上海自动化机械有限公司安全检测_房屋检测新闻
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地下两层，地面以上八层。基础采用桩筏基础，基础底板厚800mm，在电梯井及舞台、看台、侧台等部分钢筋混凝土剪力墙受力较为集中的位置，采用?600预制PHC管桩，其余受力较均匀且较小的框架柱部分以及承受地下水浮力的锚桩采用450mm×450mm预制混凝土方桩。
地下二层~六层为钢筋混凝土框架剪力墙结构，由剪力墙构成7个较大筒体，大剧场两侧六个楼电梯间做成小筒体，作为建筑物顶部钢结构拱顶的支点。
大剧场主舞台屋盖为梯形钢桁架，下弦采用工字型钢，上弦杆及腹杆均为角钢，设有屋面水平支撑及纵向拉条。观众厅屋盖为上弦支撑的正四角锥螺栓球钢网架结构，网架杆件均为薄壁钢管，网架结构内况见图2-4。大剧院顶部为月牙形反拱钢屋盖，纵向长100.4m，横向宽94.5m，纵向悬挑26m，横向悬挑30.9m，拱高11.52m。整个钢屋盖由位于3、4、5轴上的六个钢筋混凝土电梯筒体作支撑柱，由于较高的隔音和抗震要求，支撑柱与下部的主舞台、观众厅等部分结构完开(留有隔音缝)。钢屋盖采用巨型钢框架结构体系，两榀纵向主桁架(见图2-5)及十二榀月牙形桁架形成主框架梁，承担竖向荷载，并将之传至电梯筒体，钢屋盖内部楼面结构组成巨型结构的次框架部分。楼层采用钢梁——压型钢板组合楼面。
大剧院基础梁及底板混凝土设计标号为C45, 6座电梯间组成的筒体混凝土设计标号为C60，其余结构凝土设计标号为C50。钢屋盖主要桁架采用钢材型号为16MnR(Q345R)，其余钢结构采用钢材型号为A3(Q235)，舞台及观众厅上部钢结构桁架和网架采用钢材型号为A3(Q235)。
房屋六层结构平面布置见图2-6。
测量结果表明，房屋东西向倾斜率为0.07‰~0.97‰，南北方向倾斜率为0.07‰~0.70‰，倾斜方向无明显规律。
用水准仪测量了地下二层地坪、地下二层顶板及屋面的相对高差，以了解房屋的相对沉降情况测量结果含施工和测量误差。
相对高差测量结果表明：地下二层地坪最大相对高差为28mm，地下二层顶板最大相对高差为61mm，屋面最大相对高差为73mm，相对高差换算为倾斜率最大值为1.31‰。总体上看，相对高差数值不大，且无明显规律。
大剧院曾委托监测单位对房屋地基沉降及钢屋盖挠度进行定期监测，根据委托方提供的《上海大剧院地基沉降、钢屋盖挠度、钢桁架应力监测报告》，截至2011年8月，房屋主体结构各测点累计最大沉降量为-14.2mm，累计沉降量平均值为-10.7mm;主体结构南侧两水景机房沉降较大，各测点累计最大沉降量为-35.4mm，累计沉降量平均值为-24.9mm。钢屋盖挠度测点累计最大沉降量为-11.3mm，未见明显的挠度变形现象。
综合分析认为，房屋主体结构沉降较均匀，未发现倾斜及明显的不均匀沉降情况。根据委托方提供的监测数据，南侧水景部分与主体结构相比，沉降量较大，平均值相差14.2mm，钢屋盖桁架未出现明显的挠度变形情况。
4.大剧院现状检测总结及分析
4.1大剧院损伤情况总结
上海大剧院自1998年开始投入使用，至今已运营13年。现场检测结果表明，大剧院室内外建筑结构构件及装饰出现了多处损伤情况，室外损伤情况主要包括以下几方面：
(1) 室外地坪开裂破损，裂缝宽度δ≈0.10mm~13.0mm。
(2) 车库围墙与地坪脱开并开裂。
(3) 个别台阶开裂损坏。
(4) 西侧花坛围护石材移位脱开，草坪灯具漏水。
(5) 南侧水景围护结构与主体结构脱开约5mm，水景围护结构与地坪脱开。
(6) 北立面局部大理石渗水。
(7) 北侧二层屋檐底部个别装饰板脱落。
(8) 三层露台部分护栏玻璃缺失，西侧四块，东侧三块，北侧护栏未安装玻璃。
室内损伤主要包括以下几方面：
(1) 墙面裂缝损伤。墙面裂缝主要分为以下几类：1)墙面粉刷开裂，方向无明显规律，δ≈0.10~6.0mm，部分区域涂料脱落;2)门窗洞口四周墙上裂缝，集中在洞口周围，多为斜裂缝和水平裂缝，δ≈0.05~0.50mm;3)墙与板、墙、柱等接缝位置或伸缩缝处开裂。
(2) 楼板及梁损伤，主要包括楼板裂缝和板底及梁底露筋。楼板裂缝多集中在房屋边缘及四角区域，角部裂缝与相邻支座呈45°角，中间宽且两边窄，止于梁或墙边，多为贯通裂缝，部分裂缝处有渗漏情况;边缘及中部楼板裂缝多出现在板跨中位置，平行于楼板支座。裂缝宽度δ≈0.10-0.50mm。个别位置板底钢筋或梁箍筋露筋且锈蚀。
(3) 钢结构构件损伤，大剧院钢结构部分主要包括大剧场舞台及观众厅钢结构顶棚和月牙形反拱钢屋盖。观众厅顶部网架个别位置构件锈蚀，多为表面浮锈。反拱形钢屋盖少数屋底钢梁由于渗漏而出现局部锈蚀，多为表面浮锈。
(4) 装修及附属设施损伤，主要包括以下几类：1)地坪开裂损坏，δ≈0.05mm~0.50mm;2)吊顶下沉、开裂损坏;3)墙面及地面瓷砖空鼓破损脱落，墙纸开裂脱落;4)墙面、吊顶吸音板破损;5)剧场墙面装饰变形、破损;4)卷帘门及金属门框锈蚀、变形;5)管道锈蚀;6)屋面防水卷材开裂。
(5) 渗漏。根据渗漏位置和渗漏源不同，可分为以下几类：1)水景下方机房普遍渗漏;2)各楼层顶板板底渗漏，多出现在顶板开裂位置及管道穿孔周边区域，地下室渗漏情况较为集中;3)地下室墙面返潮;4)空调、管道等设施设备渗漏;5)大堂室内地坪渗水;6)反拱形钢屋盖屋底钢梁及顶板板底渗漏。
4.2大剧院倾斜和相对高差测量结果
根据本次倾斜测量和相对高差测量结果，未发现大剧院主体结构存在明显的倾斜及不均匀沉降情况。
根据委托方提供的监测报告，房屋主体结构沉降均匀，南侧水景部分与主体结构相比，沉降量较大，平均值相差14.2mm，钢屋盖桁架未出现明显的挠度变形情况。
4.3分析及评估
综合考虑现场检测结果和委托方提供的图纸资料，引起大剧院损伤主要有以下原因：
(1) 附属结构与主体结构沉降差异。根据检测结果和委托方提供的沉降监测报告，大剧院主体结构无明显的不均匀沉降和倾斜情况，但南侧水景由于基础形式不同，沉降较大。不均匀沉降引起了南侧地坪开裂、水景围护结构与主体结构脱开、花坛石材移位等损伤情况，并间接导致水景下方机房严重渗漏。
(2) 环境温差和材料收缩。混凝土等建筑材料受环境温度的影响，产生热胀冷缩变形，当变形受到约束，便会产生应力导致裂缝。包括楼板裂缝、墙面粉刷开裂，门窗洞口墙体开裂、不同构件之间接缝开裂、吊顶开裂、瓷砖及墙纸开裂、地坪裂缝、防水卷材开裂、装饰板变形等。
(3) 老化及使用磨损。大剧院投入使用已有13年，作为公共场所，每日人流量巨大，会产生一些自然老化和使用磨损的情况。包括地坪磨损、台阶损坏、水泵及卫生设施老化、门窗变形等。
(4) 裂缝变形引起渗漏情况。大剧院存在比较突出的渗漏问题，地下车库顶部为室外地坪，当车库顶板出现裂缝或管线穿孔处防水破损，便会产生渗漏现象。水景机房由于上部是水景，渗漏问题也比较严重。大堂南侧为草坪，相对室内有一定高差，土壤内的积水亦会沿墙体缝隙渗透至室内。厕所和厨房由于需要常常用水冲刷地面，也会引起下部发生渗漏，如反拱形钢屋盖屋底钢梁及顶板板底渗漏(上部为厨房)。还有个别室内空调或管道漏水引起的渗漏情况。
(5) 渗漏引起了室内钢结构构件的锈蚀情况。现场检测发现，钢结构构件都做过防锈处理，在正常的使用条件下，一般不会发生锈蚀。但部分钢结构构件由于渗漏而长期处于水份侵蚀中，从而发生氧化锈蚀。
本次检测结果表明大剧院室内外损伤较为普遍，产生损伤的主要原因包括附属结构与主体结构的沉降差异、环境温差和材料收缩、老化及磨损等几方面。装修损伤、渗漏等问题已经影响到了大剧院的正常使用。目前损伤情况对大剧院结构安全尚未造成实质影响，但楼板开裂、钢构件锈蚀等结构构件损伤问题如不处理会存在安全隐患。
4.4修缮建议
建议委托方根据本次检测结果，结合下一步大修工作制定针对性的修缮方案，具体包括：对室外地坪、花坛、水景、台阶及外立面进行统一修缮，补充三层缺失的玻璃护栏和脱落的装饰板，更换漏水的灯具;妥善处理楼板裂缝、混凝土构件露筋及钢结构构件锈蚀等结构构件损伤情况，消除安全隐患;在渗漏部位重新做好防水措施，消除渗漏源头;对老化破损的装修材料和附属设施进行更换翻新。
近期该房屋正在进行安装工程施工。在施工过程中，业主发现该房屋大部分混凝土梁上均不同程度出现了垂直裂缝和斜裂缝。为确保房屋安全，查清裂缝原因，中国人民解放军第四一一医院特委托上海市建筑科学研究院房屋质量检测站对该房屋的裂缝进行检测鉴定，评估房屋的安全性，并对存在的问题提出相应的处理建议。
1.1 检测鉴定的范围
本次检测鉴定的范围为中国人民解放军第四一一医院住院大楼，建筑面积约2.2万平方米。房屋立面照片及内部情况如图1-1和图1-2所示。
1.2主要工作内容
本次检测鉴定主要工作内容包括：
1.调查房屋的建筑结构体系，复核上部结构构件包括梁、柱的尺寸;
2.在各层分别随机抽取部分混凝土构件，采用回弹法测试混凝土强度，同时利用钻芯法校核;
3.在各层分别随机抽取部分混凝土构件，采用超声仪器探测对主要结构构件的配筋情况进行复核;
4.对房屋各层混凝土构件上存在的裂缝分布等损伤情况进行普查，采用混凝土超声仪对典型裂缝的深度等进行检测，记录并绘制其典型裂缝与损伤状况。5.用经纬仪和水准仪测量房屋的倾斜和不均匀沉降;
6.根据调查的房屋结构形式、材料特性、损伤程度以及房屋的使用状况，对结构的承载力进行验算分析;
7.根据检测和分析结果，对房屋混凝土构件上存在的裂缝原因进行分析，指出裂缝原因，并对房屋的安全性进行评估，针对房屋存在的问题提出维修加固建议。
2.房屋概况
2.1房屋建筑结构特性介绍
根据委托方提供的有关资料，该住院大楼为地上二十四层、地下一层的钢筋混凝土框架—剪力墙结构房屋，平面基本呈长方形，纵向长度约为43.2m，共6个开间，房屋总高为80.7m。框架填充墙采用200mm厚加气混凝土砌块砌筑。
房屋上部结构的设计混凝土强度等级，地下一层～五层上部结构柱、墙为C50，六层～十层柱、墙为C45，十一层～十四层柱、墙为C40，十五层及十五层以上柱、墙为C30。房屋各层板、梁的混凝土强度均为C30。
房屋采用筏板基础，下设桩基，主楼下的桩基采用直径为700mm的钻孔灌注桩，桩长48～55米，其余位置处的桩基采用直径为550mm的钻孔灌注桩，桩长28～34米。主楼位置基础底板厚度为1500mm，其余位置基础底板厚度为600mm，基础底板的混凝土强度为C35。
2.2地质情况介绍
根据《411医院住院大楼岩土工程勘察报告》，场地内属稳定场地，在20.0m以浅有饱和砂性土分布，为不液化土层，宜采用桩基，无暗浜、暗塘等不良地质现象分布，地下水及地基土对混凝土无腐蚀性。
2.3施工过程及材料配合比情况调查
根据调查，房屋的上部结构工程于2009年4月开工，于2010年3月主体结构封顶。该工程的混凝土采用泵送商品混凝土，其中各层施工日期及配合比的主要参数见表2-1。
3.1结构体系复核及主要结构构件尺寸复核
现场对房屋的建筑结构布置进行了调查，结果表明，房屋梁、墙、柱等构件的建筑结构布置与设计图纸相符。现场用5m钢卷尺对主要结构构件的截面尺寸等参数进行了抽样测量，测量结果表明，抽样位置处房屋结构构件的截面尺寸与设计图纸一致。
3.2混凝土强度检测
根据现场条件，采用回弹法对房屋的混凝土梁、柱的强度进行抽样检测，检测按上海市工程建设规范《结构混凝土抗压强度检测技术规程》DG/TJ08-2020-2007进行，数据根据钻芯法的结果进行了修正。
以混凝土强度推定值作为混凝土强度的评定标准，房屋地下一层～五层混凝土柱的实测混凝土强度为54.5MPa，达到了设计混凝土强度C50的要求;六层～十层柱的实测混凝土强度在45.5MPa～54.5MPa之间，平均值为48.9MPa，达到了设计混凝土强度等级C45的要求;十一层～十四层柱的实测混凝土强度在43.2MPa～44.8MPa之间，平均值为44.1MPa，达到了设计混凝土强度等级为C40的要求;十五层及十五层以上柱的实测混凝土强度在37.0MPa～42.8MPa之间，平均值为40.0MPa，达到了设计混凝土强度等级为C30的要求;房屋混凝土梁实测混凝土强度在32.4MPa～54.5MPa之间，平均值为42.7MPa，达到了设计混凝土强度等级C30的要求。
3.3配筋情况复核
本次钢筋检测主要针对已开裂的混凝土梁进行抽样检测，检测采用钢筋探测仪探测钢筋数量、位置，用钢卷尺测量钢筋间距，用游标卡尺测量钢筋直径，由钢筋检测结果可知，抽样测量位置处混凝土梁的实际配筋与设计配筋一致。
3.4裂缝情况调查
检测人员对上部结构的梁、板裂缝状况进行了普查，调查情况表明，房屋主体结构中，各层混凝土梁、板均不同程度存在一定的裂缝现象，主要表现为：
1).房屋各层楼板上均不同程度存在一定的开裂现象，其中十一层以下楼板的裂缝相对较少，仅出现在局部位置，裂缝基本均为贯穿裂缝，裂缝宽度一般在0.2mm～0.3mm之间，这些裂缝基本均位于楼板的角部，为楼板的非受力方向。
十二层以上楼板的裂缝相对较多，分布比较广泛，裂缝呈龟裂状，大多为上下贯穿，裂缝处一般有渗水痕迹，局部也存在仅板底龟裂现象，大部分裂缝宽度在0.05mm～0.1mm之间。这些裂缝大部分长度较短，斜向分布，仅个别裂缝长度较长，与楼板内预埋的管线位置基本一致，但基本均为楼板的非受力方向。
房屋十六层楼板的裂缝分布见图3-1。
2).对房屋混凝土梁的裂缝调查结果表明，目前房屋各层混凝土梁均不同程度存在开裂现象，其中一层和二层梁上的裂缝相对较少，其余各层混凝土梁上的裂缝相对较多，绝大部分混凝土梁上的裂缝为垂直裂缝，每根梁上的裂缝数量约2～8条，间距约0.3m～1.5m之间，裂缝宽度在0.05mm～0.1mm之间，裂缝主要位于梁侧，与箍筋位置重合。也有少量混凝土梁上大部分箍筋位置处均存在裂缝。
此外，房屋屋面混凝土横梁的两端有八字形斜裂缝，裂缝宽度在0.05mm～0.25mm之间，裂缝主要位于梁侧中部，裂缝宽度为中间宽，两端窄的枣核状。
3.5不均匀沉降测量
由于现场条件限制，无法对房屋角点棱线相对倾斜进行测量。本次利用水准仪测量了房屋六层、十二、十八层楼面的相对高差，以反映房屋的不均匀沉降情况，房屋六层相对高差测量结果详见图3-3所示。由测量结果可知，房屋目前无明显的不均匀沉降现象。
4.结构验算分析
4.1计算参数和荷载取值
对房屋结构承载力验算按实际结构布置进行，验算采用中国建筑科学研究院编制的建筑结构空间有限元分析设计软件SATWE进行。地震荷载效应按照振型分解反应谱法进行分析，考虑偶然偏心和双向地震作用，风荷载考虑基本风压为0.60kN/m2，地面粗糙度为B类，计算参数为7度抗震设防，Ⅳ类场地土，乙类抗震设防，框架为一级抗震等级，抗震墙为一级抗震等级。混凝土强度和钢筋强度按设计强度等级取值。
验算时荷载取值如下：
1).恒载：一层楼面：6.0kN/m2;其余楼面：4.0kN/m2;屋面：5.5kN/m2。
2).活载：一层楼面：5.0kN/m2;其余楼面：2.0kN/m2;屋面：2.0kN/m2。4.2典型构件承载力验算结果
1).柱的轴压比与承载力
对框架柱承载力的计算结果可知，底层框架柱的轴压比在0.68～0.73之间，各层典型框架柱的计算纵向配筋在1690～3710mm2之间，实际纵向配筋在3196～4926mm2之间，计算箍筋在279～802mm2/100mm之间，实际箍筋在678～904mm2/100mm之间，框架柱的承载力满足要求。
2).梁承载力
对框架梁承载力的计算结果可知，各层典型框架梁的计算纵向配筋在1630～5560mm2之间，实际纵向配筋在1964～5890mm2之间，计算箍筋在83～124mm2/100mm之间，实际箍筋为314mm2/100mm之间，框架梁的承载力满足要求。
3).板承载力
对房屋典型现浇板的承载力计算结果可知，典型现浇板的计算板底配筋在240～360mm2之间，实际板底配筋在252～628mm2之间，计算板面配筋在240～402mm2之间，实际板底配筋在394～817mm2之间，现浇板的承载力满足要求。
4).地基承载力
房屋采用桩—筏基础。桩沿平面基本均匀布置，采用?700的钻孔灌注桩共144根，有效桩长在47～48m之间，单桩极限承载力为5300kN，则单桩承载力设计值约为3300kN。根据实测数据和计算结果，房屋单桩承受的荷载设计值约为2790kN，房屋的桩基承载力满足要求。4.3验算结果分析
由以上的验算结果可知，考虑房屋在正常使用和抗震的情况下，房屋的主要结构构件的承载力均满足要求，且存在一定的富余量。而施工过程中的荷载仅为正常使用情况下结构自重和施工荷载，正常施工时，该荷载应小于原设计的最不利工况，且从混凝土梁、板上存在的裂缝特征分析，该裂缝不是由于受力引起的开裂。
5.分析与评估
5.1存在的损伤问题分析
在现场对房屋的建筑结构布置进行了调查，结果表明，房屋梁、板、柱等构件的建筑结构布置与设计图纸相符。房屋的轴线尺寸和大部分构件的截面尺寸与原设计基本一致。主要结构构件混凝土强度和配筋与设计要求基本一致，房屋无明显的不均匀沉降现象。目前房屋楼面所承受的荷载仅为结构自重和施工荷载，远小于设计荷载，因此目前房屋楼面梁、板产生的裂缝不是由于受力原因产生的裂缝。
由现场调查的结果可知，房屋目前存在的主要损伤现象为楼面和屋面的楼板和混凝土梁上裂缝。房屋各层楼板上均不同程度存在一定的开裂现象，其中十一层以下楼板的裂缝相对较少，仅出现在局部位置，裂缝基本均为贯穿裂缝，裂缝宽度一般在0.2～0.3mm之间，十二层以上楼板的裂缝相对较多，分布比较广泛，裂缝呈龟裂状，大多为上下贯穿，裂缝处一般有渗水痕迹，局部也存在仅板底龟裂现象，大部分裂缝宽度在0.05～0.1mm之间。对房屋混凝土梁的裂缝调查结果表明，目前房屋各层混凝土梁均不同程度存在开裂现象，其中一层和二层梁上的裂缝相对较少，其余各层混凝土梁上的裂缝普遍存在，绝大部分混凝土梁上的裂缝为垂直裂缝，每根梁上的裂缝数量约2～8条，间距约0.3～1.5m之间，裂缝宽度在0.05～0.1mm之间，裂缝主要位于梁侧，与箍筋位置重合。也有少量混凝土梁上大部分箍筋位置处均存在裂缝。此外，房屋屋面部分混凝土横梁的两端有八字形斜裂缝，裂缝宽度在0.05～0.25mm之间，裂缝主要位于梁侧中部，裂缝宽度为中间宽，两端窄的枣核状。
由以上混凝土梁、板上存在的裂缝形态分析，这些裂缝的形成主要由于混凝土材料收缩、温度变化等多种原因综合引起的。
一般而言，有多种因素会引起混凝土的材料发生较大的收缩变形，从该工程的实际情况下，其上部结构梁、板的裂缝比较普遍，由于施工过程贯穿全年，因此环境温湿度的影响相对不大，此外水化热主要发生于大体积混凝土构件中，而该工程混凝土梁的体积不大，板的厚度较小，因此水化热效应不明显。
从调查和分析的情况看，该工程上部结构混凝土产生较大的收缩变形，主要是由于混凝土材料配合比中粉煤灰和矿渣的掺量、用水量和塌落度较大引起的。由委托方提供的本工程混凝土材料的配合比资料可知，该房屋上部结构四层以下各层板、梁商品混凝土的塌落度在120±30～140±30mm之间，矿粉、粉煤灰掺量占水泥掺量的百分比在9.6～15.9%之间，用水量在188～193kg/m3之间;五层至二十层板、梁的商品混凝土的塌落度在150±30～180±30mm之间，矿粉、粉煤灰掺量占水泥掺量的百分比在46.1～49.1%之间，用水量在193～203kg/m3之间;二十一层及以上各层板、梁的商品混凝土的塌落度在150±30～180±30mm之间，矿粉、粉煤灰掺量占水泥掺量的百分比在15.2～15.5%之间，用水量在198～203kg/m3之间。该混凝土材料配合比中粉煤灰和矿渣的掺量、用水量和塌落度均较大，在养护措施不到位的情况下，容易发生较大的收缩变形。这种收缩变形受到刚度较大的框架柱、墙的约束会产生拉应力;此外，混凝土板、梁经历冬夏气温变化，也会发生热胀冷缩现象，这种变形受到约束也会产生相应的约束应力，在以上这些因素的共同影响下，就会导致在房屋混凝土梁、板上出现裂缝。上部结构完成后，房屋顶部数层，尤其是屋面板、梁受温度变形的影响也相对较大，这也是屋面梁端部产生斜裂缝的主要原因。
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