火災(zāi)后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受損鑒定與修復(fù)加固

【摘要】文章依托工程實例，對火災(zāi)事故發(fā)生后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受損鑒定進行了分析，并在此基礎(chǔ)上針對結(jié)構(gòu)的受損程度提出了相應(yīng)的修復(fù)加固方法。期望通過本文的研究能夠?qū)馂?zāi)事故發(fā)生后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性及耐久性的提升有所幫助。

【關(guān)鍵詞】火災(zāi)；鋼筋混凝土；損傷；加固

火災(zāi)會對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成一定損傷，由此導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體使用性能被破壞。為進一步確定結(jié)構(gòu)受損情況，給災(zāi)后修復(fù)加固提供依據(jù)，需要在事后對結(jié)構(gòu)進行損傷鑒定。鑒于此，本文以某工程實例為依托，對火災(zāi)事故發(fā)生后，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受損情況進行鑒定，并以此提出修復(fù)加固方法。

1工程概況

某建筑結(jié)構(gòu)為綜合體建筑，由四個部分組成，分別用A、B、C、D表示，建筑整體呈矩形，共分為三層，總建筑面積約為15760㎡，總高度為15.7m，各部分之間均設(shè)有變形縫，其寬度在130-300mm之間不等。各個部分的結(jié)構(gòu)詳情如表1所示。

某日凌晨1點左右，該建筑發(fā)生火災(zāi)，6點左右，明火被撲滅。有關(guān)部門進行現(xiàn)場勘查后發(fā)現(xiàn)，引起火災(zāi)的主要原因為建筑內(nèi)吊頂裝飾材料燃燒，整個建筑內(nèi)絕大部分均有過火痕跡，火災(zāi)總過火面積將近12600㎡，僅有極少數(shù)房間未受到火災(zāi)波及。

2火災(zāi)事故發(fā)生后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受損鑒定及修復(fù)加固

2.1結(jié)構(gòu)損傷鑒定

2.1.1初步鑒定。對火災(zāi)后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行初步鑒定后得出如下結(jié)果：①框架柱。柱身上多處存在煙灰，局部地方的混凝土被全部燒光，表面呈粉紅色，并伴隨輕微的裂縫網(wǎng)，錘擊時會發(fā)出較響或較悶的聲音，混凝土的表面有比較明顯的痕跡，并且局部地方的混凝土有粉碎現(xiàn)象，輕微露筋。受力鋼筋的粘結(jié)性能有所降低且略有變形，混凝土表面呈灰白色，并伴隨有粗糙的裂縫網(wǎng)，箍筋外露，最大的燒損深度約為30mm左右。②梁。其表面多呈淺黃色，伴隨有多條豎向貫通的裂縫，部分梁體有斜向剪切裂縫，梁底及梁側(cè)的混凝土保護層大面積脫落，箍筋外露，少數(shù)梁的主筋外露，最大燒損深度約為35mm左右。③預(yù)制空心板。部分出現(xiàn)塌落或裂縫現(xiàn)象，并基本喪失承載力，內(nèi)部預(yù)應(yīng)力筋受高溫影響，應(yīng)力有不同程度的松弛，安全隱患較為嚴重，鑒于此，將火災(zāi)現(xiàn)場內(nèi)所有預(yù)應(yīng)力空心板均評定位Ⅳ級。

2.1.2待拆除構(gòu)件的確定。通過對火災(zāi)現(xiàn)場進行實地勘查后發(fā)現(xiàn)，C區(qū)中部樓梯天井附近的預(yù)制板構(gòu)件及少數(shù)梁構(gòu)件燒損程度非常嚴重，已經(jīng)失去加固的價值，有關(guān)單位經(jīng)過研究之后決定對其進行拆除處理。

2.1.3鑒定評級。按照火災(zāi)對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響程度及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面現(xiàn)象，并結(jié)合現(xiàn)場檢測分析結(jié)果，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行評級，具體分為b、c、d三級，其中b級為符合國家現(xiàn)行規(guī)范標準最低下限要求，對安全不構(gòu)成嚴重影響，且能夠使用，但需要采取相應(yīng)的加固措施；c級為與國家現(xiàn)行的規(guī)范標準要求不符，影響安全和正常使用，必須采取加固措施；d級嚴重影響安全，必須立即進行加固或拆除。依據(jù)上述評級標準，對該建筑火災(zāi)后的鑒定評級如下：

①b級。結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度符合設(shè)計要求；混凝土表面顏色變化不大或未發(fā)生變化；構(gòu)件表面混凝土小面積剝落且無主筋外露現(xiàn)象；燒傷影響深度≤40mm；燒損深度不大于20mm；無裂縫或僅有少量的收縮裂縫。這個級別的構(gòu)件均屬于輕度受損構(gòu)件，一般只需要對其進行封閉處理。

②c級。結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度在設(shè)計強度等級的80-100%之間；表面局部有剝落現(xiàn)象，并伴隨少量露筋；燒傷影響深度≤60mm；燒損深度在20-40mm之間；存在溫度裂縫，且寬度不超過0.3mm。這個級別的構(gòu)件屬于中度受損構(gòu)件，需要對其進行修補或補強。。

③d級。結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度在設(shè)計強度等級的60-80%之間，表面有較大面積的混凝土剝落現(xiàn)象，且受力主筋局部外露；有受力裂縫；燒傷影響深度在60-80mm之間，燒損深度在40-70mm之間。這個級別的構(gòu)件屬于嚴重受損構(gòu)件，必須對其進行加固處理。

除上述三個級別的構(gòu)件外，還有一種是需要立即拆除的構(gòu)件，即混凝土強度低于設(shè)計強度等級60%以下，表面混凝土被較大面積燒光，且受力主筋嚴重外露；構(gòu)件變形；錨固區(qū)被破壞；結(jié)構(gòu)承載力喪失。

2.2火災(zāi)后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固方法

通過現(xiàn)場勘查并結(jié)合鑒定結(jié)果，經(jīng)業(yè)內(nèi)專家分析論證后認為該建筑結(jié)構(gòu)可以修復(fù)和加固。按照災(zāi)后現(xiàn)場的具體情況，在對比各種加固方法的技術(shù)先進性和經(jīng)濟性之后，最終確定出如下加固方案：將原結(jié)構(gòu)內(nèi)的所有預(yù)制板構(gòu)件全部拆除，重新進行混凝土澆筑；對框架柱采取鋼絞線噴射混凝土外包鋼，加大截面進行加固；對梁采取包鋼、粘鋼和粘貼碳布的方法進行加固；對局部現(xiàn)澆混凝土板采取粘貼碳布的方法進行加固；對于局部抗震性能不足的部位，采取增設(shè)屈曲約束支撐的方法提高結(jié)構(gòu)抗震性。

2.2.1框架柱的加固。對A和D兩個區(qū)域內(nèi)受損的框架柱采取如下加固方法：先將柱上松散或存在缺陷部分的混凝土剔除掉，使其露出堅實表面，隨后在其上附加鋼絞線網(wǎng)片，再噴射C25混凝土；對C區(qū)的框架柱采用外包鋼的加固方法，具體如下：先對鋼板與混凝土構(gòu)件的粘合面進行打磨，對鋼板進行拼裝焊接，灌膠粘結(jié)即可。

2.2.2梁的加固。A、C、D三個區(qū)內(nèi)的框架梁均出現(xiàn)了承載力不足的情況，其中還有少部分梁柱節(jié)點的混凝土出現(xiàn)嚴重剝落，故此決定采用包鋼、粘鋼和粘貼碳布的方法進行加固處理。

2.2.3樓板加固。由于樓板的受損情況比較嚴重，故此將A、B、D三個區(qū)的樓板全部拆除，C區(qū)二層樓板拆除，然后進行重新澆筑。

結(jié)論：

綜上所述，本文以工程實例為依托，分析了火災(zāi)后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受損鑒定情況，并以鑒定結(jié)果為依據(jù)，提出了修復(fù)加固方法。經(jīng)過修復(fù)加固后，該建筑結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性得到了提升。期望通過本文的研究可以為同類工程提供借鑒。

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