鋼框架結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi)后結(jié)構(gòu)檢測鑒定研究

摘 ? ?要：通過對某廠房火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)受損情況調(diào)查，進(jìn)而判斷火災(zāi)溫度，并對相關(guān)材料進(jìn)行檢測，更好為火災(zāi)后續(xù)的處理工作提供依據(jù)?；诖耍疚膹墓こ谈艣r、現(xiàn)場勘察檢測到最終得出檢測結(jié)果，對鋼結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi)受損的構(gòu)件進(jìn)行檢測，確定火災(zāi)范圍以及火場殘留物情況，以期為相關(guān)事故的發(fā)生提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);廠房;火災(zāi);結(jié)構(gòu)檢測

1 ?引言

基于建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，城市建筑建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，與此同時伴隨著工程事故的發(fā)生，嚴(yán)重威脅人們生命財產(chǎn)安全，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，尤其廠房火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，因此，相關(guān)部門需要加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)災(zāi)后受損情況的檢測和鑒定，確保提升鋼結(jié)構(gòu)使用性能，減少廠房安全隱患，降低火災(zāi)事故發(fā)生幾率，提高廠房的安全水平。

2 ?火災(zāi)現(xiàn)場調(diào)查與火災(zāi)溫度的判定

2.1 ?材料變化和構(gòu)件變化

廠房構(gòu)件材料種類眾多，一旦發(fā)生火災(zāi)，各構(gòu)件將出現(xiàn)變形、卷曲等現(xiàn)象，在具體進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場勘察時，需要結(jié)合實際情況確定鋼結(jié)構(gòu)變形位置以及變形后的形態(tài)特征，并將其作為重要的鋼結(jié)構(gòu)受損判斷依據(jù)，進(jìn)一步判斷火災(zāi)溫度。

2.2 ?溫度判定方法

在溫度判定上可以根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)象的殘留物進(jìn)行判斷，根據(jù)廠房材料燒毀形變進(jìn)行判定，火災(zāi)溫度超過200℃時，鋼材料表面的涂層會被燒毀，超過300℃時，會導(dǎo)致鋼構(gòu)件發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，溫度超過700℃時，部分材料會發(fā)生軟化現(xiàn)象。相關(guān)人員在檢測過程中需要具體結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)燒毀情況作出具體的判斷，需要對構(gòu)件在荷載壓力下產(chǎn)生的臨界壓屈力進(jìn)行計算，并將常溫下和火場溫度下的同類構(gòu)件進(jìn)行比較，從而更好判斷鋼結(jié)構(gòu)性能，并作出相應(yīng)的措施。

3 ?廠房火災(zāi)后結(jié)構(gòu)檢測鑒定分析

3.1 ?工程概況

某廠房工程建設(shè)中包含1棟鋼結(jié)構(gòu)車間，為常見的廠房建筑方式，鋼結(jié)構(gòu)框架柱混凝土強(qiáng)度為C35級，框架梁板混凝土強(qiáng)度為C28級，鋼梁主材料我Q345B，由于導(dǎo)熱油管破裂問題引起火災(zāi)，對廠房危害性極大，鋼結(jié)構(gòu)車間中部分構(gòu)件和配套設(shè)施受損，后果較為嚴(yán)重，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，影響廠房正常生產(chǎn)活動。

3.2 ?災(zāi)后調(diào)查

相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，廠房的屋蓋發(fā)生垮塌和變形現(xiàn)象，防火土層被燒毀，部分鋼梁在高溫作用下產(chǎn)生不同程度的變形和扭曲現(xiàn)象，火災(zāi)現(xiàn)場殘留著部分未燒盡的紙箱和木質(zhì)物品。因上部梁板垮塌，排架柱、圍護(hù)墻發(fā)生傾斜現(xiàn)象，柱角和墻角出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，軸鋼梁及相關(guān)連接件防火涂層完全被燒毀，廠房（4～2/10）/（E～J）軸鋼梁翼緣板變形明顯，廠房F軸ST梁涂層燒毀，4～2/F軸ST梁彎曲明顯;廠房（8～2/8）/（E～J）軸檀條鍍鋅層有滴狀物現(xiàn)象，扭曲變形問題嚴(yán)重。（6～1/8）/（E～J）軸屋面彩鋼板被灼燒呈黑色，燒毀、破損面積較大。廠房（7～2/10）/H軸排架柱、連系梁、填充梁抹灰層出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，部分抹灰涂層被燒光。

3.3 ?溫度判定

針對廠房火災(zāi)現(xiàn)場溫度判定環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)制定的ISO 834標(biāo)準(zhǔn)升溫表達(dá)式進(jìn)行判斷，表達(dá)式：T=T0+345lg（8t+1）。廠房火災(zāi)現(xiàn)場7層G/4柱焊縫處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，鋼管壁漆皮出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象;儲油罐的防火設(shè)施被燒壞，連接油罐的防火保溫棉出現(xiàn)部分燒毀現(xiàn)象;7層G4層墻面出現(xiàn)燒黑的現(xiàn)象，并呈現(xiàn)黃褐色，鋼管鼓起高度0.8cm左右，7層2/E柱被黑灰覆蓋，柱體下部分漆被燒毀，敲擊漆皮掉落嚴(yán)重;7層3/E柱下部分被黑灰覆蓋，輕微變形，柱上部鼓起2mm;7層4/E柱體下部分呈黑色，上半部分漆皮燒毀。

根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場殘留物、燃燒時間及混凝土構(gòu)件表面破損現(xiàn)象進(jìn)行判斷，根據(jù)鋼筋外露情況、混凝土灼燒顏色、錘擊反應(yīng)、裂縫等現(xiàn)象進(jìn)行綜合考量。經(jīng)檢測此廠房火場局部區(qū)域的溫度高達(dá)750攝氏度，相關(guān)勘測人員在具體檢測過程中，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)各構(gòu)件受損傷的程度進(jìn)行判斷，并將各區(qū)域進(jìn)行明確的劃分，充分考慮在火災(zāi)中受損傷嚴(yán)重區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)情況以及火災(zāi)波及的整個區(qū)域，進(jìn)一步推定區(qū)域最高溫度，實際檢測中發(fā)現(xiàn)，鋼柱燒斷，鋼梁出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，混凝土板顏色呈現(xiàn)紅褐色，墻體磚呈黃色，墻體表面存在局部開裂現(xiàn)象，輕敲發(fā)現(xiàn)墻皮脫落。嚴(yán)格參考《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)現(xiàn)最高溫度在750℃～850℃范圍內(nèi);推定混凝土板最高溫度在650℃～800℃范圍內(nèi)，混凝土內(nèi)部鋼筋達(dá)到350℃。對于部分導(dǎo)熱性能較好的鋼柱，內(nèi)部溫度近似于最高溫值。部分未直接接近火源的鋼筋溫度在260℃左右，經(jīng)推斷混凝土內(nèi)部溫度可達(dá)350℃。相關(guān)人員在現(xiàn)場調(diào)查結(jié)束后，需要將勘察的內(nèi)容做成詳細(xì)的記錄，便于為后續(xù)的勘察工作提供參考，對廠房鋼框架梁撓度進(jìn)行測量，并生成測量報告。另外，檢測中發(fā)現(xiàn)混凝土板燒灼深度在7層2-3/E-F區(qū)域，深度可達(dá)22mm。

3.4 ?鑒定結(jié)果

由于鋼筋混凝土構(gòu)件屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度受溫度影響較大，在高溫度的火場環(huán)境中隨著溫度的升高鋼構(gòu)件強(qiáng)度逐漸降低，對廠房中鋼構(gòu)件損傷最嚴(yán)重的外露鋼筋進(jìn)行試驗發(fā)現(xiàn)，鋼筋性能在高溫的火場環(huán)境中受影響較大，對鋼筋混凝土強(qiáng)度檢測發(fā)現(xiàn)，高溫環(huán)境下的混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度值隨著火場溫度的升高抗壓強(qiáng)度逐漸減低，嚴(yán)重影響廠房整體的使用性能。

3.5 ?構(gòu)件受損

廠房火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件受損傷程度需要根據(jù)現(xiàn)場混凝土構(gòu)件損傷、變形、斷裂程度進(jìn)行判斷，嚴(yán)格按照評級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，對于輕微損傷的部件以及在火災(zāi)中受火災(zāi)環(huán)境影響較小的構(gòu)件可以不采取處理措施，對于輕度燒灼的構(gòu)件，需要采用局部修復(fù)的措施，不斷提升鋼構(gòu)件的使用性能，提升構(gòu)件自身的抗拉強(qiáng)度;對于中度燒傷的構(gòu)件、未完全遭到破壞的構(gòu)件需要采取加固處理的措施進(jìn)行修補(bǔ)，并將其損傷程度評定為四級;對于損傷嚴(yán)重的構(gòu)件，需要采取安全支護(hù)、徹底加固的方式進(jìn)行處理，并將等級評定為五級。

對于混凝土構(gòu)件在高溫情況下的變形情況進(jìn)行損傷程度判斷，發(fā)現(xiàn)混凝土表面出現(xiàn)黑色、土黃色等不同顏色變化，敲擊發(fā)現(xiàn)，受損嚴(yán)重部位出現(xiàn)悶、啞等局部地方出現(xiàn)混凝土松動脫落、鋼筋外露現(xiàn)象，鑒定中發(fā)現(xiàn)被火燒毀的混凝土表面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，在溫度影響下的鋼筋混凝土握裹力明顯降低。

砌筑的構(gòu)件受火災(zāi)情況影響的程度不同，出現(xiàn)抹灰脫落、灰縫砂漿燒傷情況不同，局部出現(xiàn)變形、傾斜等現(xiàn)象，塊材在壓力作用下裂縫損傷嚴(yán)重。由于鋼材本身耐火性較差，鋼材在300攝氏度高溫環(huán)境下，屈服程度有所降低，鋼材受熱膨脹，是引起廠房坍塌的導(dǎo)火線，危害性極大。

（1）鋼結(jié)構(gòu)檢測鑒定步驟制定目標(biāo)和內(nèi)容，全面掌握火災(zāi)現(xiàn)場房屋結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。（2）開展火災(zāi)現(xiàn)場檢查工作過程中，需要明確了解火災(zāi)發(fā)生的原因、時間及燒傷的范圍和廠房結(jié)構(gòu)的整體形態(tài)，相關(guān)人員需要明確標(biāo)定火災(zāi)位置，并采用具有針對性的措施進(jìn)行撲救。將火場殘留物進(jìn)行比對分析，了解鋼結(jié)構(gòu)變形情況。（3）根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析，逐步推定此次廠房火災(zāi)的溫度值，并計算出最高的溫度值，從而更好掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力情況，根據(jù)材料實際使用性能進(jìn)行判斷，明確分析影響鋼構(gòu)件受損的各方因素，從而減少廠房安全隱患的發(fā)生。

4 ?結(jié)論

綜上所述，廠房火災(zāi)事故危害極大，在具體進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)受損程度的判斷和鑒定過程中，需要做好火場的勘察工作，采用科學(xué)合理的計算方法進(jìn)行溫度判定，并嚴(yán)格按照各項制度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼構(gòu)件受損級別的評定，根據(jù)各構(gòu)件使用性能進(jìn)行分析，全面提升廠房鋼結(jié)構(gòu)性能，保證廠房正常運轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高波，梅仁杰，張強(qiáng)，黃健.某廠房火災(zāi)后結(jié)構(gòu)檢測鑒定[J].工程質(zhì)量，2020（2）：75～78.

[2]程偉.火災(zāi)災(zāi)后結(jié)構(gòu)損傷的檢測鑒定分析[J].安徽建筑，2019（12）：215～216+220.

作者簡介：

周?。?988-）男，安徽六安，碩士 ，工程師，研究方向結(jié)構(gòu)檢測鑒定。