王建德
(浙江大合建設工程檢測有限公司,浙江杭州 310023)
某集團公司廠房X1為六層(局部七層)框架結構,樁基礎,現澆混凝土樓板、屋蓋。2010年12月28日10:50分左右,該廠房X1二層倉庫引起火災,火災延續至17:00點左右撲滅,滅火采用噴水滅火法;二層過火時間較長、溫度較高,造成部分結構構件嚴重受損,為確定火災對建筑結構的影響范圍和受損程度,對該建筑物火災后結構安全性作出鑒定。
該廠房X1由浙江華陽建筑設計有限公司設計。根據工程資料所示,該廠房X1鋼筋及混凝土等材料力學性能均符合設計要求,隱蔽工程施工符合設計要求。
1)火災環境:該房屋現為集團公司內衣有限公司倉庫使用,堆放了大量成品內衣及紙制品。火區主要可燃物為紙板、衣料化纖等物品,廠房X1東西通透,場區內通風條件較好。
2)火災區域混凝土構件外觀特征檢查及溫度推定:經現場踏勘,二層局部柱角部混凝土爆裂、露筋,混凝土表面出現輕微裂縫網,表面呈粉紅色,錘子敲擊聲音悶響,該處溫度推定為600℃左右;少量梁底混凝土爆裂、露筋,混凝土表面出現粗裂縫網,表面呈土黃色,錘子敲擊聲音悶響,該處溫度推定為700℃左右;較多的板底混凝土爆裂、露筋嚴重,混凝土表面出現粗裂縫網,表面呈土黃色,錘子敲擊聲音悶響,該處溫度推定為800℃左右,見圖1~圖3。
3)火災區框架梁柱混凝土強度測試抽檢:采用鉆芯取樣試驗進行混凝土抗壓強度試驗,結果見表1。
4)火災區框架梁柱混凝土構件鋼筋配置抽檢:采用DJGW鋼筋位置測定儀等測量工具對該廠房X1二層框架梁、柱截面尺寸、主筋數量及箍筋間距抽檢,結果基本符合設計要求。對火災區域鋼筋混凝土構件保護層厚度測試,結果最大偏差為14 mm。

圖1 溫度在600℃左右時柱子損傷照片

圖2 溫度在700℃左右時梁底損傷照片

圖3 溫度在800℃左右時樓板底損傷照片
5)火災區域鋼材取樣試驗:對火災區受損較嚴重部位的現澆樓板鋼筋進行取樣試驗,結果見表2。
6)火災區域混凝土燒傷深度抽檢:現場對火災較嚴重部位的混凝土燒傷深度進行隨機抽檢,具體部位見表3。
根據CECS 252:2009火災后建筑結構鑒定標準規范附錄E:混凝土構件在標準升溫條件下溫度場實用曲線圖;附錄F:火災后混凝土強度折減系數;附錄G:高溫時和高溫冷卻后鋼筋強度折減系數,按不利條件(溫度持續時間為90 min)計算結果見表4。

表1 火災區域混凝土強度鉆芯法試驗結果

表2 火災區域鋼筋取樣試驗結果

表3 火災區域混凝土燒傷深度測試結果
根據表4可知,在火燒溫度為700℃ ~800℃區域,混凝土現澆板溫度影響深度為50 mm~55 mm,混凝土現澆梁溫度影響深度為58 mm~68 mm,混凝土現澆柱溫度影響深度為54 mm~62 mm;在火燒溫度為500℃ ~700℃區域,混凝土現澆板溫度影響深度為30 mm~50 mm,混凝土現澆梁溫度影響深度為38 mm~58 mm,混凝土現澆柱溫度影響深度為36 mm~54 mm;在火燒溫度為300℃~500℃區域,混凝土現澆板溫度影響深度為 0 mm~30 mm,混凝土現澆梁溫度影響深度為0 mm~38 mm,混凝土現澆柱溫度影響深度為0 mm~36 mm。
依據上述情況并結合火災現場,火燒溫度為700℃~800℃區域混凝土構件存在較大的損傷,應進行加固處理;火燒溫度為500℃~700℃區域混凝土構件受影響程度相對較好,宜對梁、板進行補強,并對梁、板、柱進行耐久性處理;火燒溫度為300℃ ~500℃區域混凝土構件受影響程度較小,對構件進行耐久性處理即可。

表4 相關計算結果
根據火災區域混凝土構件損傷分析,對該廠房X1受火災損傷的二層混凝土柱及三層混凝土梁、板進行損傷等級評定。
結論:該廠房X1結構基本完好,但由于該廠房X1二層過火時間較長,混凝土梁、柱、板及圍護結構已受到不同程度的損傷,故應對其進行加固、補強及耐久性處理。
建議:對Ⅱa級受損混凝土梁、板、柱進行耐久性處理;對Ⅱb級受損混凝土梁、板宜采取適當的補強措施,并對該區域內的混凝土構件進行耐久性處理;對Ⅲ級受損混凝土梁、板、柱構件進行加固。
業主根據上述處理要求對該廠房X1結構進行處理,經一年時間使用,未出現異常情況。故該廠房X1的火災后鑒定可以為此類工程積累經驗,提供借鑒。
[1]GB 50010-2002,混凝土結構設計規范[S].
[2]GB 50344-2004,建筑結構檢測技術標準[S].
[3]CECS 252:2009,火災后建筑結構鑒定標準[S].
[4]唐岱新,王鳳來.土木工程結構檢測鑒定與加固改造新進展及工程實例[M].北京:中國建筑工業出版社,2006.