某紀(jì)念碑主體結(jié)構(gòu)安全鑒定與原因分析

史 超 趙賀清
　?。ㄌ旖蚴蟹课葙|(zhì)量安全鑒定檢測中心，天津 300060）
　　摘要：本文就該紀(jì)念碑存在的各種損壞現(xiàn)象進(jìn)行了現(xiàn)場查勘、檢測、變形觀測及復(fù)核計算，對其主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定分析并提出了相應(yīng)的安全處理措施，為日后修繕提供了可靠依據(jù)。
　　關(guān)鍵詞：紀(jì)念碑;安全鑒定

　　1. 紀(jì)念碑概況
　　該紀(jì)念碑于1949年建立，自上而下由碑頂、碑身、碑座、月臺等組成。碑身座西北朝東南，為矩形鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，碑座內(nèi)、外筒及月臺側(cè)壁均為石砌體結(jié)構(gòu)，平面均呈圓形，月臺及碑座外筒周邊沿四面均設(shè)有臺階，月臺地面距室外自然地坪高度為1.1m，碑座外筒地面距月臺地面高度為2.2m。現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)狀情況，對該紀(jì)念碑進(jìn)行改造前主體結(jié)構(gòu)安全鑒定。

　　圖1 紀(jì)念碑結(jié)構(gòu)平面示意圖

　　2. 主要檢查情況
　　2.1. 碑身
　　經(jīng)對碑身內(nèi)側(cè)混凝土墻體進(jìn)行檢查，結(jié)果顯示，內(nèi)側(cè)墻面未進(jìn)行裝飾抹灰，混凝土表觀質(zhì)量較好，墻面光滑平整，除底部局部存在輕微潮堿現(xiàn)象以及碑身底部與混凝土梁梁頂交接處存在鋼筋裸露及銹蝕現(xiàn)象外，未發(fā)現(xiàn)碑體存在其他明顯開裂、較大變形等結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象。碑身外立面大理石貼面存在細(xì)小裂縫，同時，因年代久遠(yuǎn)，自然侵蝕作用，個別大理石表面出現(xiàn)了一定程度的風(fēng)化及蝕損現(xiàn)象。
　　2.2. 碑座
　　2.2.1. 內(nèi)筒
　　經(jīng)對內(nèi)筒毛石砌體內(nèi)、外墻面進(jìn)行檢查，除高出外筒頂蓋以上部分外側(cè)墻面抹灰層局部存在開裂、脫落、輕微堿蝕現(xiàn)象以及墻面刮白普遍存在起皮現(xiàn)象外，未發(fā)現(xiàn)內(nèi)筒毛石砌體存在其它明顯開裂、整體變形等結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象。
　　2.2.2. 外筒
　　經(jīng)檢查，該紀(jì)念碑碑座外筒月臺以上外立面墻面抹灰層普遍存在堿蝕、起皮現(xiàn)象，局部存在開裂現(xiàn)象；西側(cè)墻面抹灰層于距月臺地面約1.9m高度處存在一道通長水平裂縫。除上述現(xiàn)象外，未發(fā)現(xiàn)外筒毛石砌體存在其它開裂、變形等結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象。經(jīng)檢查，該紀(jì)念碑碑座外筒至月臺臺階的踏步及兩側(cè)垂帶抹灰層均存在不規(guī)則開裂現(xiàn)象。個別混凝土梯板存在混凝土保護(hù)層脫落、鋼筋外露銹蝕等現(xiàn)象。
　　2.2.3. 外筒頂蓋結(jié)構(gòu)
　　經(jīng)現(xiàn)場抽取2處鋼筋混凝土梁進(jìn)行剔鑿檢查，結(jié)果顯示：2號梁梁底縱向受力鋼筋直徑約為18mm～20mm（共4根），箍筋直徑約為6mm～8mm，其混凝土表觀質(zhì)量較差，顏色呈現(xiàn)為土黃色，石子中夾雜有淤泥土顆粒，所抽測該處梁段混凝土強(qiáng)度極差，用錘輕擊即可敲落大塊混凝土，取芯機(jī)無法鉆取出完整芯樣；經(jīng)剔除混凝土保護(hù)層后檢查其縱向受力鋼筋及箍筋，所檢查部位上述鋼筋均出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象；經(jīng)對1號鋼筋混凝土梁構(gòu)件所鉆取2個芯樣進(jìn)行檢查，其中1個芯樣混凝土外觀質(zhì)量較為疏松不密實。經(jīng)對1號混凝土梁進(jìn)行剔鑿檢查，其混凝土表觀質(zhì)量較2號梁相對較好，但所鉆取2 個芯樣中的1個芯樣仍呈現(xiàn)為混凝土疏松不密實，在后續(xù)強(qiáng)度試驗中破碎。經(jīng)對內(nèi)筒3號混凝土梁進(jìn)行剔鑿檢查，其混凝土表觀質(zhì)量好于1號及2號梁，但存在粗骨料級配較差及骨料粒徑較大的現(xiàn)象，經(jīng)對石子粒徑進(jìn)行測量，其尺寸約為65mm×75mm。

　　2.3. 月臺
　　經(jīng)檢查，該紀(jì)念碑月臺石砌墻體高度范圍內(nèi)的水泥砂漿抹灰層普遍存在嚴(yán)重風(fēng)化堿蝕、起皮、開裂現(xiàn)象，損壞程度為墻體上部靠近欄桿地伏處較為嚴(yán)重，開裂部位為距室外自然地面上約0.95m處。
　　經(jīng)檢查，該紀(jì)念碑月臺方磚地面存在多處不同程度的開裂現(xiàn)象，較為明顯的地面開裂共計8處，最大裂縫寬度約為45mm，最大裂縫長度約為5.8m；經(jīng)現(xiàn)場測量相對標(biāo)高整體呈現(xiàn)為東南側(cè)較高，西北側(cè)較低，所測量最大標(biāo)高差約為374mm，詳見4.觀測情況。
　　經(jīng)檢查，該紀(jì)念碑月臺臺階踏步及兩側(cè)垂帶水泥砂漿抹灰層均存在不規(guī)則開裂現(xiàn)象。
　　2.4. 欄桿
　　經(jīng)檢查，該紀(jì)念碑欄板及圓形柱頭表觀均普遍存在蝕損、風(fēng)化現(xiàn)象；部分欄板上部扶手及圓形柱頭存在斷裂、缺損或片狀脫落等損壞現(xiàn)象，個別圓形柱頭曾采用水泥砂漿進(jìn)行修補。
　　3. 觀測情況
　　3.1. 碑身偏斜觀測
　　經(jīng)采用高精度全站儀對該紀(jì)念碑碑身主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行側(cè)向偏斜觀測，觀測結(jié)果見表1及偏斜觀測成果圖。
　　3.2. 地面相對標(biāo)高觀測
　　經(jīng)在月臺及碑座外筒地面共設(shè)置77個（外筒23 個，月臺54 個）觀測點進(jìn)行地面相對標(biāo)高觀測。根據(jù)地面相對標(biāo)高觀測數(shù)據(jù)，所設(shè)觀測點（外筒23個，月臺54個）均存在不同程度標(biāo)高差異，碑座外筒地面最大相對標(biāo)高差為118.72mm，月臺地面最大相對標(biāo)高差為374mm。相對標(biāo)高觀測基準(zhǔn)點（±0.000）設(shè)置在西北（碑座外筒地面）、東南（月臺地面）臺階處地面部位。上述數(shù)據(jù)顯示：碑座外筒及月臺地面均呈現(xiàn)為西北側(cè)低東南側(cè)高的趨勢。
　　4. 構(gòu)件檢測情況
　　4.1. 鋼筋混凝土梁構(gòu)件
　　經(jīng)對該紀(jì)念碑抽取1根鋼筋混凝土梁構(gòu)件采用鉆芯法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測，結(jié)果顯示：所抽測1根鋼筋混凝土梁構(gòu)件（共2個芯樣），一個芯樣的混凝土強(qiáng)度換算值為18.0MPa，另一個芯樣破碎。
　　經(jīng)采用鋼筋探測儀對該紀(jì)念碑2根混凝土梁構(gòu)件的鋼筋配置情況及混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示：所抽測部位2根鋼筋混凝土梁構(gòu)件梁底排縱筋實測根數(shù)均為4根，所抽測部位相應(yīng)梁底排縱筋混凝土保護(hù)層厚度實測平均值分別為35mm、43mm；梁箍筋間距實測平均值分別為236mm及209mm。
　　經(jīng)采用鋼卷尺對該紀(jì)念碑上述2根鋼筋混凝土梁構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行抽測，所抽測部位鋼筋混凝土梁構(gòu)件寬×凈高截面尺寸實測值分別為：270mm×300mm、240mm×300mm。
　　4.2. 鋼筋混凝土墻構(gòu)件
　　經(jīng)對該紀(jì)念碑碑身抽取1處鋼筋混凝土墻體的鋼筋配置情況及相應(yīng)混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示：所抽測部位墻體一側(cè)豎向鋼筋間距實測平均值為192mm，其相應(yīng)豎向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度實測平均值為31mm。
　　5. 鑒定分析
　　5.1. 碑身
　　該紀(jì)念碑碑身為現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形筒體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場直觀檢查顯示，混凝土表觀質(zhì)量較好；經(jīng)對碑身的側(cè)向偏斜觀測顯示，碑身兩相對面偏斜率均大致相等，說明該紀(jì)念碑碑身自建成后至今未出現(xiàn)側(cè)向偏斜變形現(xiàn)象；考慮碑身結(jié)構(gòu)形式及僅承受自重荷載、風(fēng)荷載的因素且無明顯結(jié)構(gòu)性損壞現(xiàn)象，故認(rèn)為碑身可以繼續(xù)正常使用，但應(yīng)對底部露筋部位進(jìn)行鋼筋除銹及保護(hù)層修復(fù)處理。
　　5.2. 碑座鋼筋混凝土梁
　　經(jīng)按實測混凝土強(qiáng)度等級C18、縱向受力鋼筋強(qiáng)度等級HRB335、箍筋強(qiáng)度等級HPB235 對鋼筋混凝土梁構(gòu)件在豎向荷載作用下的承載力進(jìn)行復(fù)核驗算，結(jié)果表明，該支承碑身的鋼筋混凝土梁構(gòu)件承載能力滿足實際荷載作用要求。但考慮現(xiàn)場檢查及抽樣檢測結(jié)果，部分梁混凝土強(qiáng)度極低，應(yīng)采用置換混凝土方法進(jìn)行加固處理，同時考慮該類混凝土梁骨料級配較差會導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度存在較大的離散性，為確保結(jié)構(gòu)安全，故建議對內(nèi)筒頂部支承碑身墻體的混凝土梁構(gòu)件進(jìn)行加固修復(fù)處理。
　　5.3. 碑座內(nèi)筒及外筒
　　該紀(jì)念碑碑座內(nèi)筒及外筒筒壁毛石砌體厚度均較大，現(xiàn)場檢查結(jié)果未發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)開裂、變形等結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象；同時，經(jīng)按最低材料強(qiáng)度等級對其承載力進(jìn)行計算，結(jié)果顯示：構(gòu)件承載力相對于實際荷載作用仍有較大的安全儲備，故認(rèn)為該碑座內(nèi)、外筒體可繼續(xù)安全使用。
　　5.4. 月臺及外筒頂蓋地面
　　月臺地面及外筒頂蓋地面均出現(xiàn)了不同程度的開裂現(xiàn)象，其月臺地面開裂情況較為嚴(yán)重?？紤]月臺東南側(cè)地面為原有地下人防設(shè)施，不具備詳細(xì)查勘條件，不清楚其結(jié)構(gòu)形式，故不得隨意加大地面荷載。
　　5.5. 其它
　　對于查勘過程中發(fā)現(xiàn)的其它損壞現(xiàn)象，如：臺階梯板板底鋼筋外露銹蝕、碑座內(nèi)筒及外筒外立面抹灰層開裂脫落、臺階踏步抹灰層開裂、欄桿開裂等損壞情況均應(yīng)進(jìn)行修復(fù)處理。
　　6. 鑒定結(jié)論
　　1）該紀(jì)念碑碑身及與碑身相關(guān)的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本完好，除碑身混凝土墻體底部與支承混凝土梁梁頂交接處存在鋼筋外露銹蝕現(xiàn)象外，其它主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件均未出現(xiàn)明顯開裂、較大變形等結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象。但內(nèi)筒頂部支承上部碑身的混凝土梁構(gòu)件存在混凝土粗骨料粒徑大、級配差的建造材料缺陷，現(xiàn)狀混凝土較為酥松、顏色呈土黃色，抽測構(gòu)件混凝土強(qiáng)度較低等缺陷，使得部分支承梁構(gòu)件承載力較低，存在安全隱患。
　　2）該紀(jì)念碑自重建后近四十年的使用過程中，由于日常維護(hù)較差，現(xiàn)存在多處自然損壞現(xiàn)象，主要為：月臺及碑座外筒頂蓋地面均存在開裂現(xiàn)象，碑座內(nèi)筒及外筒外側(cè)墻面抹灰層存在不同程度的開裂、脫落及堿蝕現(xiàn)象，部分臺階踏步、兩側(cè)垂帶存在抹灰層開裂現(xiàn)象，月臺及碑座外筒周邊欄桿存在開裂現(xiàn)象。
　　3）故應(yīng)對該紀(jì)念碑碑身下部支承梁構(gòu)件進(jìn)行加固處理，并對上述所有存在自然損壞的構(gòu)件或部位進(jìn)行全面修繕，結(jié)合加固修繕工程對該紀(jì)念碑碑身及與碑身相關(guān)的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其隱蔽部位進(jìn)一步詳細(xì)檢查，如發(fā)現(xiàn)損壞須結(jié)合加固修繕工程一并予以修復(fù)。
　　4）紀(jì)念碑所有存在上述安全隱患或自然損壞的構(gòu)件及部位經(jīng)加固修復(fù)并確認(rèn)質(zhì)量合格且不增大月臺及外筒頂蓋地面荷載情況下，該紀(jì)念碑碑身、碑座（內(nèi)、外筒）、月臺均可按使用要求進(jìn)行后續(xù)改造并繼續(xù)正常使用。
　　7.建議措施
　　1）對該紀(jì)念碑碑身下部支承的鋼筋混凝土梁構(gòu)件，應(yīng)全部剔除表面抹灰層后進(jìn)一步檢查構(gòu)件混凝土質(zhì)量缺陷情況，凡存在酥松、表觀質(zhì)量明顯較差的梁構(gòu)件，應(yīng)采用置換混凝土法進(jìn)行加固處理，其它混凝土梁構(gòu)件可采取粘貼碳纖維方法或其他有效方法進(jìn)行補強(qiáng)處理。
　　2）對于存在板底鋼筋外露銹蝕的臺階梯板，建議委托單位根據(jù)實際情況可以對該臺階采取拆除重做處理。
　　3）由于現(xiàn)場條件限制，未對月臺地面開裂較嚴(yán)重的部位進(jìn)行開挖檢查，其下部結(jié)構(gòu)形式亦未明確，建議委托單位結(jié)合改造施工對該處地面做法進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)檢查，同時，考慮東南側(cè)月臺地面為原有地下人防設(shè)施，故委托單位不得隨意加大地面荷載。
　　4）加固及改造施工時，應(yīng)遵循“先支頂，后拆除，先卸載，后加固”的原則，同時，改造施工時應(yīng)避免采用沖擊振動較大機(jī)具且不得隨意拆改及損壞原主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
　　5）應(yīng)定期對加固修復(fù)及改造后紀(jì)念碑碑身及與碑身相關(guān)的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件及圍護(hù)構(gòu)件進(jìn)行修繕維護(hù)，以保證紀(jì)念碑后續(xù)使用期的安全性、耐久性要求。
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