火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定

謝利珍，黃 蕾

國(guó)質(zhì)（北京）建設(shè)工程檢測(cè)鑒定中心，北京 100081

1 調(diào)查和檢測(cè)要點(diǎn)

1.1 火作用調(diào)查

對(duì)于火作用調(diào)查，其所指的主要就是依據(jù)火災(zāi)規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及燃燒與滅火信息，對(duì)火作用溫度的過(guò)程進(jìn)行調(diào)查，為能夠?qū)Y(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力及變形特點(diǎn)進(jìn)行分析，收集相關(guān)的充分材料，為火災(zāi)調(diào)查及檢測(cè)提供更好依據(jù)。

在火災(zāi)發(fā)生的過(guò)程中，對(duì)于結(jié)構(gòu)受熱溫度而言，很多方面的因素都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生直接影響，因而任何方法在實(shí)際應(yīng)用中都有一定局限性存在?；诖?，為能夠?qū)Y(jié)構(gòu)受熱溫度進(jìn)行準(zhǔn)確推斷，應(yīng)當(dāng)對(duì)多種方法進(jìn)行應(yīng)用，以便實(shí)現(xiàn)相互補(bǔ)充與印證，從而使推斷結(jié)果更加合理準(zhǔn)確。就目前實(shí)際情況而言，在這一方面應(yīng)用最廣泛，也是最可靠的方法就是結(jié)構(gòu)材料微觀分析法，因而對(duì)于一些比較重要的燒損結(jié)構(gòu)，在實(shí)際進(jìn)行判斷過(guò)程中應(yīng)當(dāng)通過(guò)結(jié)構(gòu)材料的微觀分析進(jìn)行確定，這樣才能夠使判斷結(jié)果更準(zhǔn)確。

1.2 結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè)

在這一方面的檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)于在火焰活高溫?zé)煔庵兄苯颖┞兜臒茡p傷部位，應(yīng)當(dāng)全面檢查。對(duì)于普通結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所選擇應(yīng)用的檢查方法主要包括外觀目測(cè)法、探針?lè)ㄒ约板N擊回聲法與開(kāi)挖探槽孔方法等；而對(duì)于比較重要的一些結(jié)構(gòu)部件及連接，在必要情況下可選擇材料微觀結(jié)構(gòu)分析方法進(jìn)行準(zhǔn)確合理判斷。在目前結(jié)構(gòu)材料性能檢測(cè)方面，其情況主要包括以下兩種：其中一種就是在材料性能可能會(huì)出現(xiàn)明顯變化的情況下，利用抽樣檢測(cè)或者模擬實(shí)驗(yàn)方式對(duì)材料性能指標(biāo)進(jìn)行合理確定；另外一種就是對(duì)于火災(zāi)前材料性能需要明確，燒灼特點(diǎn)比較明顯，并且材料性能在建筑物結(jié)構(gòu)性能方面的影響敏感性比較低，此時(shí)可依據(jù)溫度場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)材料性能指標(biāo)進(jìn)行推斷，且取樣檢驗(yàn)修正。

2 結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件校核

（1）對(duì)于火災(zāi)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)分析而言，其所需要考慮的因素就是火災(zāi)發(fā)生時(shí)的燃燒順序，還有升溫與降溫過(guò)程，這些因素對(duì)于不同結(jié)構(gòu)會(huì)有不同時(shí)點(diǎn)的極值會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響。

（2）對(duì)火災(zāi)后結(jié)構(gòu)分析，其主要就是對(duì)火災(zāi)之后結(jié)構(gòu)繼續(xù)使用中的有關(guān)受力進(jìn)行研究分析。

對(duì)于火災(zāi)之后結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度驗(yàn)算，應(yīng)當(dāng)依據(jù)構(gòu)件材質(zhì)、尺寸以及實(shí)際荷載狀態(tài)，還設(shè)計(jì)狀態(tài)，同時(shí)需要對(duì)火災(zāi)后導(dǎo)致的殘余變形、應(yīng)力及材質(zhì)性能改變等相關(guān)因素進(jìn)行考慮，在綜合考慮這些因素的基礎(chǔ)上實(shí)行合理驗(yàn)算。

3 火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件鑒定評(píng)級(jí)

在火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件鑒定方面，依據(jù)鑒定實(shí)際需求，可以分為兩個(gè)階段進(jìn)行鑒定，即初步鑒定階段與詳細(xì)鑒定階段。在初步鑒定階段主要就是對(duì)Ⅱ重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定，對(duì)于Ⅲ級(jí)的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件，需要對(duì)其實(shí)行詳細(xì)鑒定。

在初步鑒定評(píng)級(jí)方面，其主要就是以構(gòu)件外觀狀態(tài)作為入手點(diǎn)實(shí)行鑒定評(píng)級(jí)，依據(jù)構(gòu)件燒灼損傷程度、變形程度以及開(kāi)裂程度不同情況，對(duì)構(gòu)件可以評(píng)定為四個(gè)等級(jí)。而對(duì)于詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)而言，其主要就是針對(duì)于結(jié)構(gòu)作用及實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，計(jì)算分析其定量剩余承載力，依據(jù)其分析結(jié)果可以將其分為三個(gè)等級(jí)。

就目前結(jié)構(gòu)材料的鑒定評(píng)級(jí)而言，在實(shí)踐中主要包括三種不同材料，即混凝土材料、鋼結(jié)構(gòu)材料以及砌體結(jié)構(gòu)材料，其具體分析如下：

3.1 火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鑒定評(píng)級(jí)

對(duì)于火災(zāi)后的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，在初步鑒定評(píng)級(jí)方面，依據(jù)其損傷狀態(tài)可以將其分為三個(gè)不同等級(jí)，分別為Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ，對(duì)于火災(zāi)發(fā)生之后受損情況比較嚴(yán)重的一些部件，若很難再加固修復(fù)，或者需要將其拆除，則將這一構(gòu)件評(píng)定為Ⅳ級(jí)。

對(duì)于火災(zāi)發(fā)生之后的混凝土結(jié)構(gòu)中的有關(guān)梁、板、柱、墻等相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在對(duì)這些構(gòu)件實(shí)行詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)方面，其主要就是對(duì)混凝土及鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)等參數(shù)，利用取樣檢驗(yàn)方式將具體數(shù)值確定之后，對(duì)于混凝土構(gòu)件承載能力實(shí)行鑒定評(píng)級(jí)，將其分為三個(gè)等級(jí)，即b、c、d。

3.2 火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鑒定評(píng)級(jí)

對(duì)于火災(zāi)后的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及連接，在初步鑒定評(píng)級(jí)方面，組要就是需要從以下幾點(diǎn)入手：第一，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，依據(jù)防火保護(hù)受損情況，殘余變形及撕裂情況，還有局部扭曲情況，構(gòu)件整體變形程度等方面因素，可以將其分為三個(gè)等級(jí)，分別為Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ，若構(gòu)件受損程度比較嚴(yán)重，加固修復(fù)比較困難，則在評(píng)級(jí)時(shí)將其評(píng)定為Ⅳ級(jí)；第二，在鋼結(jié)構(gòu)連接評(píng)定方面，依據(jù)其防火保護(hù)受損情況，以及連接板殘余變形及撕裂情況，還有焊縫撕裂情況，螺栓滑移與變形斷裂情況等，將其分為三個(gè)不同等級(jí)，分別為Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ，若該構(gòu)件連接需要拆除或者更換，則需要將其評(píng)定為Ⅳ級(jí)。

對(duì)于火災(zāi)發(fā)生后的相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)方面，依據(jù)沖擊韌性方面的鋼結(jié)構(gòu)要求，以確定構(gòu)件承載力鑒定的實(shí)施，其在承載力鑒定方面，也可以分為三個(gè)等級(jí)，即b、c、d。

3.3 火災(zāi)后砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鑒定評(píng)級(jí)

針對(duì)火災(zāi)發(fā)生之后的砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在初步鑒定評(píng)級(jí)方面，依據(jù)其外觀損傷情況，裂縫及變形情況，可將其分為三個(gè)等級(jí)，分別為Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ，而對(duì)于需要拆除及更新的一些部件，需要將其評(píng)定為Ⅳ級(jí)。

對(duì)于火災(zāi)后砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，在詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)方面，其主要就是依據(jù)對(duì)火災(zāi)發(fā)生之后的砌體、砌塊及砂漿強(qiáng)度實(shí)行取樣檢測(cè)，在確定這些參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)其承載力進(jìn)行鑒定，將其分為三個(gè)等級(jí)，分別為b、c、d。

4 火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際鑒定案例

安徽省泗縣某個(gè)人房屋，地上三層，其中一層為內(nèi)框架結(jié)構(gòu)、二層為砌體結(jié)構(gòu)、三層為鋼結(jié)構(gòu)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，了解到該房屋過(guò)火時(shí)間約為3h，過(guò)火區(qū)域在一層，二層及三層不屬于過(guò)火區(qū)域。對(duì)一層混凝土構(gòu)件，通過(guò)混凝土顏色改變、火災(zāi)裂縫、錘擊反應(yīng)、構(gòu)件變形、鋼筋露筋等五項(xiàng)要素，進(jìn)行初步鑒定；對(duì)一層砌體墻，通過(guò)外觀損傷，進(jìn)行初步鑒定并形成鑒定報(bào)告。

承德某酒店，地上16 層、地下2 層的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。經(jīng)調(diào)查，因外墻板的保溫材料意外燃燒，導(dǎo)致該區(qū)域9 層至16 層混凝土構(gòu)件過(guò)火，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間約為50min，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，過(guò)火混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件外觀質(zhì)量基本完好，未發(fā)現(xiàn)火災(zāi)造成的明顯變形和裂縫，也未發(fā)現(xiàn)混凝土表面有爆裂、脫落、酥碎和露筋等現(xiàn)象。根據(jù)初步鑒定結(jié)果形成鑒定報(bào)告。

北京市某二層排架結(jié)構(gòu)房屋，一層主要梁、柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件為混凝土，局部采用砌體結(jié)構(gòu)，一層頂板采用預(yù)制鋼筋混凝土槽形樓板，一層局部采用砌體結(jié)構(gòu)，二層柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料為混凝土，二層屋面結(jié)構(gòu)采用實(shí)腹鋼梁及方管檁條上鋪壓型鋼板雙坡屋面，未見(jiàn)屋面水平支撐。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，過(guò)火時(shí)間約為2～3h，火災(zāi)主要過(guò)火區(qū)域?yàn)橐粚泳植繀^(qū)域，混凝土柱表面局部爆裂、脫落，個(gè)別預(yù)制鋼筋混凝土槽形樓板顏色呈土黃色或灰白色，局部混凝土酥碎、露筋，主要過(guò)火區(qū)域在二層對(duì)應(yīng)區(qū)域有4 根鋼梁有明顯局部屈曲或扭曲；一層其他部分區(qū)域有煙熏痕跡。依據(jù)GB/T 50344-2004 和CECS 252：2009［1］，現(xiàn)場(chǎng)用回彈法檢測(cè)了混凝土、磚、砂漿強(qiáng)度，并用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM 工程部編制的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件核算構(gòu)件承載力，進(jìn)行詳細(xì)鑒定。

5 結(jié)論及建議

上述幾個(gè)火災(zāi)案例，據(jù)CECS 252：2009 和 《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292-2015）進(jìn)行初步鑒定評(píng)級(jí)或詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)。

在初步、詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)過(guò)程中，由于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)技術(shù)、儀器精度、測(cè)量誤差、計(jì)算軟件的驗(yàn)算能力等因素，將導(dǎo)致鑒定結(jié)論與實(shí)際情況存在一定的偏差。因此，在檢測(cè)過(guò)程中，在條件允許的情況下，我們要盡可能多的采集數(shù)據(jù)，為鑒定提供可靠的的數(shù)據(jù)保證，以期得到無(wú)限接近真實(shí)情況的鑒定結(jié)論，也為后續(xù)的加固修復(fù)提供有力的數(shù)據(jù)支持。

除了上述幾個(gè)火災(zāi)實(shí)際案例外，我們?cè)谧銎渌?xiàng)目的檢測(cè)鑒定時(shí)，發(fā)現(xiàn)一些個(gè)人用房在建造過(guò)程中，結(jié)構(gòu)體系存在嚴(yán)重缺陷，所用材料強(qiáng)度、型號(hào)不明，無(wú)施工圖紙，缺少抗震措施等問(wèn)題。對(duì)于個(gè)人用房，建議相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)監(jiān)管，并給予一定的技術(shù)支持。可以對(duì)房屋高度、層數(shù)、開(kāi)間進(jìn)行限制；對(duì)于材料強(qiáng)度、型號(hào)、施工圖紙?jiān)谝?guī)劃、設(shè)計(jì)、施工階段，相關(guān)部門(mén)能夠給予一定的技術(shù)支持，在后期使用過(guò)程中，給予維護(hù)方面的指導(dǎo)性意見(jiàn)。相關(guān)部門(mén)應(yīng)對(duì)個(gè)人用房出臺(tái)相關(guān)法律、政策，給予他們法律上的援助，技術(shù)上的指導(dǎo)。減少災(zāi)害發(fā)生，并讓災(zāi)害后的損失降到最低，減少資源浪費(fèi)。