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某【地坪】结构安全检测评定    日期:2017-07-20

一、工程概况

该地坪所处房屋为三层钢筋混凝土框架结构房屋,总建筑面积约为12540m2,建于2007年左右。现拟对房屋进行功能改造,改造后房屋首层地坪使用荷载发生较大变化,为策安全,并为改造设计提供依据,特委托上海同瑞对房屋地坪结构安全性进行检测评定,并对可能存在的问题提出处理建议。

接受委托后,赴现场进行了初步踏勘,制定了周详的检测方案,组织技术人员赴现场对房屋地坪质量进行了全面检测,随后将对现场钻取的混凝土芯样进行了室内试验,对现场检测结果进行了整理分析,并根据整理结果进行理论计算。主要工作内容如下:
(1)房屋地坪结构构造情况的检测与复核;
(2)房屋地坪结构混凝土强度的检测;
(3)房屋地坪变形情况的检测;
(4)房屋地坪损伤状况的检测;
(5)房屋地坪回填土物理性能的检测;
(6)房屋地坪未来使用荷载的调查;
(7)房屋地坪结构安全性的分析与评定;
(8)对可能存在的问题提出处理建议。
现根据现场检测和理论分析结果,提出如下检测评定报告,供委托方、改造设计单位及有关部门参考。

二、房屋建筑结构概况

房屋建筑平面近似呈矩形,建于2007年左右,其原始建筑结构图纸保存完好,南北向外轮廓线总长约57000mm,东西向外轮廓线总长约66000mm,为地上三层结构。房屋一层层高为7500mm,二层层高为6000mm,三层层高6000~6990mm,室内外高差为300mm,檐口处总建筑高度为19800mm,屋脊处总建筑高度为20790mm,屋面女儿墙高度为610~1600mm。房屋原设计为液体制剂生产车间,目前首层空置,本次改造后拟主要用固体制剂生产车间。
房屋采用现浇混凝土框架结构,纵向分8柱间,除最北侧一跨柱间距为8000mm外,其余柱间距均为7000mm;横向分8柱间,柱间距均为8250mm。房屋二、三层楼面板及屋面板均为100mm厚现浇混凝土楼板,主要采用分离式配筋。墙身均为240mm厚煤渣砼小型空心砌块。
房屋基础采用桩基承台,承台形式主要有三桩承台、四桩承台及六桩承台等。承台高度800~900mm,承台受力钢筋主要有10、14、16、18、22、25等。

三、工程地质概况

根据委托方提供的《该厂房岩土工程勘察报告》(浙江省地矿勘察院,二○○七年二月)可知,本项目分别采用机械钻探、取原状土样作室内土工实验和静力触探多种勘探实验手段进行勘察。房屋所在场地位于杭州下沙钱塘江北岸的冲击平原地带,地形平坦,场地浅部第四系(Q4)覆盖层为钱塘江冲击所形成的多层砂质粉土,下部少量为粘性土,勘探深度内未发现不良地质作用存在。场地勘察深度范围内有一层地下水,但其对混凝土结构及其内部钢筋无腐蚀性。
根据勘察结果可知,场地表层①素填土厚度变化较大,土质不均匀,本次勘探厚度在0.5~3.5m之间。土层主要以砂质粉土为主,含碎石、石子等杂质。但经过前期处理和使用期的固结,承载力有了一定的提高;素填土下部为砂质粉土,中密,土质好,厚度大。

四、地坪结构构造情况的检测与复核

根据委托方提供的房屋原始建筑结构设计图纸,对房屋地坪现状情况进行检测与复核,为房屋地坪及地基的安全性性能评估提供基本依据。采用JG-230型混凝土钻孔取样机钻取100的混凝土芯样,钻取深度至碎石层,对取出的芯样实际测量交界面以上混凝土的厚度。
检测结果表明,房屋地坪构造(即最上层为混凝土层,第二层为碎石层)和原设计一致;但混凝土层厚度与原设计值偏差在-1mm~-53mm,在原设计值的-0.8%~-44.2%之间。房屋地坪混凝土层厚度与原设计图纸有较大出入,实测地坪混凝土层厚度平均值为89mm,小于原设计厚度120mm。

五、地坪变形情况的检测

采用日本SOKKIA C41型高精度水准仪,分别选取2~8-B~H轴柱网交点及各跨中点位置处测量了地坪的相对不均匀沉降趋势(含施工误差)。根据现场检测条件,测量时以各测点中相对标高最大值为基准点。

从图中可以看出,地坪发生相对不均匀沉降且无明显规律,总体表现为北端、南端角部及南端中部地坪相对不均匀沉降较小,其余位置处相对不均匀沉降较大。其中相对不均匀沉降量最小值即相对零沉降点位于最东侧(即8轴)中部偏南位置处,相对不均匀沉降量最大值为59mm,该沉降点位于地坪西北角2~3-F~G轴跨中位置处。

六、地坪主要结构材料强度的检测

房屋地坪做法为素填土夯实后上铺碎石,表层铺设混凝土。根据现场测试条件和房屋地坪结构特点,将地坪整体划分为一个检测单元,钻取芯样进行强度的检测。
随机选取1011处地坪(3处符合标准试样要求),采用JG-230型混凝土钻孔取样机钻取100的混凝土芯样,用作检测混凝土强度。钻取芯样时,首先采用Hilti Ferroscan Ps200型钢筋探测仪对构件的钢筋进行定位,避免在钻芯时碰到钢筋,随后采用钻芯机钻取芯样。芯样钻取完毕后,带回试验室,对芯样的端部进行切割并采用硫磺胶泥或高强砂浆补平,制作成高径比为1:1的标准试样,按照中国工程建设标准化协会标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS 03:2007)要求,待芯样试件自然干燥后,在万能试验机上直接测量其强度。


七、地坪损伤状况的检测

地坪面层存在较多开裂现象,裂缝宽度在0.1~4mm之间。多处存在平行于(垂直于)柱网或斜向裂缝,主要因为地坪面积较大,且地坪未设置分仓缝,混凝土面层因收缩过大而产生的一些裂缝;少数部位裂缝较大可能由于下层素填土夯填不实或经历较大堆载使地坪产生相对不均匀沉降引起。个别门底部位存在较大裂缝。地坪的裂缝分布示意图见附录III。地坪多处存在积水现象。现场检测未发现有其它结构损伤现象。
综合以上损伤的分布形式及特征可以判断,地坪损伤主要为混凝土面层材料收缩引起的裂缝,少数为相对不均匀沉降引起的裂缝。

八、地坪未来使用荷载的调查

为了对地坪结构的安全性能作出正确的评价,对房屋首层的使用荷载进行了调查分析,为地基安全性的计算分析提供依据。荷载调查主要包括使用活荷载和地坪构造层相关厚度全面调查。活荷载的取值主要由委托方提供的活荷载分布图确定,地坪恒荷载的确定根据地坪结构做法确定。
根据原始建筑结构图纸,地坪做法为素填土夯实后上铺大片石,大片石上依次铺设碎石和素混凝土。大片石、碎石和素混凝土的设计厚度分别为200mm、80mm和120mm,恒荷载计算时大片石和碎石的厚度按照设计取值,素混凝土的厚度按照实测平均值89mm取值。地坪结构恒荷载标准值取6.7kN/m2
房屋首层中间区域改造后主要用作仓储,为了解地坪结构实际承载能力,将地面堆积荷载即活荷载标准值分为四个荷载等级:I级10kN/m2,II级20kN/m2,III级30kN/m2,IV级40kN/m2

九、地坪结构安全性的计算分析

为了解地坪结构安全性,根据拟定荷载等级,并根据国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)的有关要求,对荷载作用影响进行计算分析,主要为地面地坪地基承载力验算分析。填土层物理力学性质参考本次补充勘察结果,填充层下部土层的物理力学性质参考《该公司厂房岩土工程勘察报告》(浙江省地矿勘察院,二○○七年二月),并选取其中的J3、J7和J11三处具有代表性点位进行计算分析,并将各个土层平均厚度作为第四个计算分析地质情况。

十、地坪检测评定结论与建议

1.房屋地坪构造(即最上层为混凝土层,第二层为碎石层)和原设计一致;但混凝土层厚度与原设计值偏差在-1mm~-53mm,在原设计值的-0.8%~-44.2%之间,平均值为89mm,小于原设计值120mm。
2.地坪面层抽查的芯样混凝土强度在36.8~38.9.0MPa之间,满足原设计强度等级C20的要求。
3.地坪存在一定的变形,总体表现为北端、南端角部及南端中部地坪相对不均匀沉降较小,其余位置处相对不均匀沉降较大。其中相对不均匀沉降量最小值即相对零沉降点位于最东侧(即8轴)中部偏南位置处,相对不均匀沉降量最大值为59mm,该沉降点位于地坪西北角2~3-F~G轴跨中位置处。
4.地坪面层存在较多开裂现象,裂缝宽度在0.1~4mm之间。地坪开裂损伤主要为混凝土面层材料收缩引起的裂缝,少数为相对不均匀沉降引起的裂缝。
5.地坪填土层补充勘察结果表明,表层①素填土厚度变化较大,土质不均匀。土层主要以砂质粉土为主,含碎石、石子等杂质。经过前期处理和使用期的固结,承载力有了一定的提高,其地基土承载力特征值为80kPa。
6.计算结果表明,地坪满足I~IV级(10kN/m2~40kN/m2)荷载作用下的承载力计算要求。
7.考虑到地坪混凝土面层实测厚度较原设计值偏薄,且地坪存在一定的变形及开裂,且考虑到后续使用荷载发生变化,建议在现有地坪上再浇筑钢筋混凝土面层,并与原有面层可靠连接,且根据规范要求留设分仓缝采取必要措施对现有地坪进行整体加固处理。

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