工程技术

浅谈既有建筑结构改造加固设计方法(二)


工程测绘与工程检测、鉴定的分类


王锁军


郭奇


中质华兴(北京)技术检测有限责任公司技术负责人



按文章框架本篇应该写既有建筑改造加固设计方法“两相面”的宏观判断,但这部分内容很难用文字笼统描述,如果非要下一个定义的话,可为:根据既有建筑基本情况和业主要实现的目的初步判断技术、非技术的可能性和工作量以便展开下一步工作。这样的定义相当于什么没说。对于有经验的人,对此各有各的理解和操作方法。对于经验不多的人,这样的描述毫无意义。如果想使文章对读者有所帮助,罗列具体工程实例就是很有效的方法。


说明一下,既有建筑改造项目的宏观判断是需要建筑和结构两个专业结合起来。所以我所谓的工程师实际是指建筑师与结构师组成的工程师团队。与新建建筑不同的是,新建建筑在付出必要的、业主可接受的经济代价后,结构师总能找到适合的结构形式满足建筑师一般的、合理的功能要求,但既有建筑改造加固却不是这样,很多情况下建筑师(或室内装修设计师)认为很合理的功能,即使业主付出不可能接受的造价,结构改造设计也无法达到安全合理,这时候结构专业就会上升到有否决权的主导地位。


也有一些项目只是设备专业改造(比如消防升级改造),和结构改造无关(可能需要很少的墙体、楼板局部开小洞,对原结构的影响可以忽略),这种改造相对难度小的多(未必收费低),不在本文之列。


宏观判断是既有建筑改造加固设计程序的第一步,但需要结构师首先具有较丰富的结构设计经验,还要具有工程检测的基本知识和熟悉工程鉴定。所以虽然程序上宏观判断为先,但逻辑上是检测、鉴定和结构设计能力为先。结构设计是结构师的基本能力,但工程检测、鉴定,大部分结构师却是弱项,所以本文先从逻辑上为先的工程检测、鉴定开始谈起,再返回来讲“两相面”的宏观判断。



我们通常所谓的既有建筑检测与鉴定实际分检测、鉴定两个部分。


鉴定是根据检测的结果,按国家鉴定标准(注意是鉴定标准,不是检测鉴定标准)对建筑结构进行综合判断,按鉴定标准分级的结构可靠度和抗震性能确定一个等级。民用建筑的鉴定标准主要有:《民用建筑可靠性鉴定标准GB50292-2015》、《建筑抗震鉴定标准GB50023-2009》。北京市把建筑可靠度与抗震性能合并为一个鉴定标准《房屋结构综合安全性鉴定标准DB11/637-2015》。鉴定这块回头再说。


检测是利用仪器对结构尺寸进行测量,对材料、构件性能、耐久性等进行检测,这需要有国家颁发的检测资质。检测包含检查和测量。说到测量,还有一项和我们工程设计有关,但很多人(尤其行业之外的业主)未必分的清,那就是测绘。测绘和检测不属于一个行业,但有些交叉,如果分不清,会造成工程设计(不仅仅是既有建筑改造方面)一些不必要的麻烦。


我们先介绍下测绘。


测绘也需要资质,大部分资质范围和工程设计无关,有关的就下图红框这两项。


很难笼统的讲测绘和工程设计尤其是与既有建筑改造加固设计的关系,故举几个工程设计和测绘有关的例子供大家参考:


(1)新建或改造涉及到用地界限、总图报规等指标时,必须有规划部门指定的具有资质的测绘部门提供建设项目用地边界的地形图,有按国家标准的坐标和高程。一些小规模建设改造的业主往往不懂得这些。


我刚做设计所长的时候,为一个开连锁饭店的精干的女老板做了很多短平快的装修改造项目。但当她想在一个已有饭店的场地上做扩建及夹层,委托我进行设计时,出了点小问题。


我们到现场查看,她说了下要求,希望我尽快拿出建筑方案。我说这个需要他们找人测绘或到规划部门索要场地地形资料和规划要求。她有点生气说:“你这不是在现场吗?自己量下不就得了”。我说做规划方案需要政府认可的地形图,有坐标和高程的。我指了指场地边界的围墙墙角说:“比如这个墙角的坐标,盒尺怎能量的出来。而且你能告诉我你这块场地的边界线在哪里吗,只有在有坐标的地形图上才能确定”。她马上明白了我的意思,说:“知道了,我来安排人搞定”。后来就没信了,我猜测因为她把搞定规划看的太容易了,而我们则避免了陪着她浪费很多时间。


我很佩服一些白手起家做成大事业的人,他们很智慧,即使和他们完全无关的行业,你一点就透,无需废话,但你得能说到关键的点上。


(2)我帮一个做立体车库开发出租的客户做过一些室内装修改造,双方都很信任。他计划租下一个小区空地开发立体车库,我们考察现场发现有些即有地下管线、井盖和租赁方不允许移动的小建筑等,很影响建筑布置。我觉得这事很不靠谱,但不便明说。他说让我量下这些障碍物,以便作建筑方案。我说,我们量不准,很可能影响方案设计和未来施工,建议他找专门的测绘公司测量,他们有先进的仪器,半天就可以搞定,包括坐标、高程、管线走线埋深和周边建筑的关系,这个项目不报规划(他说可以搞定),无需正规测绘公司,我帮他找个人干私活,钱很少六七仟就行。他痛快的答应了。


八十年代末我读大学时学过测量这门课,但过去了几十年,测绘的仪器早已今非昔比了。为了学习,我到现场帮他们拿标杆。我说,目前设计暂不需要报规划,但将来有可能申报。我要求他们按国家标准测出实际坐标和高程。他们在现场找了个牢固和隐蔽的地点,钉下一个钉子做上记号,以此为基准点进行测绘。我问咋确定这个点的坐标和高程呢?他说他们可以向政府指定的测绘部门开通卫星系统密码,要到这个点的数据,以此为基点和其它的点建立联系,但需要另外付费。我说暂时不需要,只测相对数据即可,也和甲方说了这个事,将来需要的时候再付费。


我知道这个项目进行下去很难,签合同时,重点签署了建筑方案阶段付费,后来证明我的预测是正确的。他们拿着我们的方案去找租赁方和有关部门协调后就没了音信。这个项目我的收获是学到了一点测绘知识,而且挣到了无需后期服务的可观的方案费。


(3)我做河北一个大型山地开发项目,整个场地十几平方公里,政府只给了他们用地的边线,场地内部他们自己需要做地形地貌测量,考察场地时我和他们一块爬山测量。仪器很先进,往地上一墩,就可以显示出这点的坐标和高程。我问仪器的原理,他们说是在这个区域做了一个和卫星联络的基站,这个仪器再和基站无线联络,就可以测出任何一点地形地貌的坐标和高程了。这个地形图仅仅用于场地建筑规划布置,不是场地界限,所以自己测绘就行了了,无需委托正规的测绘公司。


(4)我同学企业做的风声水起,厂区和生活区要提升改造,包括道路、绿化、公园、排水、停车、大门、雕塑等,我在作建筑所长的十几年里,为方便谈合同及与部门的建筑师交流,自学、考注册建筑师和上培训班学习了很多场地设计、建筑设计、室内、景观设计知识。同学的项目无需审批、规模也不大,就亲自操刀完成这个设计。


我建议他先进行场地测量,因为无需报批,花很少的钱找个私人测下,一天就能测完。在市政道路的厂区入口处找个基准点把厂区现状高程、建筑、构筑物、设备等,测出相对坐标和高程即可,无需国家标准的坐标高程系统。


(5)我们完成一个项目,竣工验收时,业主打电话给我和建筑负责人,气愤的说:“规划部门指定的测绘部门测出建筑面积超规划指标了,我可是照图施工的,你们必须负责处理”。建筑师很紧张,和我说他们核对过了,建筑面积计算没有错,问我咋办?我说你再核对下,如果真的没错,你就别管了,我来处理。我确认建筑面积无误后和甲方说我们的面积计算没有错。他和测绘部门说后,又生气的打电话跟我们说:“测绘部门根据测绘规范测量的没有错,肯定是你们弄错了”。建筑师不知道如何处理,很着急,想和测绘公司联系看他们的测绘规范和建筑面积计算规则有什么差别。我说你不要管了,我来和他们说。我和甲方打电话说:“我们设计是按国家面积计算标准的规则算的,也符合规划容积率的要求,至于你们说的建筑测绘标准我不懂,也和我们无关,这些问题你们自己解决”。他见我说的很坚决也有道理,就说试一下吧。后来就没有后来了。项目竣工验收后,他请我们吃饭。我其实挺关心到底是国家标准不交圈,还是测绘测错了,便问他这事咋处理的,他不好意思的笑了笑:“解决了解决了”。本来测绘规范和我们的建筑面积计算标准八竿子打不着,所以也就懒得去追求原因了。


(6)我接到了一个很着急的商场改造项目,到现场一看,里面装修和隔墙都拆的差不多了,因为设计不到位大概已经停工两个多月了,甲方老板看起来很精明,很着急样子,让我们赶紧报价和做设计方案。我说原建筑的建筑、结构图纸有吗?他说没有,但他们做了检测报告了。我拿到一看,什么检测报告,其实就是建筑测量,只是把建筑外形尺寸、层高、柱网和门窗尺寸测量画成CAD图了。我说这不是检测报告、这只是测绘,这种年代挺长的既有建筑如果没有图纸需要先检测,测量结构材料强度、结构布置,配筋布置,然后进行结构安全、抗震等综合鉴定,而且看是改造设计否报需要报批和审图等。他听我说着,慢慢的变了脸色,说到:“你们不能做就算了”,一把抓走我手中的图纸,然后扭头走了。其实我很希望这样,有些问题必须事先提出来,能不能成需要很多的因素,是个机缘,不可托泥带水,白白浪费时间。


(7)汶川地震后,公司承揽了一批中小学的结构加固设计(几乎均无图纸,也许业主懒得找图,就说没图),仅结构抗震加固,建筑、设备等原状恢复或更换,不在设计范围之内。业主提供检测、鉴定报告,但检测鉴定报告给出的原建筑结构尺寸对设计CAD图的绘制要求的深度远远不够,我只好安排两个年轻的建筑师,现场用盒尺、和拍照片,一栋楼一栋楼的测量,绘制成CAD电子图供施工图设计使用。


我啰嗦的举这些例子,是说很多时候有些跨专业的知识需要掌握,并灵活应用。比如上面的例子,有的必须有资质的公司测绘或提供规划部门确认的地形图,有的是局部相对坐标就行。山地建筑细部地形、地貌测绘对于建筑总图布置是非常必要的,但可能无需正规测绘。不是工程行业的人很难理解其中的细微差别,就算是我们这些从业者也未必完全能搞清楚,何况外行业的人呢,过程中需要设计师很清晰给他们讲明白。



说了和工程设计有关系的工程测绘部分,我们开始说和建筑改造加固密切相关的检测。


检测和设计一样需要资质,就这个问题我向中质华兴(北京)技术监测有限公司技术负责人郭奇咨询,据他说:目前这块资质很乱,即使从业者也未必完全搞得清楚。


这点很容易理解,就像我们设计行业,从业即使很多年的设计人员也未必搞得清设计资质的设计范围。比如综合甲级、行业甲级(行业中的专业)、专项资质、人防资质;建筑设计资质能否进行小区的规划设计(很多地方政府要求小区规划必须规划资质,令人无语),很多设计院的管理人员也许不知道建筑行业资质还可以做室内装修设计,不知道智能设计是否需要专项的资质。很多人错误的把建筑行业甲级叫综合甲级,因为建筑行业包含了很多专项资质,比如钢结构、幕墙、智能化、室内装修等。


工程检测资质大致划分下,有几项:


施工过程中监理见证取样材料检测和竣工验收检测是一个专项,和本文无关。幕墙检测也和本文无关。


从上面列表可以看出,既有建筑改造加固的工程检测主要是主体结构、钢结构工程检测。


国家法规中的地基基础专项是这个内容:


和既有建筑改造加固有关的基础部分的检测,比如基础的形式、尺寸、材料强度、耐久性等检测我认为应该属于主体工程专项。当我们进行建筑改造加固遇到地基强度、变形等不足需要实施地基处理等措施的时候应该不属于既有建筑工程检测的范畴,而属于原有地勘的有效性或补充地勘的问题了。


目前市场上运营的既有建筑工程检测的公司资质一般是至少具有主体工程和钢结构工程检测两项专项。


下图是某公司的检测资质,是国家质监局颁发的CMA资质,还有一个检测资质叫CNAS资质,是自愿申领,但国家级实验室必须具有,是通过国际认证的标志。和既有建筑结构改造有关的检测资质至少应该具有这个CMA标志。


该检测公司的营业范围如下:


该营业范围包括检测和鉴定两个部分,但仅检测业务需要国家有关部门颁发资质,鉴定不需要资质(据说各地有不同的规定)。换句话说,只要你有鉴定的能力,按下面的国家工程鉴定标准进行就可以。



工程鉴定标准有《民用建筑可靠性鉴定标准》、《建筑抗震鉴定标准》等、北京市地方标准是《房屋结构综合安全性鉴定标准DB11/637-2015》。


那谁最有能力进行鉴定工作呢?我认为是有着丰富经验的结构设计师,也就是设计院的结构师团队。但实际上设计院做鉴定的很少,原因是这块业务是一个很小的市场,设计院结构师有这方面经验的不多,而且鉴定首先需要建筑检测的数据做依据,而这些数据需要具有检测资质的公司提供,故实际上这块主要由检测公司完成。但纯粹的检测技术人员本身因为技术的单一性,很难做鉴定,真正做鉴定的往往是从设计院转行到检测公司的结构师完成,故检测鉴定公司分内业和外业一说,外业即现场检测,内业即鉴定。对有着丰富设计经验的结构设计师来说,转行做鉴定很容易,是一条不错的路子,


因为鉴定这块目前国家没有如注册工程师等技术准入和报告文件审查环节,所以市场上出现的鉴定报告参差不齐,需要改造加固设计人员会阅读、正确的鉴别鉴定报告。但这块目前对大部分结构师来说是弱项,影响着改造加固的设计。


这篇先到这里,下篇将讲述检测的方法。对于检测,我是外行,将与郭奇合作完成,文章的目标是达到结构工程师了解检测基本原理,正确使用检测报告的程度。


2022年1月1日


原文来自:https://www.163.com/dy/article/GSQPPTFS05159BG3.html