摘要：本文结合具体工程案例讨论钢筋混凝土结构烂尾楼续建改造过程中的检测鉴定做法与设计处理方式，为类似工程提拱参考。
关键词：检测鉴定；二次结构；改造设计
1.概述
混凝土结构烂尾楼因新业主投资意图、新的使用需求等原因，需要对原有结构进行改造，甚至增加部分二次结构。本文结合某混凝土结构烂尾楼续建改造项目，讨论原结构检测鉴定和改造设计的操作流程与方法，供类似工程参考。
2.案例项目概况
重庆某主体结构及建筑外立面、门窗、屋面均已施工的烂尾项目中，一单体建筑的首层局部单层多功能厅屋面吊顶需要改造。多功能厅长宽尺寸约为35.8x25.2m，层高约16m；短边方向为中部单跨柱距约25.2m，端部柱距7.2m~14.4m；长边方向柱距约7.2m，采用螺栓球钢管网架屋面，屋面下原设计的简易石膏板吊顶在续建前未施工。因新功能需要，多功能厅顶棚改造设计中增加马道、灯具、空提设备等装置，吊顶荷载比原设计的吊顶荷载有较大幅度增加。原网架屋面结构不能满足新的荷载布置要求，且已建好的网架结构的杆件、螺栓球加固施工难度大。
为避免对现有屋面结构的破坏，方便施工，减少新增荷载和建筑垃圾，确保施工和使用期间的安全，改造设计中利用层高较大的空间净高，并充分利用钢结构重量轻、强度高、预制安装简便优势，采用新增钢结构夹层方式处理。
3.原结构实体检测鉴定
因年代久远，该项目牵涉的纠纷复杂等历史遗留原因，原设计单位不参与续建设计。续建二次改造设计前，业主方先委托检测鉴定机构对原结构进行检测鉴定，查明基础、框架梁、柱的混凝土强度、钢筋规格、间距、数量、分布位置等基本情况，并根据二次设计中新钢结构夹层牛腿支座反力，验算原结构基础、框架柱、框架梁的安全性，验算复核的目的：对不满足承载力要求的构件提出加固要求，对有缺陷的构件提出修复补强要求。
对布置钢结构夹层的所有框架柱及相应的基础做检测，根据民用建筑可靠性鉴定标准，对不直接承担新增夹层荷载的基础、框架柱、框架梁等构件进行抽样检测。
3.1基础检测
该项目主体结构勘察、设计资料和竣工验收资料比较齐全，新增夹层区域的基础，部分采用桩基础，部分采用独立嵌岩基础，基础采用中风化页岩为持力层。查阅原有基础施工验收、检测记录，确认岩芯强度、基础构件尺寸、混凝土材料、钢筋材料、钢筋布置满足设计要求。按照实体检测抽样数量要求，实地开挖抽测部分基础，检测基础构件尺寸，混凝土强度、钢筋布置，与竣工图基本一致。
通过全站仪检测框架柱的顶点侧移、高度，计算后得知结构顶部侧移在规范允许的范围内。观察周边地基、地面填土外观，未发现地基开裂、滑移、滑坡、冒水、地面局部沉陷、地面积水等异常现象。改造前地基、基础状态稳定。
3.2地上框架结构实体检测
3.2.1框架柱检测
对布置钢结构夹层柱的混凝土框架柱全数检测，其余结构柱按《建筑结构检测技术标准》抽样数量要求进行检测。
该项目多功能厅框架柱高度较大，考虑到实际施工是分层浇筑完成，将本根框架柱自下而上按施工顺序分为,4段，对每个楼层被检测的混凝土柱抽检10个测区，每个测区抽检测16个测点。根据测区的混凝土强度回弹值、碳化深度值、混凝土类型推算混凝土强度。
该项目各框架柱混凝土强度值检测结果表明，混凝土强度达到原设计C30的要求。
对钢筋的检测结果表明，钢筋的直径、间距、数量基本与竣工图一致，部分混凝土保护层厚度不足。对保护层不足的区域提出补强处理要求。
检查框架柱外表面，个别框架柱表面局部出现蜂窝，对该部分部分提出修复补强要求。
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3.2.2框架梁检测
该项目原有框架梁未新增荷载，按照《建筑结构检测技术标准》抽样数量要求进行检测，抽样检测按施工顺序分层进行。每根被检测的梁抽测10个测区，每个测区抽测16点测点，根据每个测区的混凝土强度回弹值、碳化深度、混凝土的类型推算混凝土强度。该项目各混凝土梁混凝土强度值检测结果表明，混凝土强度达到原设计C30的要求。对钢筋的检测结果表明，钢筋的直径、间距、数量基本与竣工图一致，保护层厚度基本满足施工质量验收规范要求。
3.2.3混凝土构件密实性检测
该项目对框架柱密实性进行了抽样检测，同一构件多处检测结果表明，混凝土构件密实性较为接近，未见明显异常。
关于混凝土结构构件密实性检测的说明：混凝土构件目前主要采用超声波探测密实性，一方面是钢筋的存在，对超声波传递产生干扰，对检测结果有一定的干扰，检测过程中需要多点位对侧，以合理判断。实际工程中，有发现脱模后混凝土大块缺失的状况，说明竖向构件浇筑密实不是完全的能保证的，这方面的检测有待加强和规范，尤其是新增二次结构的主要承重构件应加强密实性检测，避免因未发现的既有缺陷威胁二次结构的安全。超声波探测技术比较成熟，在实体检测中应广泛应用和加强，以排除重要构件的安全隐患。
4.原结构复核验算
该项目改造二次设计，新增钢结构夹层主桁架为简支结构，支座牛腿处对原结构柱产生柱间局部竖向压力和局部偏心弯矩，根据竣工图纸、实际检测结果，新的使用功能的荷载布置，建立结构整体计算模型，钢牛所在的各框架柱上布置相应的支座反力，整体验算。根据验算结果，计算上未发现承载力不足的构件，该建筑主体结构框架柱、框架梁、基础的尺寸、配筋、材料强度满足使用要求。
5.二次改造具体设计
5.1混凝土结构构件补强
经过检测和验算，该结构未发现计算上不满足要求的构件，仅需要对混凝土蜂窝、保护层不足的构件做修复补强，剔打局部缺陷部位，采用低收缩、高标号环氧砂浆进行补强处理。
5.2钢桁架及牛腿支座设计
新增钢结构夹层设计过程中，布置结构构件并计算构件内力及支座反力，调整修正满足现行有关规范要求后，确定最终的夹层结构布置并绘制施工图。主桁架及边梁构件采用钢牛腿支座支撑，牛腿支座用化学锚栓固定于混凝土框架柱上。主钢桁架两端采用橡胶垫支座，一端为圆孔固定支座，另一端为椭圆孔滑动支座，最大程度减少振动对原结构不良影响，适应温度变化导致的构件伸缩变形，避免对支座产生次生水平力。
二次夹层结构一般采用简支结构，让反力以竖向剪力为主，而弯矩仅有支座构造偏心距导致的弯矩，水平构件跨中弯矩计算值比较准确，支座弯矩较小，对支座锚栓的抗拔要求较低，有利于支座受力安全。
连接混凝土柱的后置锚栓采用化学锚栓，一般采用胶粘-模扩底锚栓。二次承重结构支座不采用膨胀螺栓，防止混凝土基材破坏。锚栓的间距、边距满足混凝土结构加固技术规范的构造要求，同时满足钢结构设计规范关于螺栓连接的构造要求。设计时要防止锚板撬曲变形，可控制锚板厚度不小于25mm。锚栓的大小与数量，根据支座反力、竖向偏心距导致的初始弯矩、锚栓额抗拔承载力、抗剪承载力试选、验算确定。
6.结语
各个地区不同时期都难免出现一些烂尾楼工程，烂尾楼续改建工程有待进一步从政策、经济、技术等方面积累总结经验，希望能出现规范化的处理流程和相配套的法律法规，促进烂尾楼续改建工程的顺利进行，促进资源的合理利用，及时减少经济损失与化解经济纠纷，消除城市“伤疤”，促进经济的健康发展和社会的和谐。
参考文献：
1.林达宇，烂尾楼加固改造综合研究（硕士论文），华南理工大学，2011；
2.冯健，烂尾楼工程续改建的结构设计与实践（硕士论文），华南理工大学，2012；
3.王有宗，闵宗军，改变使用功能的既有建筑结构检测与鉴定，北京：工程质量，2017（01）
（本论文来自重庆工程职业技术学院课题《房屋续改建工程的检测加固与改造研究》，项目编号KJB201820）
论文作者:张丽1,钱君2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
标签：支座论文; 混凝土论文; 构件论文; 结构论文; 框架论文; 夹层论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第10期论文;