建筑工程可靠性鉴定在保障生命财产安全方面起着至关重要的作用。据统计,每年因建筑安全问题导致的人员伤亡和财产损失巨大。例如,在一些地震频发地区,未经可靠性鉴定的建筑在地震中容易出现倒塌等严重后果,给人们的生命和财产带来不可挽回的损失。
合格的建筑可靠性鉴定可以显著提高建筑的使用寿命和价值。有研究表明,定期进行可靠性鉴定并采取相应的维护和修复措施,可以使建筑的使用寿命延长 20% 至 30%。同时,经过鉴定的建筑在市场上也更具竞争力,其价值往往会得到提升。
从法律层面来看,建筑可靠性鉴定是法律的要求。根据相关标准和规范,如《建筑结构可靠性设计统一标准》《既有建筑结构安全性鉴定标准》等,建筑必须经过可靠性鉴定,以确保其符合法规和标准。否则,建筑所有者可能面临法律责任,包括罚款、责令整改甚至拆除等处罚。
总之,建筑工程可靠性鉴定不仅关乎每一个人的生命和财产安全,还对提高建筑的使用寿命和价值、满足法律要求具有重要意义。我们应当高度重视建筑可靠性鉴定工作,为建筑的安全和稳定提供有力保障。
二、建筑工程可靠性鉴定的适用场景(一)钢结构厂房钢结构厂房由于其独特的优势被广泛应用,但也存在一些安全隐患。当钢结构厂房达到设计使用年限拟继续使用时,其结构的稳定性和安全性可能会受到影响,此时进行可靠性鉴定可以评估其是否还能满足继续使用的要求。若使用用途或环境改变,比如从普通仓储变为有特殊生产要求的车间,荷载、腐蚀环境等因素发生变化,就需要进行可靠性鉴定以确定其能否适应新的使用条件。进行结构改造或扩建时,钢结构的受力情况会发生改变,通过可靠性鉴定可以确保改造或扩建后的厂房安全可靠。遭受灾害或事故后,如地震、火灾等,钢结构可能会出现变形、损伤等问题,进行可靠性鉴定能够及时发现潜在的安全隐患。当存在较严重的质量缺陷或者出现较严重的腐蚀、损伤、变形时,也必须进行可靠性鉴定,以便采取相应的修复措施。
(二)民用建筑对于民用建筑来说,建筑物大修前进行可靠性鉴定,可以全面了解建筑的结构状况,为大修提供科学依据。重要建筑物定期检查时进行可靠性鉴定,能及时发现潜在问题,确保建筑物的安全使用。当建筑物改变用途或使用条件时,比如由住宅改为商业用途,荷载、使用功能等发生变化,需要进行可靠性鉴定以确定其是否满足新的使用要求。建筑物达到设计使用年限拟继续使用时,可靠性鉴定可以评估建筑的安全性和耐久性,为后续使用提供决策依据。
(三)烟囱类建筑烟囱类建筑在工业生产中起着重要作用。在鉴定时期望的后续使用年限应根据使用历史、使用现状和维修使用计划,由委托方和鉴定方共同商定。如果烟囱在使用过程中出现了严重的腐蚀、损伤或者变形,就需要进行可靠性鉴定。例如,长期受到烟气的侵蚀,可能会导致烟囱筒壁出现裂缝、损伤等问题,通过可靠性鉴定可以确定其是否还能安全使用。对于不同鉴定单元,由于其使用情况和结构特点可能不同,所以可以确定不同的目标使用年限。
(四)工业建筑工业建筑的目标使用年限是既有工业建筑鉴定时所期望的后续使用年限。工业建筑在使用过程中,可能会受到各种复杂因素的影响,如生产工艺的变化、设备的更新等。根据《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144 - 2019 第 3.1.6 条文规定,鉴定的目标使用年限,应根据工业建筑的使用历史、当前的技术状况和今后的维修使用计划,由委托方和鉴定方共同商定。对于不同的鉴定单元,如厂房的不同区域、不同结构部分,可以根据其具体情况确定不同的目标使用年限。这样可以更加科学、合理地评估工业建筑的可靠性,为工业生产的安全和稳定提供保障。
三、建筑工程可靠性鉴定的方法(一)传统经验法传统经验法是 20 世纪 60 至 90 年代我国较普遍采用的鉴定方法。这种方法主要依据工程技术专家的经验,以现场观察检测结果进行房屋结构综合评估。在不具备检测仪器设备的条件下,对建筑结构的材料强度及其损伤情况,按目测调查,或结合设计资料和建筑年代的普遍水平,凭经验进行评估取值,然后按相关规范进行验算。
传统经验法的特点是快速、简便、经济,适用于对构造简单的旧房的普查和定期检查。其现场观察检测鉴定较为简单,大多不使用现代测试技术手段,分析判断结果有时受鉴定人认知和技术水平的影响,难以做到准确无误,容易产生错判或漏判。由于缺乏必要的测试技术仪器检测,以及科学的定量分析评价方法的程序,鉴定多以定性分析判断为主,故在工程处理方案上一般偏于保守。
尽管传统经验法存在一些不足之处,但对于结构简单,以及加固维修投资不大的房屋进行鉴定仍然是可行的。房屋鉴定、维修、管理的专业技术人员,一般都对所管理的房屋的建造与使用情况比较熟悉,且鉴定程序简单、成本低。
(二)实用鉴定法实用鉴定法是在传统经验法的基础上发展而来的一种鉴定方法。它克服了传统经验法只通过现场踏勘检查、依据鉴定专家的经验进行定性分析、而不能通过检测仪器在现场直接测试获取必要的数据、进行定量性分析的缺点。
实用鉴定法主要是采用现代测试技术,在现场踏勘检查的基础上,通过仪器直接测量必要的数据,运用数学和数理统计的理论,进行定性和定量分析,进而得出鉴定结论,大大提高了鉴定结果的科学性。
实用鉴定法将鉴定对象从构件到鉴定单元划分成三个层次,每个层次划分为三至四个等级。对于按新、旧规范设计的房屋,均按现行规范进行验算校核。这种方法是在初步分析事故原因的基础上,进行详细调查、材料试验和结构检验。然后逐项评价、综合评定,对建筑物作出较准确的鉴定。实用鉴定法的适用范围比较广,且有效性较高,是目前普遍采用的可靠性鉴定方法。
(三)概率法概率法也称可靠度鉴定法,是将结构物的作用效应 S 和结构抗力 R 作为随机变量,运用概率论和数理统计原理,计算出 R<S 时的失效概率,用来描述结构物可靠性的鉴定方法。
目前我国结构物可靠性鉴定仍然采用传统经验法和实用鉴定法,其中实用鉴定法是目前最常用的方法。虽然实用鉴定法较传统经验法有较大的突破,评价的结论比传统经验法更科学、更接近实际。然而既有房屋本身的作用力、结构抗力等影响房屋承载能力的诸因素都是随机变量,其作用过程也是随机过程。而采用鉴定时点的应力值进行计算以及进行结构分析则属于定值法的范围。用定值法的固定值来估计既有房屋的随机变量的变化对房屋的不定性影响,显然是不合理的。
概率法是运用概率和数理统计原理,采用非定值统计规律,对结构的可靠性进行鉴定。其是将结构抗力和作用效应之间建立一定的数量关系。只要计算出失效概率,也就能得出建筑物的可靠度。但失效概率是建立在大量统计数据基础上的,而建筑物事故鉴定事先恰恰缺乏这些资料的收集,因而概率法有待进一步完善。
四、建筑工程可靠性鉴定的标准(一)等级分类依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292,房屋可靠性鉴定主要包括安全性鉴定和正常使用性鉴定。安全性鉴定分为 Asu、Bsu、Csu、Dsu 四类。Asu 级代表安全性符合标准要求,结构安全可靠;Bsu 级表示安全性略低于 Asu 级,但仍能满足正常使用要求;Csu 级表明安全性存在一定问题,需要进行加固处理;Dsu 级则意味着安全性严重不足,可能对生命财产造成重大威胁。正常使用性鉴定分为 Ass、Bss、Css 三类。Ass 级表示使用性能良好,完全满足正常使用要求;Bss 级表明使用性能略有下降,但不影响正常使用;Css 级说明使用性能较差,需要进行维修改善。根据上述评级结果,房屋可靠性等级评定为 I、II、III、IV 四个等级。I 级可靠性最高,IV 级可靠性最低。
(二)鉴定步骤房屋可靠性鉴定一般遵循以下步骤:接受委托后,进行前期准备工作,包括了解检测对象、明确检测目的、成立检测组织。接着进行现场调查,收集图纸资料,了解建筑物使用、损坏及修缮历史,调查现场基本情况。然后确定检测方案,确定检测人员、仪器及设备。进行现场检测、室内试验(补充检测),之后对数据进行处理、结构分析、可靠性评定,最后得出检测评定结论、建议或解决方案。
(三)主要依据房屋可靠性鉴定主要依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292。该标准明确了房屋结构的可靠性是指房屋结构在规定的时间内和条件下完成预定功能的能力,结构的预定功能包括结构的安全性、适用性和耐久性。通过对房屋结构的安全性、适用性和耐久性进行评定,来确定房屋的可靠程度,要求房屋结构安全可靠、经济实用、坚固耐久。目前我国房屋结构可靠性鉴定是对房屋在正常使用条件下结构的可靠状态进行评价,不包括地震和其他突发外力作用下房屋的可靠性。
五、建筑工程可靠性鉴定的案例分享(一)商业大厦案例某城市一幢商业大厦在经历了多次地震后,产生了一些结构性问题。大厦业主决定进行可靠性鉴定,结果发现建筑存在严重的承重结构疲劳问题以及墙体裂缝。专业机构通过对建筑结构、材料等进行详细检测和分析,确定了问题的严重程度。对于承重结构疲劳问题,专家们发现部分承重构件在多次地震作用下,内部应力分布不均匀,导致局部出现疲劳裂纹,这严重影响了建筑的整体稳定性。墙体裂缝的出现则主要是由于地震波的反复作用,使得墙体材料承受了过大的拉应力,超过了其极限抗拉强度。
通过专业机构的评估和分析,对建筑进行了相应的维修和改造。针对承重结构疲劳问题,采用了加固钢材、增加支撑等方法,提高了承重结构的强度和稳定性。对于墙体裂缝,首先进行了裂缝清理,然后采用专用的裂缝修补材料进行填充和加固,修复了结构问题,并加固了承重墙体。之后,该建筑再次经历地震时,承受了地震的冲击,避免了二次破坏。这个案例告诉我们,通过可靠性鉴定,建筑的安全问题得到了有效解决,降低了风险。
(二)湖州工业厂房案例湖州某绿色智能产业园厂房加层结构体系的可靠性鉴定具有重要意义。其鉴定目的是检查厂房一、二层之间的加层结构体系的可靠性是否满足国家相关规范、规程的要求,并在此基础上对工业建筑进行可靠性鉴定,结合建筑实际情况提出合理的处理方案和建议。
鉴定范围为石莲大东吴绿色智能产业园 4 号楼 9 - 10 号一、二层夹层结构体系。鉴定内容包括住房调查、钢构件尺寸取样、部件几何参数、承重构件连接情况调查、混凝土柱抗压强度取样检测、钢梁里氏硬度测试、建筑物整体倾斜度测量以及检查围护系统的安全状态和使用功能等。
分级标准依据国家有关规范和规定,工业建筑的可靠性鉴定等级分为构件、结构体系和鉴定单元三个层次,其中两级结构体系和构件的鉴定等级包括安全等级和可用等级,必要时可综合评定可靠等级,有四个安全级别、三个可用性级别和四个可靠性级别。
评估依据包括《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB 50144 - 2019)、《建筑变形测量规范》(JGJ 8 - 2016)等一系列标准规范。现场检查表明,该夹层结构的工程平面为正矩形,为钢结构。钢梁与混凝土主柱通过后地脚螺栓连接,钢次梁与钢主梁通过螺栓连接,楼板采用压型钢板混凝土组合楼板,结构布局基本合理。主钢梁采用 H 型钢,材质为 Q345B,次钢梁采用 H 型钢和 Q235B。同时,通过对结构和部件的几何尺寸测量、混凝土柱抗压强度抽样检验等,确保了厂房加层结构体系的可靠性。
(三)杭州工业建筑案例杭州某砌体结构纸盒车间建于 20 世纪 60 年代,车间平面形状大致为矩形。现因车间部分砖柱产生裂缝,需要对其进行加固处理,故进行了结构检测鉴定。主体结构检测包括车间平面布置检测和整体变形检测。采用高精度电子经纬仪对该车间墙角垂直度进行测量,测量结果表明,车间实测倾斜最大值为 16mm,未超出《建筑地基基础设计规范》规定的倾斜允许值。
材料强度检测方面,对砌筑砖抗压强度和砌筑砂浆抗压强度进行了检测。检测结果表明,所检测的砌体砖强度推定值为 MU10,砌体砂浆强度推定值为 3.4 - 4.5MPa。车间裂缝检测及其他质量缺陷检测发现部分砖柱出现裂缝,部分砖柱存在抹灰层剥落破损现象,砌体砖外露;部分墙体内部抹灰层风化严重,大面积剥落,墙体大面积渗水;还有砖柱与上方搭设的挑梁搭接错位,连接构造措施不当等问题。
车间主体结构安全性鉴定分为地基基础子单元、上部承重结构子单元和围护系统子单元。对该车间地基基础子单元的安全性鉴定等级评定为 B 级;对该车间上部承重结构的安全性鉴定评定为 C 级;对该车间围护结构的安全性鉴定评定为 C 级。依据《工业建筑可靠性鉴定标准》,该车间的安全性鉴定等级评定为三级,即车间局部出现险情,存在安全隐患。