某老舊磚木混合結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)后的鑒定及加固改造★

王 志 強(qiáng)

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

某老舊磚木混合結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)后的鑒定及加固改造★

王 志 強(qiáng)

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

以某磚木混合結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)后的加固改造為例，通過對該建筑火災(zāi)后結(jié)構(gòu)受損程度的檢測鑒定，提出了具體的加固改造方案及技術(shù)措施，為類似磚木混合結(jié)構(gòu)建筑的保護(hù)與維修提供了參考借鑒。

老舊建筑，磚木混合結(jié)構(gòu)，檢測鑒定，加固

1 工程概況

某既有老舊磚木混合結(jié)構(gòu)房屋(宿舍樓)位于太原市，建于1954年，為3層磚木混合結(jié)構(gòu)蘇式建筑，現(xiàn)澆混凝土樓蓋，人字形木屋架屋蓋(四面坡屋頂)，木屋架下及樓蓋下采用木吊頂。該房屋總長52.24 m，總寬9.24 m，室內(nèi)外高差0.45 m，1層，2層層高3.25 m，3層層高3.1 m，建筑物總高為10.05 m。該房屋1層外墻厚370 mm，內(nèi)墻厚240 mm，2層，3層內(nèi)外墻厚均為240 mm；窗洞采用鋼筋磚過梁；磚砌大放腳，450 mm厚三七灰土條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.45 m。原設(shè)計磚墻采用50號磚，1層墻身砌筑砂漿采用10號砂漿，2層，3層墻身砌筑砂漿采用4號砂漿，磚柱及煙囪采用25號砂漿，鋼筋磚過梁及單元門洞外柱采用50號砂漿。地面為水泥地面，墻面采用秸草泥灰漿粉面石灰刷白，板底采用板條抹灰吊頂。2012年10月28日，該樓在維修更換屋面防水施工時，不慎引燃屋頂，大火在下午5時48分從房子的西側(cè)燃燒起夾，開始不大，將明火全部撲滅，晚上7時多的時候，房頂又冒起煙氣，隨即一股較強(qiáng)的火勢直沖而上，大火蔓延到整個3層，一直到晚上9時多才被完全撲滅，3層頂全部被燒毀。

2 火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)受損檢測鑒定

火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)受損檢測鑒定的主要工作內(nèi)容有：了解火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展的過程、初始起火位置等情況，調(diào)查著燃物現(xiàn)場塌落和堆積情況，調(diào)查和檢測建筑物的過火面以確定火災(zāi)影響范圍，檢查檢測火災(zāi)范圍內(nèi)構(gòu)件的受損情況以確定受災(zāi)影響的構(gòu)件，綜合判定火災(zāi)對原建筑物的影響程度。

2.1 基本情況調(diào)查

該既有老舊磚木混合結(jié)構(gòu)房屋建成使用已有50多年，在火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)受損檢測鑒定時首先調(diào)查了房屋使用和維修改造情況；如房屋結(jié)構(gòu)是否進(jìn)行過改造、室內(nèi)吊頂是否進(jìn)行過改造、地面墻面是否進(jìn)行過裝修改造；門窗等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料等等。其次了解火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展的過程、初始起火位置等情況，調(diào)查和檢測建筑物的過火面以確定火災(zāi)影響范圍，調(diào)查著燃物現(xiàn)場塌落和堆積情況，救火時水的滲漏影響范圍等。

2.2 火災(zāi)后構(gòu)件的受損情況檢測

該建筑火災(zāi)過火面僅限于3層，3層頂全部被燒毀，但是救火時水滲漏影響到1層，2層大部分房間，為此，除詳細(xì)檢測3層受火燒灼構(gòu)件外，對1層，2層受救火時水的侵蝕情況也需進(jìn)行檢測。

2.2.1 3層過火及受火燒灼構(gòu)件的檢測

對3層各個房間結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行了全數(shù)詳細(xì)的檢測，包括房間墻面、地面表層受損情況及顏色，燃燒殘留堆積物熔化、變形、燃燒、燒損殘余狀況及顏色，墻面、地面表層殘留厚度、墻體與地面結(jié)構(gòu)層的受損情況，墻面顏色、燒灼損傷、錘擊反應(yīng)等情況。

本工程還對殘留堆積物分布情況及重量進(jìn)行了檢測，以便分析對樓板的堆壓作用。

如：3層西單元西戶。該戶室內(nèi)地面鋪地板革，墻面為原秸泥面層。室內(nèi)所有吊頂之上墻體的砌筑磚被燒損、破裂、局部有坍塌。

南臥室：地面有燒焦屋架殘骸、碎磚破瓦、油氈碎片、電視機(jī)、家具及吊頂?shù)壬⒙湮锲?見圖1)，殘留物厚430 mm，總重為310 kg，平均荷重25 kg/m2。東墻面1/2高度之下有明顯灼燒現(xiàn)象，略呈黑色，其他墻面有明顯水跡，墻面抹灰空臌、局部脫落。

北臥室：地面殘留有燒焦屋架殘骸、碎磚破瓦以及玻璃碎片、家具、書籍和衣物燒損物(見圖2)，殘留物厚460 mm，總重為240 kg，平均荷重24 kg/m2。四面墻體的麥秸泥面層全部被火燒灼過(見圖3)，表層的麥秸燃后變黑，鑿開表層發(fā)現(xiàn)內(nèi)部麥秸未曾燃燒過，顏色仍呈黃色；墻體的砌筑磚和砌筑砂漿燒灼不顯著，但是墻體根部潮濕。暖氣管被火燒后彎曲變形。門、窗框基本完全被燒焦。玻璃被燒化流淌。地面地板革局部被燒烤焦化。

2.2.2 1層，2層受水侵蝕影響的檢測

1層，2層未遭受火災(zāi)的直接燒灼作用，但是受到救火時水的滲漏侵蝕影響，為此本工程還對1層，2層結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行了受水侵蝕影響的檢測。檢測了1層，2層頂、墻體水侵后的現(xiàn)象與變形反應(yīng)。

2.3 火災(zāi)對建筑物的影響程度判定

2.3.1 分析評判

該建筑為磚木混合結(jié)構(gòu)房屋，其主要承重構(gòu)件為磚砌墻體、混凝土樓蓋、木屋蓋。

在此次火災(zāi)事故中，3層整層過火，火災(zāi)從3層西端開始蔓延，一直燒至東端。大火燃燒材料主要為屋蓋木材、防水油氈、門窗木材以及房間內(nèi)被引燃的物品。由于3層頂屋蓋為人字形木屋蓋，在大火燃燒過程中，屋蓋失去支撐，從南北兩側(cè)滑落地面，部分屋架殘骸和碎磚破瓦、屋面防水油氈塌落于建筑物內(nèi)。大火撲救及時，沒有蔓延至1層，2層。

大火對該建筑3層的磚墻體造成不同程度的燒灼損傷，以屋內(nèi)吊頂為界，3層墻體在吊頂上、下受到的燒灼損傷存在顯著差異。

吊頂以上墻體砌筑磚被嚴(yán)重?zé)茡p傷，磚塊開裂破壞、局部松動塌落，評定為Ⅳ級——破壞。

吊頂以下墻體受到墻面抹灰層的保護(hù)，絕大多數(shù)墻體未直接遭受燒灼作用，僅是墻面有火烤煙熏痕跡，抹灰層有空臌和脫落現(xiàn)象；少數(shù)墻體，在堆積書籍、擺放木質(zhì)家具及暖氣裝修的位置，局部有被火燒灼損傷的情況。經(jīng)現(xiàn)場檢測比較，受到燒灼的墻體材料強(qiáng)度與未受燒灼的墻體材料強(qiáng)度無明顯差異，墻體上也無裂縫。因此評定吊頂以下墻體的損傷等級為Ⅱb級——輕度燒灼。

綜合以上評定，判定該建筑宿舍樓3層墻體受火災(zāi)后的損傷等級為Ⅲ級——中度燒灼尚未完全破壞，應(yīng)采取加固或局部更換措施。

該建筑1層，2層磚墻體并未遭受火災(zāi)的直接燒灼作用，主要是受到救火時水的滲漏侵蝕影響，墻體潮濕，砂漿強(qiáng)度會有所降低，墻面抹灰層有空臌和脫落現(xiàn)象。需要將受潮濕墻體干燥，重做受到影響的墻面抹灰層。

該建筑3層住戶室內(nèi)地面大多在原地面基礎(chǔ)上又鋪設(shè)了瓷磚地面、纖維復(fù)合地板地面或地板革，對樓板起到了保護(hù)作用?，F(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)多數(shù)瓷磚地面無明顯燒灼痕跡，局部地面瓷磚有爆裂和空臌現(xiàn)象；纖維復(fù)合地板地面或地板革地面僅有局部燒焦現(xiàn)象，大部分纖維板或地板革沒變色。現(xiàn)場局部鑿開地面檢查，樓板混凝土無明顯變色、混凝土表面堅硬、錘擊聲音響亮。結(jié)合房間內(nèi)燃燒后殘留物狀態(tài)，判斷火災(zāi)中房間地面的溫度不高，對樓板混凝土構(gòu)件未構(gòu)成直接的燒灼作用，僅有局部地面受到輕微的燒灼，因此推定該建筑2層頂混凝土板火災(zāi)后的損傷等級為Ⅱa級。1層頂?shù)幕炷涟逦丛馐芑鸬臒谱饔谩?/p>

2.3.2 鑒定結(jié)論

該建筑受本次火災(zāi)影響，3層墻體受到中度燒灼尚未破壞，損傷等級綜合評定為Ⅲ級；2層頂混凝土板未直接遭受燒灼作用，影響輕微，損傷等級推定為Ⅱa級；1層和2層墻體受到滅火時水的侵蝕影響，潮濕；其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件未受火災(zāi)影響。

3 加固改造

3.1 建筑安全性、抗震能力分析

該建筑建造年代早，材料強(qiáng)度低，構(gòu)造簡單，安全度低；使用50年以上，砌體強(qiáng)度有所降低，且受到火災(zāi)及水侵的影響砌體強(qiáng)度與混凝土的耐久性降低程度較大；無論是火災(zāi)前還是火災(zāi)后該房屋抗震構(gòu)造措施與抗震承載力均不滿足8度區(qū)的抗震要求。

3.2 加固改造方案分析

考慮到該建筑火災(zāi)后3層頂全部被燒毀，3層墻體受到中度燒灼，2層頂混凝土板未直接遭受燒灼作用，加固改造可考慮以下方案：方案一：拆除3層墻體，在2層上加建仿原屋蓋的輕質(zhì)坡屋頂；對1層，2層部分墻體可采取在原墻兩面加鋼筋網(wǎng)水泥砂漿的加固措施；對較大跨度的樓蓋底面采取粘貼纖維復(fù)合材、樓蓋頂面加建鋼筋網(wǎng)細(xì)石混凝土整澆層的加固措施；對較小跨度的樓蓋可采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)措施。方案二：對1層，2層整體墻體進(jìn)行加固，樓蓋可采取方案一的加固補(bǔ)強(qiáng)措施后，拆除重砌3層墻體，按原建筑風(fēng)貌可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)重新建筑屋蓋。

比較以上方案一與方案二，方案一整體投資適當(dāng)，加固周期較短，但建筑面積變小，且與原建筑的風(fēng)貌不太一致；方案二整體投資較大，加固改造周期較長，但保持了原建筑的風(fēng)貌，且建筑面積與原建筑基本相同。

4 結(jié)語

目前，隨著城市的發(fā)展，20世紀(jì)50年代建造的蘇式磚木混合結(jié)構(gòu)建筑存在的數(shù)量已不多，可以預(yù)見不久的將來這些建筑將成為見證歷史的文物建筑，但是這些建筑抗災(zāi)能力較低(尤其是抗火災(zāi)能力很低)，加之這些建筑在近些年對屋蓋的維修中常常出現(xiàn)大小不等的火災(zāi)，因此研究既有老舊磚木混合結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)后的檢測鑒定及其加固改造技術(shù)措施與保護(hù)成為目前的一項迫切課題。

[1] CECS 252∶2009，火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

On evaluation of aged brick-wood structural after construction fire accidents and reconsolidation reconstruction★

WANG Zhi-qiang

(Shanxi Architecture Academy, Taiyuan 030001, China)

Taking the reconsolidation and reconstruction of some brick-wood mixed structure after the structural fire accidents as the example, the paper has the test and evaluation of the damage levels of structures after the architectural fire accidents, and points out factual consolidation reconstruction scheme and technical measures, so as to provide some reference for the protection and maintenance of similar brick-wood mixedstructural architecture.

old building, brick-wood mixed structure, test and evaluation, consolidation

1009-6825(2014)36-0024-02

2014-10-29 ★:“十二五”國家科技支撐計劃課題(課題編號：2012BAJ11B02)

王志強(qiáng)(1964- )，男，高級工程師

TU312.3

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