多層框架房屋煤氣爆炸后主體結(jié)構(gòu)安全性檢測及加固方案設計

諸宏博，吳建東，羅　野，楊守進

(1.浙江省建筑科學設計研究院有限公司，浙江 杭州 310012;2.浙江省建設工程質(zhì)量檢驗站有限公司，浙江 杭州 310012)

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多層框架房屋煤氣爆炸后主體結(jié)構(gòu)安全性檢測及加固方案設計

諸宏博1,2，吳建東1,2，羅野1,2，楊守進1,2

(1.浙江省建筑科學設計研究院有限公司，浙江 杭州 310012;2.浙江省建設工程質(zhì)量檢驗站有限公司，浙江 杭州 310012)

摘要：煤氣爆炸瞬間產(chǎn)生的高溫高壓氣體以極高的速度膨脹，所產(chǎn)生的沖擊波能對建筑物產(chǎn)生嚴重的破壞。今對某一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋進行了煤氣爆炸后的安全性檢測鑒定，著重檢驗了受災區(qū)域內(nèi)構(gòu)件的受損情況，對受損嚴重且不適合繼續(xù)承載的構(gòu)件，建議進行拆除重建。依據(jù)現(xiàn)行的國家加固設計規(guī)范，對部分受損相對較輕的區(qū)域，做出了加固設計方案，充分為業(yè)主考慮了工期和造價等因素?？勺鳛轭愃乒こ痰臋z測及加固的參考。

關(guān)鍵詞：主體結(jié)構(gòu)；檢測；加固方案；碳纖維

1工程概況

某大樓房屋上部主體結(jié)構(gòu)為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓屋面，基礎類型為樁基礎，建于2013年12月。房屋平面形狀呈矩形，平面尺寸為112.0 m×22.5 m，建筑面積約7 568 m2，建筑總高度16.20 m。建筑平面圖見圖1。

圖1　樓面結(jié)構(gòu)平面(局部)及煤氣爆炸位置示意圖

該房屋2層食堂于2014年10月27日發(fā)生煤氣爆炸事故，幸無人員傷亡，但房屋部分主體結(jié)構(gòu)損壞較為嚴重。為了解該房屋目前的結(jié)構(gòu)安全性，業(yè)主單位委托有資質(zhì)的檢測機構(gòu)對該房屋進行煤氣爆炸后的房屋安全性檢測，并對后續(xù)加固處理提出相應的建議。

2檢測鑒定內(nèi)容及檢測情況

2.1檢測鑒定內(nèi)容

1)爆炸現(xiàn)場調(diào)查；

2)爆炸后構(gòu)件外觀質(zhì)量檢測；

3)房屋整體傾斜情況觀測；

4)回彈法檢測構(gòu)件混凝土抗壓強度。

2.2檢測情況

2)煤氣爆炸瞬間產(chǎn)生巨大沖擊波能量，使樓面結(jié)構(gòu)的梁、板產(chǎn)生變形。主要構(gòu)件損傷情況見表1。

表1　主要構(gòu)件損傷情況表

圖2　煤氣爆炸區(qū)域內(nèi)主次梁交接部位破壞形態(tài)

圖3　煤氣爆炸區(qū)域內(nèi)次梁端部破壞形態(tài)

圖4　煤氣爆炸區(qū)域內(nèi)主梁破壞形態(tài)

3)房屋整體傾斜情況觀測。采用全站儀對該房屋進行了傾斜觀測。觀測點位置見圖5，觀測結(jié)果見表2。

圖5　傾斜觀測平面圖

表2　傾斜觀測成果表

4)回彈法檢測構(gòu)件混凝土抗壓強度。經(jīng)現(xiàn)場抽檢，2層柱及3層樓面梁現(xiàn)齡期混凝土抗壓強度推定值在32.5～35.7 MPa之間，滿足原設計強度等級C30的要求。

3檢測鑒定結(jié)論

根據(jù)房屋整體傾斜檢測情況，各測點傾斜率在0.0‰～3.2‰之間，未達到《危險房屋鑒定標準(JGJ 125—99)》【2004年版】中危險點的判定標準。

4加固方案

4.1加固原則

4.2加固范圍及方案

3層部分樓面結(jié)構(gòu)加固方案見圖6、圖7。

圖6　三層部分樓結(jié)構(gòu)加固平面圖

圖7　梁加固詳圖

2層柱加固及3層部分樓板拆除范圍見圖8、圖9。

圖8　2層柱加固及3層部分樓面拆除平面圖

圖9　柱加固詳圖

4.3加固材料

碳纖維采用0.111/200 g/m2型碳纖維及其配套的環(huán)氧樹脂膠水。碳纖維的物理性能指標取值：彈性模量Ef=2.3×105MPa；應變設計值[cf]=0.004 8；錨固長度設計值ld=0.7×(Ef×tcf/ft)0.5，ft為混凝土抗拉強度設計值，對于C30混凝土，ft=1.43MPa，ld=100mm。環(huán)氧樹脂的物理力學性能指標應符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范(GB50367—2013)》中的A級膠要求。

裂縫灌漿材料應采用專用的環(huán)氧類裂縫灌漿膠。環(huán)氧樹脂漿液只要配方適當，其抗壓、抗拉、粘結(jié)強度都很高，特別是抗拉和粘結(jié)強度都遠大于混凝土的相應強度。

4.4加固施工順序

梁、柱加固施工順序：梁、柱裂縫灌漿處理→梁、柱表面酥松混凝土清理→梁、柱面清洗→碳纖維粘貼→碳纖維表面撒中、粗砂。

4.5加固構(gòu)件的表面要求

在粘貼碳纖維或構(gòu)件缺陷修補前，應采用手工的方法將結(jié)構(gòu)面的酥松混凝土鑿除并清理干凈，鑿除時不應采用電動機械，以免震動或沖擊力過大對結(jié)構(gòu)造成二次傷害。判別酥松混凝土是否鑿除干凈的方法為聆聽錘擊的聲音，錘擊聲音清脆時，表示構(gòu)件表面混凝土是密實的，可停止清理；錘擊聲音發(fā)悶時，表示構(gòu)件表面混凝土是酥松的，應繼續(xù)清理。清

理好的結(jié)構(gòu)面應采用清水沖洗。

4.6加固后構(gòu)件的表面處理

加固后梁、柱外表面應粉刷不小于10 mm厚1∶2.5的水泥砂漿。

5結(jié)語

通過對煤氣爆炸后受損房屋主體結(jié)構(gòu)進行細致的檢測鑒定，能夠比較科學地評判該房屋目前的安全性。同時給出了詳細的加固方案，對部分受損嚴重、不適合繼續(xù)承載的結(jié)構(gòu)予以拆除。加固完成并使用至今，業(yè)主反映良好。此次檢測及加固方案可供類似檢測鑒定及加固項目的參考。

參 考 文 獻

[1]中國建筑科學研究院.GB 50010—2010混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]四川省建筑科學研究院.GB 50367—2013混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[3]中國建筑科學研究院.GB 50009—2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[4]湖南大學.CECS293∶2011房屋裂縫檢測與處理技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國計劃出版社，2011.

收稿日期：2016-01-12

作者簡介：諸宏博(1981—)，男，浙江杭州人，高級工程師，從事建筑物檢測鑒定及研究工作。

中圖分類號：TU312+.3

文獻標志碼：B

文章編號：1008-3707(2016)04-0038-04

Security Detection and Design of Reinforcement Scheme for the MainBody Struture of the Multi-Storey Flame Building after Gas Explosion

ZHU Hongbo1,2, WU Jiandong1,2, LUO Ye1,2, YANG Shoujin1,2