建筑技市鄙究 ２０１３年第９期《总第１９９期 某地下停车库框架柱破损情况检测及加固方案 单建春 （太原市建筑设计研究院一所，太原０３００２４） 摘要：某停车库由于上部堆载超过设计值，使下部框架柱出现局部受压破坏，承载力部分丧失。需要对框架柱进行破损情况检 测，通过现场观测法对混凝土的浇捣质量、损伤和破坏程度进行观测；应用回弹法确定混凝土实际强度．对框架柱的施 工质量进行鉴定；通过现场动测实验以及ＡＮＳＹＳ建模分析确定框架柱的自振周期和频率．对受损柱子整体工作性能 进行评估，确定需要进行加固的框架柱个数，并提出加固方案。 关键词；框架柱；现场观测；回弹法；振动测试；性能评估；ＡＮＳＹＳ；加固方案 中图分类号：ＴＵ２４８．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３．１０９３（２０１３）０９．００６４．０５ ０ 引言 某地下停车库主体采用现浇钢筋混凝土框架 剪力墙结构，基础为柱下基础，局部采用条型 基础和筏板基础。车库框架梁、柱构件以及剪力墙 综合考虑，在现场观测以及回弹测试的前提 下，采用振动测试法对该区域柱子混凝土及构件 整体工作性能进行评估。该方法是一种间接检测 方法，其基本原理是：通过测试结构构件的自振频 率、振型和阻尼比等固有动力特性指标，以从侧面 评估结构构件的整体安全性能及损伤程度。选用 构件的混凝土设计强度等级均为Ｃ４０。施工过程 中该结构顶部局部覆土厚度达到４～５ ｍ，大大超 过覆土设计厚度２ １ＴＩ，致使该区域部分框架柱构 该方法进行检测，既不会对结构造成损伤，又能综 合反映混凝土强度、浇捣质量、损伤和破坏程度『４ｊ。 件受压破坏。通过对该区框架柱结构实体进行破 损情况检测，提出合理可行的加固方案。 １检测方案的制订 本次工程检测，主要对该区域柱子的混凝土 强度、浇捣质量、损伤和破坏程度进行检测。由于 ２现场观测结果 通过对该区混凝土框架柱外观质量和损伤情 况进行的现场观测，观测结果表明：该区２－Ｇ／２．７ 轴、２－Ｇ／２—８轴、２－Ｆ／２—７轴、２－Ｈ／２．８轴柱子存在明 显施工缺陷，主要表现为振捣不密实出现蜂窝和 孔洞现象；此外，该部分柱子还出现明显受压破坏 迹象，主要表现为，混凝土保护层剥落，纵向受力 钢筋屈曲（如图１～４）；其余框架柱也存在不同程 度的外观缺陷，主要表现为蜂窝麻面现象较为普 遍，其具体观测结果如表１。 部分框架柱已经出现损伤或破坏，因此检测时既 要确保检测方法安全有效，又要充分避免检测所 带来的二次结构损伤。 考虑到传统检测方法，对混凝土浇捣质量、损 伤和破坏程度的检测主要是以现场观测的形式进 行，该方法虽然操作简单却无法对混凝土内部缺 陷作出科学评价【１］；而对混凝土强度的检测则主要 采用回弹法和钻芯法［２］，钻芯法检测混凝土强度， 虽然直接有效，却不可避免对结构带来二次损伤。 回弹法的特点为回弹测试结果在一定范围内表现 出离散性，当混凝土的表面硬度与内部混凝土强 度存在较大差异时，由回弹法推定的构件混凝土 强度误差较大，采用碳化深度修正的回弹法来评 定构件实体混凝土强度只能作为参考，因此，该方 法也存在一定缺陷性［３ｊ。 收稿日期：２０１３．０５—２０；修回日期：２０１３—０７—０４ 图１ ２－Ｇ／２—７轴柱 ６４：殖％谊计菅理ｌ ２０１３年第９期 ３框架柱的回弹法测试 依据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 ｆＪＧＪ／Ｔ２３－－２００１）ｔｓ】的有关规定，采用回弹法对地下 ２层柱子混凝土实际抗压强度值进行检测，检测 结果见表２。 从表２中回弹结果可见：该批柱子的回弹强 度推定值大体满足混凝土强度设计值；另外Ｆ～ Ｈ轴，７～９轴所在区域柱子回弹强度推定值相 对偏低，这说明该区域柱子混凝土施工质量相对 图２ ２－Ｇ／２．８轴柱 较差。 表１ 框架柱外观损伤调查表 笾蚝．蕊计蕾理ｌ ２０１３年第９期Ｉ ６５ 表２柱混凝土强度回弹结果（续表） ４振动测试结果 本次测试采用东方振动所ＤＡＳＰ工程版软件 数据处理技术，获得柱子各阶自振频率和振型。该 方法对建筑物没有丝毫损伤，也不影响建筑物内 系统对该区域柱子的动力特性进行了现场测试。 测试时采用人工激振的方式，让柱子进入振动状 态，并利用高灵敏度的传感器、放大记录设备，对 柱子振动信号进行采集取样，最后借助随机信号 工作的正常进行，在自然环境条件下，就可量测建 筑物的响应，经过数据分析处理后就可确定其动 力特性参数。部分柱测试结果如图３、图４所示。 ５柱子整体性能评估 Ⅱ ＆§ｐ 一ＰＦＴ分析 数据掌：数一一 试｜盘名柱 一一自谱……一… ０一 …… １斌验号：１ ［ Ｅ动】 测点数目・１ 分析ｔ Ｉ －－－一 形式幅值谱Ｐ・ －－－一］ ： ＳＦ Ａｉｔ ５１２Ｈｒ ２００ ｋ ｄｔ： １ Ｂ５３ｌ２５ｍ ｄｆ：２Ｉｔｚ 分析点数２５Ｂ 落地蠢数：１Ｏ１５ 口亩矩形宙 －－－一封块分析一一 ， —》 ｉ／ 八 ／ Ｖ ） 总页数：４ 辱页２５ｅ点 当前ｒ‘ｌ Ｐｔｌ 趋女自０ 辩ｘｈ ０ ５＃ －－－一波 ｝光标…ｉ Ｏｓ 一 ｔｃ Ｉｔ …一朔ｊ着光标…一 Ｈｃ：１５３ ｆ：ｌＢ４Ｈｚ ２ｏ０Ｔ一０ｅ一２Ｂ 厂 ｌ０：３７ １５０ 图３柱２－Ｆ／２．６振动波形和频谱分析图 Ⅱ 一一 …一一一 ～一§ｐ 一 自谱一Ｆ，Ｔ分析 ｊｌ ７［ 、＝７△————～ — 、一 凸 Ａ＝— ．凸 ，Ｖ … 数据参数～试验名：柱 试验号２ ［摄动】 删点数目：１ －一一分析参数一５ｌ２Ｈ ２００ｌ－［ ｌ目５３ｌ２５ｍ‘ 一 形式：幅值落Ｐ． ＳＦ ＾Ｆ ｄｔ ａｆ．２Ｈｚ 持折点数２５Ｂ １，１怫蠢－数：１００ 口窗：矩形亩 分块分析…一 总页数４ 每页２５６点 …一前：Ｆｇ１ Ｐｔｌ 起蚰：０｜ 女 止０ ５ 一一波形光标一一 ＩＴ ：１ ｔ：０‘ ～一频谱光标一２６ 一 ｝ ● ＼Ｈｃ ｆ：５０Ｈｚ ＼ ＼ — ———一 ———— —～ 、——／～ —、、——一 —图４柱２－Ｆ／２—７振动波形和频谱分析图 ６６ ｌ笾先谊计譬理ｌ ２０１３年第９期 表４构件动测结果（续表） 根据结构动力测试分析结果，所检测区域共 有６根柱子处于较坏的状态，且有２根柱子处于 危险状态，而根据混凝土强度回弹测试结果该区 域柱子强度大体满足设计要求。 力特性不满足设计要求的主要原因，这既包括受 压超载引起的柱子破坏损伤，又包括施工振捣不 密、养护条件不到位等施工质量缺陷。 ２１单一根据混凝土强度回弹检测结果的确无 法科学评价柱子内部损伤及缺陷，而通过柱子整 ６加固方案建议 １）根据现场观测结果，该批柱子施工质量存 在一定缺陷，主要表现在混凝土振捣不密实，大部 体动力测试分析却能有效地对柱子的整体受力状 况作出科学分析和评价。 参考文献： 【１】王玉情．混凝土强度检测技术在建筑工程中的应用研究【Ｄ］．长 沙：湖南大学，２００８． 分柱子表面存在不同程度的蜂窝麻面现象，且个 别柱子内部出现孔洞等缺陷；施工过程中过大的 堆积荷载已经使得部分框架柱构件出现不同程度 的受压破坏或损伤，主要表现为钢筋保护层剥落， 柱子纵筋受压屈曲。所以建议上部覆土不宜超过 １．５ ｒｎ。 【２］易伟建，徐丽．钢筋混凝土板损伤诊断的动测法研究［Ｊ］．振动与 冲击，２００３，２２（２）：２３—２５． ２）根据柱子动力特性测试分析结果，该批柱 子一共有６根柱子处于较坏的状态，且有２根柱 子处于危险状态，已经对结构局部和整体安全性 构成威胁，建议对上述８根柱子采取相应的加固 措施。由于建筑要求，柱子截面不能增大，所以，建 ［３］王炳洪，曹辉．混凝土框架结构房屋质量检测及抗震鉴定【Ｊ］．山 西建筑，２０１０，３６（２４）：７０—７１． ［４］李珂．商品混凝土强度非破损检测方法的研究［Ｄ］．郑州：郑州大 学，２００２． ［５］ＪＧＪ／Ｔ２３－－２００１，回弹法检测混凝土抗压强度技术规程［Ｓ］． 议采用方钢管混凝土柱。将框架柱采用千斤顶支 撑卸荷，凿除已失效部位混凝土，柱外围焊接 ６ ｍｍ厚钢板，并重新填注Ｃ４０混凝土。 ７结语 １１柱子内部缺陷及损伤是导致该部分柱子动 ［６］张劲泉．混凝土旧桥材质状况与耐久性检测评定指南及工程实 例［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００７． 作者简介：单建春（１９７６），男，高级工程师，毕业于沈阳建筑工程学 院土木工程系建筑工程专业。 行业信息 确保建筑节能工程质量 陕西调研建筑外墙保温施工队伍现状 为加强建筑外墙外保温工程施工队伍的管 升该省建筑外墙外保温工程施工队伍专业化施 工水平。 理，保证建筑节能工程质量，陕西省住建厅将在 全省范围内开展外墙外保温工程施工队伍现状 本次调研计划于９月２日至ｌ０月２Ｏ日进 调研工作，旨在了解外墙外保温工程施工承建方 行，主要调研全省从事外墙外保温工程施工的企 业性质、发展规模与专业技术人员（下转第８０页） 式、人员技术水平等情况，建立完善管理制度，提 ６８【笾她覆计蕾理ｌ ２０１３年第９期
