火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)檢測與安全性鑒定研究

□ 丁于強

建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生火災(zāi)后，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的各類構(gòu)件產(chǎn)生不同程度的損傷，部分構(gòu)件承載力降低或產(chǎn)生較大變形，可能不能滿足建筑物的承載力要求或正常使用要求?；馂?zāi)后多數(shù)建筑未出現(xiàn)坍塌，如何確定建筑結(jié)構(gòu)災(zāi)后的承載能力和安全性成為檢測鑒定的主要目的。由于著火點位置不同，不同位置構(gòu)件受損情況也有較大不同，導(dǎo)致火災(zāi)后鑒定的復(fù)雜性。

本文以某住宅樓的火災(zāi)后鑒定為實例，詳細介紹火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定的基本內(nèi)容和方法，為以后類似工程的鑒定提供依據(jù)。

1 建筑物和火災(zāi)概況

2016年4月，接受業(yè)主和供電局的共同委托，對居民樓進行受災(zāi)后安全鑒定。檢測鑒定人員先后3次來現(xiàn)場勘查，了解建筑物的基本情況和火災(zāi)發(fā)生的概況，根據(jù)現(xiàn)場勘查情況最終確定火災(zāi)后的鑒定方法、程序并制定鑒定方案。

1.1 建筑物概況

來賓市某居民樓為5層磚混結(jié)構(gòu)私人房，建于2007年，無勘探、設(shè)計、施工等相關(guān)資料；采用條形基礎(chǔ)和獨立柱基，樓板和屋面板均為混凝土現(xiàn)澆板，承重墻為180mm厚磚墻，內(nèi)外墻面普通抹灰刷白色涂料，室內(nèi)地面鋪地磚，建筑面積約414m2。

1.2 火災(zāi)概況及災(zāi)后現(xiàn)狀

2016年4月2日凌晨5點，該建筑一層屋檐下電線遭雷擊發(fā)生火災(zāi)，飛火落入一層屋內(nèi)，引燃位于房屋西北面墻角日用百貨堆上的紙皮及摩托車等可燃物造成火災(zāi)。公安消防大隊于5點56分到達火災(zāi)現(xiàn)場，6點30分將大火撲滅；火災(zāi)過火面積約106m2，過火時間約1.5小時。

火災(zāi)發(fā)生后，檢測鑒定人員每間隔10天來現(xiàn)場勘查，共現(xiàn)場勘查3次，經(jīng)現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，裂縫持續(xù)發(fā)展中。為避免建筑物倒塌發(fā)生二次事故和確保鑒定過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對建筑進行簡單支撐加固，懸挑部位已用木柱進行支撐；支撐加固后裂縫已無發(fā)展，建筑物基本穩(wěn)定。

2 確定檢測鑒定方案和鑒定程序

通過現(xiàn)場勘查和消防部門的火災(zāi)報告基本確定火災(zāi)影響的范圍和程度，火災(zāi)過火區(qū)主要集中在一層墻體、混凝土柱和二層結(jié)構(gòu)板，二層墻體及以上部位受火災(zāi)直接影響較小。制訂檢測鑒定方案時對火災(zāi)影響主要區(qū)域進行詳細勘查、檢測和鑒定，對未受火災(zāi)影響的區(qū)域進行常規(guī)勘查、檢測和鑒定，具體包括以下內(nèi)容：

（1）了解火災(zāi)發(fā)生的原因、經(jīng)過和持續(xù)時間；現(xiàn)場勘查災(zāi)后現(xiàn)狀、構(gòu)件受損情況，對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性做初步判斷，進行必要的簡單支撐，確保檢測鑒定過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）根據(jù)檢測方案需要對過火區(qū)和未過火區(qū)結(jié)構(gòu)的材料性能、構(gòu)件變形和裂縫、構(gòu)件承載力、節(jié)點連接等進行專項檢測。

（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件火災(zāi)受損狀態(tài)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行鑒定評級，注意火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷狀態(tài)的不評Ⅰ級，安全等級不評a級。

（4）根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鑒定評級和檢測數(shù)據(jù)，建立該建筑的力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，進行承載力復(fù)核，綜合評定建筑結(jié)構(gòu)的安全等級；如結(jié)構(gòu)構(gòu)件受損嚴重，可不建立力學(xué)模型，直接進行建筑結(jié)構(gòu)的安全等級評定。

3 火災(zāi)后現(xiàn)場勘查和鑒定

3.1 現(xiàn)場勘查和結(jié)構(gòu)受損分析

建筑著火點位于一層西北角屋檐下電線，進而引燃一層西北角室內(nèi)日用百貨，一層西北角附近混凝土柱和二層結(jié)構(gòu)梁、樓板受損嚴重?，F(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)：

（1）混凝土承重柱：一層西立面與北立面交接處角柱、西立面中柱和北立面中柱受損嚴重，柱上抹灰層普遍炸裂、脫落，混凝土表面變土黃色或灰白色；個別柱的混凝土保護層大面積脫落、主筋外漏，局部混凝土柱燒傷程度達到30mm～50mm；錘擊聲音發(fā)悶，部分混凝土出現(xiàn)粉碎或塌落，個別柱的露筋長度大于20%柱高；故少數(shù)混凝土柱已出現(xiàn)Ⅲ級損傷，構(gòu)成危險點。

（2）混凝土梁：西北角部位二層結(jié)構(gòu)梁和挑梁大面積燒光，損傷嚴重，梁底和側(cè)面抹灰層普遍炸裂、局部脫落，混凝土表面變土黃色或灰白色，混凝土保護層無明顯脫落；錘擊聲音發(fā)悶，局部混凝土出現(xiàn)粉碎或塌落；個別混凝土主梁和挑梁出現(xiàn)多條受力裂縫，裂縫貫穿截面，且相關(guān)構(gòu)件混凝土梁均有明顯下?lián)?，故少?shù)混凝土主梁、挑梁出現(xiàn)Ⅲ級損傷，構(gòu)成危險點。

（3）混凝土現(xiàn)澆樓板：西北角部位二層現(xiàn)澆樓板損傷嚴重，板底大面積過火，板底抹灰層大面積脫落，混凝土表面變土黃色或灰白色，但保護層無明顯脫落，鋼筋無外露；個別混凝土樓板表面出現(xiàn)不規(guī)則網(wǎng)狀粗裂縫，且錘擊聲音發(fā)悶，局部混凝土出現(xiàn)粉碎或塌落；故少數(shù)混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)Ⅲ級損傷，構(gòu)成危險點。

（4）上部砌體結(jié)構(gòu)：火災(zāi)未直接引起承重墻體的開裂，局部填充墻表面抹灰層脫落，脫落部位砂漿燒傷在15mm以內(nèi)，磚砌塊尚未開裂變形，已構(gòu)成Ⅲ級損傷，構(gòu)成危險點；西立面和北立面二層窗下墻因二層結(jié)構(gòu)梁出現(xiàn)下?lián)隙a(chǎn)生豎向裂縫，裂縫已構(gòu)成危險點。

（5）二層及以上承重墻體和二層以上混凝土構(gòu)件均未直接過火，除樓道內(nèi)四周墻體和混凝土構(gòu)件被煙灰熏黑外，其余承重墻體和混凝土構(gòu)件均未被熏黑；各承重墻體和混凝土構(gòu)件外觀基本完好，未發(fā)現(xiàn)因承載力不足引起的變形或開裂，承載能力基本滿足目前使用要求；屋面混凝土樓板下部承重墻體出現(xiàn)水平裂縫，該裂縫未構(gòu)成危險點，不影響結(jié)構(gòu)安全。

（6）現(xiàn)場勘查未發(fā)現(xiàn)該幢樓房有因地基基礎(chǔ)不均勻沉降或承載能力不足引起房屋上部承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件損壞的現(xiàn)象，地基基礎(chǔ)狀況良好。

3.2 房屋受損情況綜合評定

該建筑地基基礎(chǔ)完好。一層西北角著火點及附近主要混凝土柱、梁受損嚴重，出現(xiàn)多條受力裂縫和明顯變形，承載力已不能滿足使用要求，構(gòu)成局部危房；二層承重墻及其上部夠件均未直接過火，各承重墻體和混凝土構(gòu)件外觀基本完好，承載能力基本滿足使用要求。

按照《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準》（CECS 252：2009），來賓市武宣縣二塘鎮(zhèn)新城區(qū)黃永清住宅所屬建筑一層西北角主要承重構(gòu)件混凝土柱、梁和樓板已構(gòu)成火災(zāi)Ⅲ級損傷；按照《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準》（GB 50292—2015），該建筑已構(gòu)成局部危房，安全性等級評定為Csu級，必須立即采取措施。

4 加固建議

一是對受損的一層混凝土柱和二層混凝土結(jié)構(gòu)梁、板進行臨時支撐。二是對過火區(qū)受損的一層混凝土柱和二層混凝土結(jié)構(gòu)梁、板進行整體加固；對已開裂二層窗下墻體進行技術(shù)加固處理。三是對該建筑局部危房加固維修解除危險后方可正常使用。

上述維修加固工程，必須委托有相應(yīng)資質(zhì)的施工單位進行。在維修加固中不得擅自破壞各承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在使用中如發(fā)現(xiàn)房屋出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即采取安全防護措施，并及時報告有關(guān)部門。

5 火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)要點

（1）火災(zāi)后現(xiàn)場勘查要抓住三個關(guān)鍵點：火災(zāi)的主要作用部位?；馂?zāi)持續(xù)的時間和火場達到的最高溫度?；馂?zāi)作用部位是指大火對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用的具體部位和區(qū)域。梁、板、柱不同部位受火作用時，對結(jié)構(gòu)的影響程度也不同?；炷羶?nèi)部溫度分布與迎火面、背火面存在較大關(guān)系，溫度分布不同導(dǎo)致材料的應(yīng)變不同。

火災(zāi)現(xiàn)場燃燒持續(xù)時間和達到的最高溫度決定了火災(zāi)嚴重性；一般有以下六大因素：①可燃物的數(shù)量，即火災(zāi)荷載；②可燃物的燃燒性能；③可燃物的分布狀況；④過火區(qū)域的大小和形狀；⑤過火區(qū)域的開口面積和大?。虎捱^火區(qū)域的熱性能。建筑中所使用材料和存儲的材料決定前三個因素，建筑布局主要影響后三個因素。

（2）火災(zāi)特點一般是持續(xù)時間短，出現(xiàn)概率低，屬于一種偶然的外界作用。因此，火災(zāi)中的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到的也是一種短暫的、偶然的強高溫作用。建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部所受的影響和破壞多是依據(jù)火災(zāi)發(fā)生后構(gòu)件的破壞特征、火災(zāi)作用痕跡和災(zāi)后現(xiàn)場殘骸，借助于有關(guān)規(guī)范和研究中的建材性能數(shù)據(jù)，由鑒定人員憑借以往經(jīng)驗進行推斷或反證?；馂?zāi)對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部的影響研究尚不夠深入，資料相對較少。

（3）火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)構(gòu)件變形、開裂或斷裂、燒灼損傷不同程度分別評定為Ⅱa級、Ⅱb級、Ⅲ級、Ⅳ級損傷狀態(tài)等級。火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)檢測鑒定分析結(jié)果進行詳細鑒定評級，評定為b、c、d級。特別要注意火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷狀態(tài)不能評Ⅰ級，安全等級不能評a級。

6 小結(jié)

建筑物火災(zāi)后鑒定作用部位、燃燒持續(xù)時間及最高溫度，主要是通過災(zāi)后的現(xiàn)場調(diào)查和勘查進行科學(xué)的推斷，但推斷結(jié)果與實際難免會有出入；對構(gòu)件的損傷程度和安全度判斷，主要依據(jù)《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準》（CECS 252∶2009）和《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準》（GB 50292—2015）進行。