某商業(yè)廣場火災(zāi)后結(jié)構(gòu)檢測和加固方法研究

董勝華 唐 寬 郭杰標(biāo)

0 引言

在各種災(zāi)害中，火災(zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災(zāi)害之一。在建建筑由于施工工期長，可燃材料多，各類建筑消防措施尚未實(shí)施到位，導(dǎo)致火災(zāi)較易發(fā)生，并且火災(zāi)容易迅速蔓延。本文以某在建商業(yè)廣場火災(zāi)后檢測和加固工程為例，提出對于在建建筑火災(zāi)后檢測和加固的實(shí)用方法，對于該類工程具有很好的指導(dǎo)意義。

1 工程概況

某在建商業(yè)廣場為地下2層，地上5層的框架結(jié)構(gòu)房屋，各層樓面均為普通混凝土結(jié)構(gòu)，屋面為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，采用的基礎(chǔ)形式為人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，已完成主體工程施工。由于意外，該建筑發(fā)生火災(zāi)事故，產(chǎn)生大量財(cái)產(chǎn)損失。火災(zāi)后經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，該建筑五層及屋面為過火區(qū)域，過火區(qū)域內(nèi)的承重構(gòu)件、圍護(hù)墻體和裝飾玻璃幕墻等受到不同程度的燒損。為詳細(xì)了解火災(zāi)后該房屋承保范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的燒損狀況，防止意外事故的再次發(fā)生，特對該建筑進(jìn)行檢測分析和加固處理。

2 現(xiàn)場檢測、調(diào)查結(jié)果

2.1 房屋平面布置調(diào)查

依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙檢測過火區(qū)域建筑、結(jié)構(gòu)平面布置。在工程現(xiàn)場進(jìn)行核對，該商業(yè)廣場二現(xiàn)有建筑及結(jié)構(gòu)平面布置與設(shè)計(jì)文件(含變更文件)基本相符。

2.2 常規(guī)項(xiàng)目檢測

對該建筑進(jìn)行常規(guī)項(xiàng)目的檢測，包括:1)混凝土柱垂直度的檢測;2)混凝土梁、板構(gòu)件撓度的檢測;3)混凝土柱、梁和板等構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度檢測;4)主承重構(gòu)件截面尺寸及配筋情況檢測、調(diào)查。檢測結(jié)果表明，檢測項(xiàng)目基本滿足設(shè)計(jì)要求，并且符合國家相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

2.3 混凝土構(gòu)件火災(zāi)后燒損深度測量

采用酚酞試劑對檢測區(qū)域內(nèi)混凝土柱、梁和板構(gòu)件的燒損深度進(jìn)行抽檢，檢測結(jié)果如表1，圖 1所示。

表1 混凝土構(gòu)件燒損深度檢測結(jié)果匯總表

從表1檢測結(jié)果及圖1可以看出，個(gè)別構(gòu)件的燒損深度已達(dá)60 mm～70 mm，個(gè)別板構(gòu)件局部被燒穿(全截面燒損)，表明火災(zāi)后部分構(gòu)件的有效截面削弱較多。

2.4 裂縫分布、形態(tài)等調(diào)查

火災(zāi)后火災(zāi)影響內(nèi)混凝土柱、梁、板裂縫大部分為構(gòu)件表面不規(guī)則的龜裂，也有部分梁、板構(gòu)件存在因滅火時(shí)淬冷，溫度驟降而產(chǎn)生的裂縫。火災(zāi)后部分圍護(hù)墻體及出屋面女兒墻存在裂縫。

2.5 火災(zāi)影響區(qū)域及現(xiàn)場遺留物燒損特征

火災(zāi)后經(jīng)現(xiàn)場檢測調(diào)查，檢測范圍內(nèi)五層局部為燃燒區(qū)域，燃燒區(qū)域具體位置如圖1所示。燃燒區(qū)域內(nèi)的可燃施工材料基本被燒毀，大部分木質(zhì)構(gòu)件已碳化，塑料制品大部分熔化或燒毀，部分鋁制材料熔化，部分鋼構(gòu)件存在彎曲、變形現(xiàn)象。

2.6 火災(zāi)溫度的推定及火災(zāi)溫度場的劃分

1)根據(jù)現(xiàn)場殘留物燒損特征的調(diào)查結(jié)果推定火災(zāi)溫度。2)根據(jù)混凝土燒傷深度、表面顏色、裂損剝落和錘擊反應(yīng)等判定溫度。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、構(gòu)件各部位取樣分析，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所述的特征，推定該工程檢測范圍內(nèi)在火災(zāi)中受到的最高火災(zāi)溫度約為650℃，火溫分區(qū)如圖2所示。

2.7 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷等級劃分

參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所描述的各級受損傷程度的特征，結(jié)合現(xiàn)場檢測、調(diào)查得到的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受火溫度、混凝土燒傷深度等相關(guān)數(shù)據(jù)，對火災(zāi)影響區(qū)域內(nèi)各混凝土構(gòu)件的受損情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，部分柱、梁及板等構(gòu)件損傷程度的評定等級如表2所示。

?

3 計(jì)算分析

1)現(xiàn)場檢測評定為Ⅱa級、Ⅱb級損傷的混凝土梁、柱和板構(gòu)件基本滿足原設(shè)計(jì)條件下的承載力要求，但其耐久性不滿足要求。2)現(xiàn)場檢測評定為Ⅲ級、Ⅳ級損傷的混凝土梁、柱、板構(gòu)件不滿足原設(shè)計(jì)條件下承載力和耐久性的要求。

4 加固方法

1)對Ⅱa級損傷的混凝土梁、柱構(gòu)件去除表面煙灰、進(jìn)行表面清理后，結(jié)合房屋裝飾進(jìn)行粉刷處理即可;對Ⅱb級損傷的梁、柱構(gòu)件人工小錘鑿除受損層后采用鋼筋網(wǎng)抗裂復(fù)合砂漿加固處理。對Ⅲ級、Ⅳ級損傷梁、柱構(gòu)件采用外包改性鋼筋混凝土增大截面的方法進(jìn)行加固處理或拆除重新澆筑。2)對Ⅱa級損傷的混凝土板構(gòu)件去除表面煙灰、進(jìn)行表面清理后，結(jié)合房屋裝飾進(jìn)行粉刷處理即可;對Ⅱb級損傷的混凝土板構(gòu)件人工小錘鑿除受損層后采用鋼筋網(wǎng)抗裂復(fù)合砂漿加固處理。對Ⅲ級、Ⅳ級損傷的現(xiàn)澆樓面板采用拆除后重新澆筑的方法進(jìn)行處理;以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常使用及耐久性。

5 結(jié)語

所檢測的商業(yè)廣場五層局部區(qū)域遭受火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷較嚴(yán)重，火災(zāi)影響區(qū)域內(nèi)的大部分承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件已不能滿足原設(shè)計(jì)條件下的承載力或耐久性要求。檢測范圍內(nèi)部分圍護(hù)墻體開裂、外傾，該部分墻體已不能滿足原設(shè)計(jì)條件下正常使用的相關(guān)要求。房屋檢測區(qū)域遭受火災(zāi)后存在較嚴(yán)重安全隱患，要達(dá)到原設(shè)計(jì)條件下正常、安全使用的相關(guān)要求，需對受損結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固、修繕處理。

[1] GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] CECS 252∶2001，火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 謝 凡，陳大川.鋼筋混凝土建筑火災(zāi)后的檢測與加固[J].湖南城建高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2001(6):59-60.

[4] 陳清山.火災(zāi)后砌體結(jié)構(gòu)受損診斷與處理[J].山西建筑，2008，34(18):81-82.