地下民防工程结构加固质量检测鉴定和分析

某民防工程建造年代较为久远，结构图纸等原设计资料基本缺失，为明确该民防工程的当前质量情况，上海市浦东新区民防管理署特委托我司对该地下民防工程进行质量检测。

1.引言

自从上世纪60年代以来，人民防空行动在中国大地开展起来。建设的高峰期集中在上世纪60-70年代。近半个世纪过去了，这些建造的大大小小的民防工程，多数在功能上不但已失去价值，而且也到达了其设计使用年限，面临报废处理。老旧民防工程的报废，一方面是由于城市建设的发展需要，另一方面是由于国家战略方向的转变。大量老旧的民防工程，建造年代较早，随着时代变迁，很多工程或是因为渗漏水问题的严重，或是因为已无使用价值，而逐渐退出了人防序列。从结构安全性来讲，这些民防工程由于年久失修，而且受当初的建造水平与标准所限，不同程度的存在结构安全的隐患。许多地库位于住宅楼下方或者校园下方，一旦发生结构性坍塌，将会殃及上部建筑或路面，造成人身伤害与财产的巨大损失。另一方面从功能上讲，这些民防工程虽然已经失去了原有的价值，但是它仍然是城市地下空间的一部分。简单的废弃不用，无疑是对既有地下空间资源的一种浪费。我们应该要通过综合改造利用，赋予这些民防工程以新的使用价值，使其成为城市地下空间的一部分。

2.1工程概况

某地下民防工程工程平面形式近似呈矩形，东西向轴线总尺寸约为48.3m，南北向轴线总尺寸约为11.6m，层高约为2.3m，总建筑面积约443.9 m2。工程4~5/B~C轴区域设有可直通地面的单跑楼梯。目前各房间空置。

工程主体采用钢筋混凝土墙、砖墙、钢筋混凝土现浇板共同承重的混凝土结构承重体系。外墙及部分内墙钢筋混凝土墙，厚约250mm。主要横向内墙及分隔墙为砖墙，厚约240mm。楼面板采用钢筋混凝土现浇板。底板采用钢筋混凝土现浇板。

2.2 检测内容

（1）房屋基本结构体系调查；

（2）民防工程的主要构件完损状况检测；

（3）轴网尺寸测绘；

（4）结构性能检测；

（5）对地下室使用功能的检查；  

（6）地下室变形测量：沉降及墙体倾斜、变形等；

（7）综合现场检测结果，对人防工程的损坏状况作出总体评价，提出合理性处理建议

2.3 检测方法

鉴于之前我司做的人防检测项目的成功经验，考虑到老旧人防工程年代久远，照明设施可能无法正常运作，我司检测人员会根据视觉要求、作业性质及环境条件选取合适照度的强光远射照明灯进行照明；考虑到现场可能出现的有害气体造成的突发意外，我司检测人员会配备防毒口罩确保检测人员安全；考虑到现场地面可能会出现废渣、尖锐物品，我司检测人员会穿戴劳保鞋，以确保现场检测各项工作的顺利进行。

（1）房屋基本结构体系调查

通过对现场的实地考察及向业主了解、调查建筑的使用功能及使用情况，了解是否有重大变更及自然灾害等情况，了解房屋的修缮历史以及房屋建造年代；对房屋历史沿革情况进行详细考证，包括房屋的原设计、施工、使用、改建扩建和维修的历史沿革变迁及相关背景资料。

根据建筑物的实际情况，对房屋建筑结构布置情况进行现场测绘、对房屋结构构件截面尺寸及钢筋配置进行检查，对结构构件的轴线位置及布置情况、结构构件的平面尺寸及细部尺寸、楼地面标高等进行复核。

结构体系测绘：现场采用Disto-D2手持式激光测距仪和5M钢卷尺对墙体的分布及尺寸等建筑布置情况以及房屋的轴线尺寸、结构高度等结构概况进行现场测绘。主体承重结构为混凝土梁、柱等，结构体系检测的重点是混凝土梁、柱等构件的布置方式和连接构造。

结构尺寸和配筋测绘检测：构件截面尺寸为普查；钢筋采用超声测试、局部开凿相结合的方法，以抽查为主，主要是典型构件钢筋复核，有可能增加荷载的区域为重点检测区域。

（2）民防工程的主要构件完损状况检测

采用文字、图纸、照片或录像等方法，记录房屋结构、装修、设备、非结构构件和建筑附属物的损坏部位、范围和程度（包含外观的损伤、渗水漏水及外墙瓷砖的空鼓等）。

裂缝检测： 

1）裂缝

房屋的钢筋混凝土结构出现开裂、渗水的原因很多，大致分为温度裂缝、荷载裂缝以及干缩裂缝。

①、温度裂缝

温度裂缝一般是由于温度变化大或者混凝土在施工时产生水化热等因素造成的。相关研究表明，当混凝土内外温差大于10°后，其冷缩值为 0.01%，而当温差在 20°～ 30°后，其冷缩值变为 0.02% ～ 0.03%，而混凝土结构能承受的最大冷缩值为0.01% ～ 0.02%，也就会导致混凝土产生温度裂缝。因此，在进行房屋安全鉴定时应充分考虑到外界因素对房屋结构产生的影响，充分查看建筑资料，以查明裂缝出现的原因。

②、荷载裂缝

荷载裂缝出现的原因一般是结构设计不合理、施工方式错误、混凝土承载力不足、地基发生不均匀沉降等。出现荷载裂缝会使整个工程变形，影响工程结构稳定。因此，在进行房屋安全鉴定时，要充分查阅相关地质资料、施工资料等，合理计算房屋结构的承载力，从而出具科学的鉴定报告书。

③、干缩裂缝

干缩裂缝是由于材料问题产生的。由于混凝土结构凝固后，其绝对体积会减小，也就会使混凝土中的毛孔收缩，当干缩值超过混凝土本身能够承受的最大拉伸值时，就会产生干缩裂缝。因此，在进行房屋安全鉴定时，要严格检验水泥材料、骨料、水灰比等各项指标，从而准确判断施工材料是否适合建筑要求。

2）判明房屋产生的裂缝是结构性裂缝还是非结构性裂缝

钢筋混凝土房屋产生裂缝的原因有很多，其对房屋建筑的安全性影响也很大，只有正确判定房屋的结构受力状态和裂缝对结构的影响，才能有针对性的进行构件的维护和加固。其中结构性裂缝对房屋安全性影响最大，从根本上决定着房屋的结构应力、房屋承载力和房屋后续可能发生的损坏。而非结构性裂缝相对影响不大，往往是由自身应力而形成的，对房屋结构的承载力影响不大，可以根据相关的需要进行修补、加固。

3）判明结构性裂缝的受力性质

结构性裂缝分为两种形式：脆性破坏裂缝和塑性破坏裂缝。脆性破坏裂缝的出现较为突然，一旦出现对于整个房屋结构的影响很大，会造成房屋的损坏，因此在进行房屋安全检测过程中要着重对易出现脆性破坏裂缝的地方进行检查，及时发现问题，从而进行提前加固，防止裂缝出现。塑性破坏裂缝相比脆性破坏裂缝来说危险性较小，事先有变形或裂缝的征兆，可以根据情况进行适当补救。针对塑性破坏裂缝，在进行检测过程中，可根据裂缝的位置、长度、深度等进行检验，如果裂缝没有扩大趋势，且最大裂缝未超过规定值，那么可以不进行修补。

4）查明裂缝的深度、长度、宽度

在进行房屋安全鉴定检测过程中，还要对裂缝的状态进行检查、判断。同时根据检测结构来制定相关修补、加固措施。混凝土表面裂缝可以分为三种：细小裂缝、中等裂缝及贯穿性裂缝。裂缝的宽度越大、长度越长、深度越深，其结构中的钢筋就越容易受到腐蚀，也就意味着在长久暴露的情况下，钢筋及混凝土的强度都会受到破坏，从而影响建筑寿命。因此，在进行房屋安全鉴定检测时，要充分对房屋室内外的裂缝进行检测，并结合房屋周围环境进行充分考察。

通常来说，室内出现横向裂缝受对钢筋混凝土结构影响较小，以不影响美观为度。而在潮湿的室外，出现大规模裂缝则会加重钢筋结构的腐蚀，裂缝也很容易发生扩大，因此应予以处理。此外，裂缝的深度也会影响建筑结构，通常表面的裂缝多是非结构性裂缝，对房屋影响不大，一旦出现贯穿性裂缝，则很有可能是结构性裂缝，很容易造成对钢筋的锈蚀，影响建筑稳定。因此，应根据检测结果，准确判断房屋裂缝的深度、长度和宽度，并根据其危险性大小采取必要的加固措施。

（3）轴网尺寸测绘

现场采用Disto-D2手持式激光测距仪和5M钢卷尺对墙体的分布及尺寸等建筑布置情况以及房屋的轴线尺寸、结构高度等结构概况进行现场测绘。

测绘主要包括结构平面布置图、主要结构构件截面尺寸、代表性构件的配筋等内容，必要时增加配筋构造、节点连接构造等详图。部分结构涉及结构补强房屋，尚应对新老建筑结构加以区分表述。有条件时宜绘制结构补强平面图，并绘制相关补强节点。

（4）结构性能检测

现场检测按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）的规定，检测构件混凝土强度；按照《砌体工程现场检测技术标准》（GB/T50315-2011）的规定，检测构件烧结普通砖强度；按照《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》（JGJ/T136-2017）的规定，检测构件砂浆强度；现场对局部墙体进行破损对保护层厚度进行抽查测试并对钢筋的锈蚀情况进行检查；利用酚酞试剂对构件的混凝土碳化深度进行抽查测试；现场利用钢卷尺及裂缝探测仪对墙体的裂缝情况进行检测。

结构性能检测包含材料的强度测试、保护层厚度、混凝土的碳化深度测试、钢筋的锈蚀、墙体的裂缝检测等。

材性检测均采用抽样检测。抽样数量应根据房屋结构特性、检测目的和现场测试条件并参照相关规范的抽样数量要求确定。

材料性能检测的位置应有代表性，选点应位于主要承重构件，但破损检测应避开受力较大的截面，混凝土构件的破损检测尚应避让主要受力钢筋；选择的位置在同一检验批内应尽量分布均匀，避免选点均分布于平面一隅。

混凝土强度检测方法可分为非破损法和破损法。非破损检测技术是指在不破坏混凝土内部结构和使用性能的情况下，利用声、电磁、射线等方法测定有关混凝土性能方面的物理量，推定混凝土强度、缺陷等。国内目前在混凝土材料强度检测方面用到的非破损检测技术主要以下几种：回弹法、超声回弹综合法、钻芯法和装拔出法。

砌体结构材料强度的检测包括砂浆强度、砖(或其他材料砌块)强度和砌体强度。

检测结构裂缝情况并判明房屋产生的裂缝是结构性裂缝还是非结构性裂缝、判明结构性裂缝的受力性质、查明裂缝的深度、长度、宽度。

（5）对地下室使用功能的检查

检查房屋结构、装修、设备、非结构构件和建筑附属物的损坏部位、范围和程度（包含外观的损伤、渗水漏水及外墙瓷砖的空鼓等），采用文字、图纸、照片或录像等方法，记录房屋装修、设备、非结构构件和建筑附属物的损坏部位、范围和程度。

（6）地下室变形测量：沉降及墙体倾斜、变形等。

采用Leica WILD NA2型高精度水准仪+Leica平板测微器对地下室相对不均匀沉降趋势进行测量。由于地下室没有原始沉降记录，因此测量时只能以地下室墙勒脚或楼面标高为水准，测量地下室相对高差，推算地下室的相对不均匀沉降趋势；采用J2型光学经纬仪测量墙体的倾斜情况，通过测量外墙或框架柱转角处上下两端得相对水平偏差和竖向高度推算墙体和垂直构件的倾斜率，检查建筑是否有不均匀沉降，基础承载力是否有不足现象。

（7）综合现场检测结果，对人防工程的损坏状况作出总体评价，提出合理性处理建议。

3 检查及分析结果

3.1民防建筑平面布置图测绘

现场采用Disto-D2手持式激光测距仪和5M钢卷尺对墙体的分布及尺寸等建筑布置情况以及民防的轴线尺寸、结构高度等结构概况进行现场测绘。建筑图现场测绘结果见附件二。

3.2民防使用情况调查

通过现场的实地考察及向委托方了解，受检民防自建成以来未曾发生使用功能改变、火灾、使用荷载过大、结构大修等情况。

3.3民防损伤检测

为明确受检民防损伤状况，现场对受检民防建筑结构进行了损伤检测。经检测，该地下民防工程的主体结构混凝土未发现明显结构性损伤，损伤主要表现为积水严重、墙体表面普遍存在渗水、霉变等。

3.4混凝土强度检测

现场采用酚酞试剂对混凝土构件的碳化深度进行测试。结果表明：所测混凝土构件碳化深度均大于6.0mm。

检测结果表明，受检混凝土抗压强度推定值在30.0MPa～32.5MPa之间。

3.5砖强度检测

为确定受检烧结普通砖抗压强度，根据受检民防现场实际情况，采用ZC4型测砖回弹仪，参照《砌体工程现场检测技术标准》（GB/T50315-2011）进行现场抽样检测.

检测结果表明，受检烧结普通砖抗压强度换算值在10.39MPa~13.29MPa之间。

3.6砂浆强度检测

为确定受检砂浆抗压强度，根据受检民防现场实际情况，采用SJY800B贯入式砂浆强度检测仪，参照《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》（JGJ/T136-2017）进行现场抽样检测，检测结果表明，受检砂浆抗压强度推定值在1.4MPa~1.7MPa之间。

4 检测结论与建议

 4.1 结论

通过对上海市浦东新区浦东大道甲437号地下民防的检测，得出以下结论：

（1）上海市浦东新区浦东大道甲437号为地下一层地上五层砖混结构，建造年代不详。民防自建成以来未曾发生使用功能改变、火灾、使用荷载过大、结构大修等情况。

（2）经检测，该地下民防工程的主体结构未发现明显结构性损伤，损伤主要表现为积水严重、墙体表面普遍存在渗水、霉变等。

（3）检测结果表明，受检民防混凝土抗压强度等级推定值在30.0MPa～32.5MPa之间，烧结普通砖抗压强度换算值在10.39MPa~13.29MPa之间，砂浆抗压强度推定值在1.4MPa~1.7MPa之间。

4.2 建议

对堆积杂物进行清理，将被封堵的通风孔恢复通畅，保证正常使用功能。

鉴于该地下民防工程建造年代较为久远，内部积水较为严重，出于对该工程安全方面考虑，建议对该地下民防工程采取有效措施进行止水，改善工程使用环境。

后期施工过程中应采取措施避免或减少损伤原结构构件，发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时，应会同加固设计单位采取有效措施后方可继续施工。

后期施工过程中施工单位应注意文明施工，尽量避免对周边居民造成影响。

5  检测依据

（1）《房屋质量检测规程》（DG/TJ08-79-2008）；

（2）《既有建筑物结构检测与评定标准》（DG/TJ08-804-2005）；

（3）《危险房屋鉴定标准》（JGJ125-99）；

（4）《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）；

（5）《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）；

（6）《混凝土结构现场检测技术标准》（GB/T50784-2013）；

（7）《房屋裂缝检测与处理技术规程》（CECS 293:2011）；

（8）《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）；

（9）《人民防空工程施工及验收规范》（GB50134-2004）；

（10）  委托方提供的地下民防工程档案卡。