受爆燃損害的砌體結構房屋鑒定

張茂剛 ZHANG Mao-gang

（無錫城市職業(yè)技術學院建筑工程系，無錫 214153）

（Construction Engineering Department，Wuxi City College of Vocational Technology，Wuxi 214153，China）

0 引言

砌體結構是中國歷史上得到廣泛應用，且長期占據(jù)主導地位的建筑結構形式。受歷史和國情等因素的影響，我國仍將在很長時期內繼續(xù)保有和使用大量砌體結構建筑。隨著時間的推移，有很多既有砌體結構房屋的可靠性已經不能滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求[1，2]，而結構體系的老化和突發(fā)災害等，更會直接損害房屋結構的可靠性。對于此類房屋，必須在細致檢測原建筑物的基礎上，依照相關標準、規(guī)范進行科學、合理的鑒定，為其加固、改造方案的編制與實施提供可靠依據(jù)。因此，有必要深入地研究房屋鑒定方法，不斷推進相關技術的進步和發(fā)展。本文以某居民住宅樓為例，對砌體結構房屋遭受的爆燃損害及房屋鑒定的方法和過程進行探討。

1 爆燃事故對砌體結構的損害

1.1 爆燃事故概況 本例中的砌體結構房屋是建造于上世紀90年代的七層磚混結構居民住宅樓，建筑平面布局為獨立單元一梯四戶。建筑物的承重體系為縱、橫墻混合承重，承重墻是由機制標準磚和混合砂漿實砌而成的240mm厚墻體。房屋的樓蓋體系中除衛(wèi)生間和廚房采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板之外，其余部位均采用預應力混凝土多孔板。陽臺采用了在混凝土挑梁或橫墻上擱置預應力混凝土多孔板的構造形式。屋蓋體系均為預應力混凝土多孔板平屋頂。樓梯采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁式單跑樓梯。建筑物內、外墻面均粉刷混合砂漿，內墻面加紙筋灰罩面。

位于住宅樓頂層的701室發(fā)生了燃氣泄露爆炸并引發(fā)火災事故，圖1為發(fā)生爆燃事故的701室及與之相鄰的702室原狀平面圖。爆燃事故導致701室及其周邊住戶的墻體、樓蓋、屋蓋等結構構件受損嚴重，樓內其他住戶也受到不同程度的影響。因此，需要對該住宅樓進行全面的評估鑒定，為制定房屋加固或處置方案提供可靠依據(jù)。

1.2 結構構件受損情況經過對現(xiàn)場實施的逐戶檢查發(fā)現(xiàn)，明顯受到爆燃事故損害的房屋構件主要分布于701室及其周邊的702室和601室。以下分戶說明房屋構件的主要損害情況。

在發(fā)生爆燃事故的701室。1軸和2軸處的墻體發(fā)生大面積倒塌，4軸墻體頂部出現(xiàn)通長水平裂縫，G軸縱墻嚴重損壞并歪閃。北臥室（靠A軸一側）和衛(wèi)生間屋面板全部坍塌，廚房屋面板上抬松動。南臥室（靠H軸一側）屋面板發(fā)生松動、位移且有一塊斜向斷裂。

在與701室水平毗鄰的702室。4軸、5軸、G軸部位的多處墻體圈梁底部發(fā)生偏移并產生通長水平裂縫，部分墻身存在明顯的水平或豎向裂縫。衛(wèi)生間半磚墻嚴重開裂并歪閃。南臥室屋面的預制混凝土多孔板顯現(xiàn)兩條板間拼縫。

在位于701室下層的601室。在1軸和A軸的墻體中出現(xiàn)多條斜裂縫，D軸墻體頂部出現(xiàn)水平裂縫。北臥室頂部有4塊預應力混凝土多孔板因板底鋼筋被拉斷而斷裂，客廳頂部除位于兩端的預制混凝土多孔板之外其余均在跨中斷裂，南臥室頂部除位于兩端的預制混凝土多孔板之外其余均在跨中斷裂，廚房頂部的現(xiàn)澆混凝土板跨中部位顯現(xiàn)細微裂縫。圖2展示了在爆燃事故中受損的部分房屋構件。

圖1 701室和702室原狀平面圖

圖2 在爆燃事故中受損的房屋構件

1.3 房屋結構受損程度分析 燃氣發(fā)生爆炸之后會使空氣壓縮而產生超壓，這種壓力波對房屋結構表面的擠壓作用是導致門窗、墻體及樓、屋蓋損壞的主要原因。當爆燃發(fā)生在室內時，超壓通常會造成門窗、屋蓋、山墻等薄弱部位的鼓破，從而使壓力波外擴耗散，導致室內壓力快速下降。室內燃爆中發(fā)生的這種現(xiàn)象通常被稱作泄壓保護。這種泄壓保護可使室內的爆燃破壞局限在一定范圍之內，大幅降低爆燃對鄰近結構的損害程度。

從房屋構件的受損程度來看，因702室與701室水平鄰接，兩室共用的4軸橫墻及衛(wèi)生間半磚墻鼓閃損壞嚴重，而其西側的5軸橫墻已無鼓閃損壞，僅在圈梁底部出現(xiàn)水平裂縫，6軸橫墻圈梁底部的水平裂縫則更為細小。與701室下鄰接的601室頂部預制樓板斷裂損壞嚴重，而其下層的501室頂板已無斷裂損壞，僅出現(xiàn)少量拼接板縫，且501室墻體也無明顯開裂。與601室水平鄰接的602室頂板無斷裂損壞，僅顯現(xiàn)少量縱向拼接板縫，縱橫墻體也無明顯開裂。從以上分析可以判定，該住宅樓701室發(fā)生的燃氣爆炸造成了房屋結構的局部損壞，損壞區(qū)域主要局限于701室、702室和601室。

2 房屋安全性及建筑抗震鑒定

2.1 試驗及承載能力驗算 對住宅樓7個外墻轉角點進行的觀測表明，外墻最大傾斜率為3.29‰，滿足《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）[3]對多層和高層建筑整體傾斜限值0.004H（4‰）的要求。從住宅樓的各層選取19片墻體，采取筒壓法檢測砌筑砂漿抗壓強度，結果顯示所檢測的砌筑砂漿強度等級均不低于M2.5。在現(xiàn)場任意抽取了三組磚樣，所檢測的抗壓強度等級均不低于MU15。

根據(jù)試驗檢測的結果，取磚的強度等級為MU15，砂漿強度為實測值，其他參數(shù)按相關規(guī)范取值，進行了墻體承載力的驗算。計算結果表明，E軸交4～6軸部位三片窗間墻的抗力與荷載效應之比（R/γ0S=φfA/N），按圖1中從左向右的順序分別為：一層 0.71、0.50、0.80；二層 0.68、0.48、0.77；三層 0.93、0.67、1.04；四層 1.12、0.80、1.25，而除此之外的其余各承重墻體的抗力與荷載效應之比均大于1。

2.2 房屋安全性鑒定 由于外墻傾斜率符合規(guī)范的限值要求，且在建筑物墻體中沒有發(fā)現(xiàn)明顯的沉降裂縫、變形或位移，可以判定建筑基礎的不均勻沉降小于現(xiàn)行國家標準規(guī)定的允許沉降差[3]。依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）的規(guī)定，評定該房屋地基基礎的安全性為Au級。

建筑物外墻轉角的觀測結果還證明該房屋不存在不適于繼續(xù)承載的側向位移。由于一至四層的E軸交4～6軸墻體承載能力不足，造成房屋承重墻體主要構件的安全性不足，需對該部位墻體采取更換或加固措施。通過對房屋結構整體性的檢測，可以判定其結構布置較為合理，結構選型及傳力路線基本正確；支撐系統(tǒng)中各構件的連接構造符合現(xiàn)行規(guī)范要求，無明顯殘損且能有效傳遞側向作用；圈梁的構造和配筋符合現(xiàn)行設計規(guī)范要求；結構間的聯(lián)系較為合理，連接方式正確。綜合房屋結構的安全性、整體性和側向位移的檢測，評定該房屋上部承重結構的安全性為Cu級。

此外，鑒于房屋采用縱橫墻混合承重體系，部分縱橫圍護墻體參與了結構的承重作用，而承重墻體主要構件的安全性尚有不足，評定維護系統(tǒng)承重部分的安全性為Cu級。

2.3 建筑抗震鑒定 將701、702和601室作為已嚴重損壞需進行更換或加固處理的部位，依照《建筑抗震鑒定標準》（GB50023-2009）進行住宅樓的抗震鑒定。按照B類砌體房屋、抗震設防烈度6度、抗震設防分類丙類的標準，從房屋的高度和層數(shù)、結構體系的合理性、墻體材料實測強度、房屋整體性連接構造的可靠性、局部易倒塌部位構件及其連接構造的可靠性幾個方面，評定房屋結構的抗震構造措施。另外，運用PKPM軟件按《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）的規(guī)定進行結構抗震驗算。綜合以上的檢測和計算結果，表明該房屋的抗震構造措施和抗震承載力能夠滿足規(guī)范要求。

2.4 房屋鑒定結論 綜合前文的檢測和評定結果，可得出以下房屋綜合鑒定結論：

①根據(jù)《危險房屋鑒定標準》（JGJ125-99）的規(guī)定，由現(xiàn)場檢測和分析確定建筑物的危險性等級為C級，即部分承重結構承載力不能滿足正常使用要求，局部出現(xiàn)險情，構成了局部危房。應將701室所有墻體、701室與702室之間的隔墻拆除重砌，702室和601室中的受損墻體根據(jù)受損程度進行拆除重砌或加固處理。

②綜合建筑物地基基礎、上部承重結構和維護系統(tǒng)承重部分的安全性等級，根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）的規(guī)定，評定房屋的安全性為Csu級，即安全性不符合標準對Asu級的要求。應對一至四層的E軸交4～6軸墻體采取加固措施，以確保房屋結構的安全性。

③根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》（GB50023-2009）的規(guī)定，判定該房屋的抗震措施和抗震承載能力能夠滿足要求。

3 結語

室內爆燃事故可能對房屋結構造成嚴重損害，但其損害范圍通常具有一定的局限性。在對此類房屋進行鑒定時，需要以細致地檢測和分析為基礎，做到準確而客觀地把握鑒定標準和規(guī)范條文。對房屋安全性、抗震性的評定，應辨明受損構件的部位及其受損程度對于建筑物整體性能的影響，基于縝密的評測程序得出科學的鑒定結論，才能確保后續(xù)加固、維修方案的合理性與經濟性。

[1]孫建，許家鵬，邵云.混凝土-砌體混合結構教學樓抗震鑒定與加固[J].建筑技術，2013，44（11）：969-972.

[2]楊威，王力波，張仕通.某多層砌體房屋改造及抗震加固設計[J].建筑結構，2010（6）：214-217.

[3]GB50007-2011，建筑地基基礎設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.