基于房屋火災(zāi)后結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定研究

朱日新

廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司 510500

摘要：本文通過(guò)介紹某工程實(shí)例，講述了有關(guān)房屋火災(zāi)后結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定的相關(guān)內(nèi)容，僅供參考。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)；檢測(cè)；鑒定；

1.工程概況

某有限公司車間位于廣東省內(nèi)，首層、二層為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，三層為門式剛架（砼柱-變截面H 型鋼梁）結(jié)構(gòu)，采用柱下獨(dú)立自基礎(chǔ)，建筑面積約為9000㎡，于2003 年完工并投入使用，首層主要作為生產(chǎn)車間使用，二、三層作為倉(cāng)庫(kù)使用。該車間首層于某日上午發(fā)生火災(zāi)，大火一直延續(xù)了3個(gè)半小時(shí)，直到下午三點(diǎn)半火苗基本被撲滅?；鹈缥囱由熘炼⑷龑??；馂?zāi)過(guò)火面積超過(guò)2000㎡。

2.檢測(cè)鑒定內(nèi)容及依據(jù)

根據(jù)委托方的要求并結(jié)合工程的具體情況，本次檢測(cè)鑒定的主要內(nèi)容包括以下部分：

（1）現(xiàn)場(chǎng)勘查及火作用調(diào)查：通過(guò)詢問(wèn)和現(xiàn)場(chǎng)勘察火災(zāi)殘留狀況，觀察結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重程度，了解火災(zāi)過(guò)程，并根據(jù)火災(zāi)過(guò)程、構(gòu)件表面狀況、火災(zāi)殘留物狀況初步判斷結(jié)構(gòu)所受的溫度范圍和作用時(shí)間。

（2）溫度作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷檢查，觀察構(gòu)件是否存在構(gòu)件開裂、變形、位移及損傷，是否存在混凝土疏松、保護(hù)層剝落、鋼筋外露、銹蝕等現(xiàn)象，判定結(jié)構(gòu)混凝土損傷程度，對(duì)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)進(jìn)行火災(zāi)后損傷狀況分析。

（3）采用觀目測(cè)、捶擊回聲、鉆孔等手段，全面檢查構(gòu)件燒灼損傷部位，根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷狀態(tài)特征，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的初步鑒定評(píng)級(jí)。

（4）采用鉆芯法檢測(cè)火災(zāi)后框架柱、梁及樓板的混凝土強(qiáng)度。

（5）采用酚酞試液檢測(cè)火災(zāi)后混凝土構(gòu)件的碳化深度。

（6）現(xiàn)場(chǎng)截取受火損傷明顯的混凝土構(gòu)件鋼筋進(jìn)行力學(xué)與工藝性能檢測(cè)。

（7）混凝土構(gòu)件的變形測(cè)量：主要檢測(cè)受災(zāi)區(qū)域框架柱的垂直度、框架梁、板的撓度。

（8）結(jié)構(gòu)的檢測(cè)鑒定：結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和構(gòu)件承載力分析結(jié)果的基礎(chǔ)上提出火災(zāi)后結(jié)構(gòu)安全性鑒定報(bào)告及加固修復(fù)意見。

上述檢測(cè)及鑒定內(nèi)容依據(jù)我國(guó)有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.火災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)查勘及構(gòu)件初步評(píng)級(jí)

規(guī)范《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》CECS252：2009 [1]根據(jù)構(gòu)件燒灼損傷、變形、開裂程度將火損構(gòu)件初步鑒定評(píng)級(jí)分為四類：Ⅱa級(jí)、Ⅱb級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)。含義及特征如下：

Ⅱa級(jí)：輕微或未直接遭受燒灼作用，結(jié)構(gòu)材料及結(jié)構(gòu)性能未受或僅受輕微影響，可不采取措施或僅采取提高耐久性的措施。

Ⅱb級(jí)：輕度燒灼，未對(duì)結(jié)構(gòu)材料及結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響，尚不影響結(jié)構(gòu)安全，應(yīng)采取提高耐久性或局部處理和外觀修復(fù)措施。

Ⅲ級(jí)：中度燒灼尚未破壞，顯著影響結(jié)構(gòu)材料或結(jié)構(gòu)性能，明顯變形或開裂，對(duì)結(jié)構(gòu)安全或正常使用產(chǎn)生不利影響，應(yīng)采取加固或局部更換措施。

Ⅳ級(jí)：破壞，火災(zāi)中或火災(zāi)后結(jié)構(gòu)倒塌或構(gòu)件塌落；結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?zé)茡p壞、變形損壞或開裂損壞，結(jié)構(gòu)承載能力喪失或大部分喪失，危及結(jié)構(gòu)安全，必須立即采取安全支護(hù)、徹底加固或拆除更換措施。

本次檢測(cè)是在火災(zāi)發(fā)生后約半月后進(jìn)行的，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)清理并有臨時(shí)支護(hù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)火損殘留跡象可初步判斷火災(zāi)發(fā)生時(shí)的溫度分布和構(gòu)件受損情況。

（1）車間的西面及南面首層部分邊（角）柱頭（位于梁柱節(jié)點(diǎn)下端預(yù)留施工縫位置）出現(xiàn)微小水平剪切裂縫，上述構(gòu)件出現(xiàn)少數(shù)傾斜現(xiàn)象，構(gòu)件評(píng)為Ⅲ級(jí)。部分邊（角）柱頭預(yù)留施工縫位置混凝土保護(hù)層脹開，縱筋向外彎曲變形，個(gè)別邊（角）柱頭預(yù)留施工縫位置甚至出現(xiàn)混凝土粉碎，構(gòu)件評(píng)為Ⅳ級(jí)。

（2）火災(zāi)區(qū)域部分首層中柱表面粉刷基本脫落，脫落處混凝土顏色呈土黃色或灰白色，構(gòu)件混凝土表面存在裂縫網(wǎng)，錘擊聲音發(fā)悶，角部或表面混凝土保護(hù)層局部脫落，部分縱筋和箍筋外露，構(gòu)件評(píng)為Ⅱb級(jí)。

（3）火災(zāi)區(qū)域部分二層梁表面粉刷基本脫落，脫落處混凝土顏色呈土黃色或灰白色，構(gòu)件出現(xiàn)明顯下?lián)献冃?，梁?cè)面出現(xiàn)多道豎向裂縫，梁底混凝土保護(hù)層脫落嚴(yán)重，主筋和箍筋大面積外露，構(gòu)件評(píng)為Ⅲ級(jí)。

（4）火災(zāi)區(qū)域多數(shù)二層板板底表面粉刷完全脫落，脫落處混凝土顏色呈土黃色或灰白色，板底混凝土大面積脫落，板筋外露、扭曲變形，構(gòu)件評(píng)為Ⅲ級(jí)。

（5）首層、二層外墻及樓梯間墻部分被嚴(yán)重熏黑和少量開裂現(xiàn)象，開裂嚴(yán)重處裂縫寬度>3mm。除此之外，車間其他二層框架柱、三層梁板及鋼結(jié)構(gòu)屋蓋未見明顯損傷。

本工程由外觀檢查（構(gòu)件混凝土表面變色、爆裂、露筋等明顯燃燒現(xiàn)象）及火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)殘留物的燒損特征（消防水管及電線鐵槽彎曲變形、電線外皮及開關(guān)盒熔化）等可估計(jì)出火災(zāi)最高溫度超過(guò)800℃。

4.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

（1）抽檢的首層、二層少許柱截面尺寸與設(shè)計(jì)相比不符，其余抽檢的框架柱、梁及屋面H 型鋼梁截面尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）抽檢的部分框架柱、梁及樓板實(shí)測(cè)鋼筋直徑與設(shè)計(jì)不符，但實(shí)測(cè)鋼筋數(shù)量及間距基本滿足設(shè)計(jì)要求。

（3）現(xiàn)場(chǎng)采用鉆芯法抽檢了部分構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度。受火災(zāi)影響嚴(yán)重的構(gòu)件上所取芯樣部分出現(xiàn)斷裂、破損，混凝土強(qiáng)度無(wú)法測(cè)定，剩余芯樣由于在取芯、切削過(guò)程中已對(duì)受火災(zāi)影響構(gòu)件表面受高溫影響的混凝土進(jìn)行清除，故芯樣混凝土抗壓強(qiáng)度值僅代表了構(gòu)件內(nèi)部的混凝土強(qiáng)度。檢測(cè)結(jié)果表明，抽檢的構(gòu)件（內(nèi)部）混凝土抗壓強(qiáng)度換算值基本達(dá)到構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（柱：C20、梁板：C20）的要求。

（4）現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土碳化深度進(jìn)行抽檢，受火災(zāi)影響的首層柱、二層梁碳化深度處于3～15mm之間，其余未受火災(zāi)影響的構(gòu)件碳化深度處于3～6mm 之間。檢測(cè)結(jié)果表明，抽檢的構(gòu)件碳化深度均小于設(shè)計(jì)混凝土保護(hù)層厚度。

（5）現(xiàn)場(chǎng)截取了火災(zāi)影響區(qū)域的柱構(gòu)件鋼筋1組、梁構(gòu)件鋼筋1 組、板構(gòu)件鋼筋2 組進(jìn)行力學(xué)和工藝性能試驗(yàn)。結(jié)果表明，抽檢的1 組板鋼筋的鋼筋屈服強(qiáng)度比鋼筋設(shè)計(jì)值有所降低，鋼筋屈服強(qiáng)度損失最大值達(dá)10%，其余3 組主要受力鋼筋力學(xué)和工藝性能均滿足規(guī)范要求。

（6）現(xiàn)場(chǎng)對(duì)部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的垂直度或撓度進(jìn)行抽檢。檢測(cè)結(jié)果表明，受火災(zāi)影響區(qū)域抽檢的首層柱傾斜率范圍為0%～1.10%，抽檢的二層梁、板撓度范圍為1/167～l/770；非受火災(zāi)影響區(qū)域抽檢的部分首層、二層柱垂直度未超過(guò)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50204- 2002（2011年版），規(guī)定的允許偏差8mm。

5.處理意見及建議

根據(jù)委托方提供的資料、火災(zāi)后結(jié)構(gòu)材料性能分析、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)鑒定結(jié)果及結(jié)構(gòu)抗震性能分析提出如下建議：對(duì)于災(zāi)后受損傷的混凝土構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)受損區(qū)域不同以及構(gòu)件的不同進(jìn)行加固修復(fù)。具體如下：

（1）對(duì)于損傷等級(jí)為Ⅳ級(jí)的構(gòu)件，已經(jīng)不能承受荷載，失去穩(wěn)定性，應(yīng)進(jìn)行拆除替換。

（2）對(duì)于損傷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的構(gòu)件，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及構(gòu)件的承載力驗(yàn)算結(jié)果，采取合適的加固方式進(jìn)行修復(fù)。

（3）對(duì)于損傷等級(jí)為Ⅱb級(jí)、承載力未到達(dá)設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)；對(duì)于承載力滿足設(shè)計(jì)要求的Ⅱb級(jí)構(gòu)件應(yīng)將松散的混凝土鑿除掉，清理混凝土的表面，填補(bǔ)高一等級(jí)的混凝土，做好鋼筋的混凝土保護(hù)層，處理好混凝土構(gòu)件的表面，對(duì)于小的裂縫，可以采用高壓注漿修補(bǔ)好。

（4）對(duì)于損傷等級(jí)為Ⅱa級(jí)以及被熏黑的構(gòu)件，一般將表面的粉刷層做好即可。

（5）對(duì)車間西南角受損嚴(yán)重的樓梯墻體進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)開裂的磚墻進(jìn)行修復(fù)。

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