墻身均為240mm厚煤渣砼小型空心砌塊。
房屋基礎(chǔ)采用樁基承臺，承臺形式主要有三樁承臺、四樁承臺及六樁承臺等。承臺高度800~900mm，承臺受力鋼筋主要有10、14、16、18、22、25等。

三、工程地質(zhì)概況

根據(jù)委托方提供的《該廠房巖土工程勘察報(bào)告》（浙江省地礦勘察院，二○○七年二月）可知，本項(xiàng)目分別采用機(jī)械鉆探、取原狀土樣作室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)和靜力觸探多種勘探實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行勘察。房屋所在場地位于杭州下沙錢塘江北岸的沖擊平原地帶，地形平坦，場地淺部第四系（Q4）覆蓋層為錢塘江沖擊所形成的多層砂質(zhì)粉土，下部少量為粘性土，勘探深度內(nèi)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)作用存在。場地勘察深度范圍內(nèi)有一層地下水，但其對混凝土結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部鋼筋無腐蝕性。
根據(jù)勘察結(jié)果可知，場地表層①素填土厚度變化較大，土質(zhì)不均勻，本次勘探厚度在0.5~3.5m之間。土層主要以砂質(zhì)粉土為主，含碎石、石子等雜質(zhì)。但經(jīng)過前期處理和使用期的固結(jié)，承載力有了一定的提高；素填土下部為砂質(zhì)粉土，中密，土質(zhì)好，厚度大。

四、地坪結(jié)構(gòu)構(gòu)造情況的檢測與復(fù)核

根據(jù)委托方提供的房屋原始建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，對房屋地坪現(xiàn)狀情況進(jìn)行檢測與復(fù)核，為房屋地坪及地基的安全性性能評估提供基本依據(jù)。采用JG-230型混凝土鉆孔取樣機(jī)鉆取100的混凝土芯樣，鉆取深度至碎石層，對取出的芯樣實(shí)際測量交界面以上混凝土的厚度。
檢測結(jié)果表明，房屋地坪構(gòu)造（即最上層為混凝土層，第二層為碎石層）和原設(shè)計(jì)一致；但混凝土層厚度與原設(shè)計(jì)值偏差在-1mm~-53mm，在原設(shè)計(jì)值的-0.8%~-44.2%之間。房屋地坪混凝土層厚度與原設(shè)計(jì)圖紙有較大出入，實(shí)測地坪混凝土層厚度平均值為89mm，小于原設(shè)計(jì)厚度120mm。

五、地坪變形情況的檢測

采用日本SOKKIA C41型高精度水準(zhǔn)儀，分別選取2~8-B~H軸柱網(wǎng)交點(diǎn)及各跨中點(diǎn)位置處測量了地坪的相對不均勻沉降趨勢（含施工誤差）。根據(jù)現(xiàn)場檢測條件，測量時(shí)以各測點(diǎn)中相對標(biāo)高最大值為基準(zhǔn)點(diǎn)。

從圖中可以看出，地坪發(fā)生相對不均勻沉降且無明顯規(guī)律，總體表現(xiàn)為北端、南端角部及南端中部地坪相對不均勻沉降較小，其余位置處相對不均勻沉降較大。其中相對不均勻沉降量最小值即相對零沉降點(diǎn)位于最東側(cè)（即8軸）中部偏南位置處，相對不均勻沉降量最大值為59mm，該沉降點(diǎn)位于地坪西北角2~3-F~G軸跨中位置處。

六、地坪主要結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度的檢測

房屋地坪做法為素填土夯實(shí)后上鋪碎石，表層鋪設(shè)混凝土。根據(jù)現(xiàn)場測試條件和房屋地坪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將地坪整體劃分為一個檢測單元，鉆取芯樣進(jìn)行強(qiáng)度的檢測。
隨機(jī)選取1011處地坪（3處符合標(biāo)準(zhǔn)試樣要求），采用JG-230型混凝土鉆孔取樣機(jī)鉆取100的混凝土芯樣，用作檢測混凝土強(qiáng)度。鉆取芯樣時(shí)，首先采用Hilti Ferroscan Ps200型鋼筋探測儀對構(gòu)件的鋼筋進(jìn)行定位，避免在鉆芯時(shí)碰到鋼筋，隨后采用鉆芯機(jī)鉆取芯樣。芯樣鉆取完畢后，帶回試驗(yàn)室，對芯樣的端部進(jìn)行切割并采用硫磺膠泥或高強(qiáng)砂漿補(bǔ)平，制作成高徑比為1:1的標(biāo)準(zhǔn)試樣，按照中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS 03:2007）要求，待芯樣試件自然干燥后，在萬能試驗(yàn)機(jī)上直接測量其強(qiáng)度。

七、地坪損傷狀況的檢測

地坪面層存在較多開裂現(xiàn)象，裂縫寬度在0.1~4mm之間。多處存在平行于（垂直于）柱網(wǎng)或斜向裂縫，主要因?yàn)榈仄好娣e較大，且地坪未設(shè)置分倉縫，混凝土面層因收縮過大而產(chǎn)生的一些裂縫；少數(shù)部位裂縫較大可能由于下層素填土夯填不實(shí)或經(jīng)歷較大堆載使地坪產(chǎn)生相對不均勻沉降引起。個別門底部位存在較大裂縫。地坪的裂縫分布示意圖見附錄III。地坪多處存在積水現(xiàn)象。現(xiàn)場檢測未發(fā)現(xiàn)有其它結(jié)構(gòu)損傷現(xiàn)象。
綜合以上損傷的分布形式及特征可以判斷，地坪損傷主要為混凝土面層材料收縮引起的裂縫，少數(shù)為相對不均勻沉降引起的裂縫。

八、地坪未來使用荷載的調(diào)查

為了對地坪結(jié)構(gòu)的安全性能作出正確的評價(jià)，對房屋首層的使用荷載進(jìn)行了調(diào)查分析，為地基安全性的計(jì)算分析提供依據(jù)。荷載調(diào)查主要包括使用活荷載和地坪構(gòu)造層相關(guān)厚度全面調(diào)查。活荷載的取值主要由委托方提供的活荷載分布圖確定，地坪恒荷載的確定根據(jù)地坪結(jié)構(gòu)做法確定。
根據(jù)原始建筑結(jié)構(gòu)圖紙，地坪做法為素填土夯實(shí)后上鋪大片石，大片石上依次鋪設(shè)碎石和素混凝土。大片石、碎石和素混凝土的設(shè)計(jì)厚度分別為200mm、80mm和120mm，恒荷載計(jì)算時(shí)大片石和碎石的厚度按照設(shè)計(jì)取值，素混凝土的厚度按照實(shí)測平均值89mm取值。地坪結(jié)構(gòu)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值取6.7kN/m²。
房屋首層中間區(qū)域改造后主要用作倉儲，為了解地坪結(jié)構(gòu)實(shí)際承載能力，將地面堆積荷載即活荷載標(biāo)準(zhǔn)值分為四個荷載等級：I級10kN/m²，II級20kN/m²，III級30kN/m²，IV級40kN/m²。

九、地坪結(jié)構(gòu)安全性的計(jì)算分析

為了解地坪結(jié)構(gòu)安全性，根據(jù)擬定荷載等級，并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）的有關(guān)要求，對荷載作用影響進(jìn)行計(jì)算分析，主要為地面地坪地基承載力驗(yàn)算分析。填土層物理力學(xué)性質(zhì)參考本次補(bǔ)充勘察結(jié)果，填充層下部土層的物理力學(xué)性質(zhì)參考《該公司廠房巖土工程勘察報(bào)告》（浙江省地礦勘察院，二○○七年二月），并選取其中的J3、J7和J11三處具有代表性點(diǎn)位進(jìn)行計(jì)算分析，并將各個土層平均厚度作為第四個計(jì)算分析地質(zhì)情況。

十、地坪檢測評定結(jié)論與建議

1.房屋地坪構(gòu)造（即最上層為混凝土層，第二層為碎石層）和原設(shè)計(jì)一致；但混凝土層厚度與原設(shè)計(jì)值偏差在-1mm~-53mm，在原設(shè)計(jì)值的-0.8%~-44.2%之間，平均值為89mm，小于原設(shè)計(jì)值120mm。
2.地坪面層抽查的芯樣混凝土強(qiáng)度在36.8~38.9.0MPa之間，滿足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C20的要求。
3.地坪存在一定的變形，總體表現(xiàn)為北端、南端角部及南端中部地坪相對不均勻沉降較小，其余位置處相對不均勻沉降較大。其中相對不均勻沉降量最小值即相對零沉降點(diǎn)位于最東側(cè)（即8軸）中部偏南位置處，相對不均勻沉降量最大值為59mm，該沉降點(diǎn)位于地坪西北角2~3-F~G軸跨中位置處。
4.地坪面層存在較多開裂現(xiàn)象，裂縫寬度在0.1~4mm之間。地坪開裂損傷主要為混凝土面層材料收縮引起的裂縫，少數(shù)為相對不均勻沉降引起的裂縫。
5.地坪填土層補(bǔ)充勘察結(jié)果表明，表層①素填土厚度變化較大，土質(zhì)不均勻。土層主要以砂質(zhì)粉土為主，含碎石、石子等雜質(zhì)。經(jīng)過前期處理和使用期的固結(jié)，承載力有了一定的提高，其地基土承載力特征值為80kPa。
6.計(jì)算結(jié)果表明，地坪滿足I~IV級（10kN/m²~40kN/m²）荷載作用下的承載力計(jì)算要求。
7.考慮到地坪混凝土面層實(shí)測厚度較原設(shè)計(jì)值偏薄，且地坪存在一定的變形及開裂，且考慮到后續(xù)使用荷載發(fā)生變化，建議在現(xiàn)有地坪上再澆筑鋼筋混凝土面層，并與原有面層可靠連接，且根據(jù)規(guī)范要求留設(shè)分倉縫采取必要措施對現(xiàn)有地坪進(jìn)行整體加固處理。

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