建筑物火災事故后主體結構損傷鑒定

趙王強

(山西省建筑科學研究院，山西太原 030001)

隨著我國經濟的快速發展，全國各地基礎設施建設以及房地產項目建設無論從單個項目投資還是項目的數量上來講都達到空前的規模。在如此空前建設規模下，不可避免會出現一些工程事故，諸如:腳手架坍塌，模板支護變形，工程現場火災等等。本文通過工程實例，對建筑物火災事故后主體結構損傷鑒定提出自己的一些想法。

1 工程概況

某建筑物為框架結構體系，地下1層，總建筑面積達1萬余平方米，基礎底板、框架柱、梁、板與剪力墻混凝土設計強度等級均相同。該建筑物以中間的兩個后澆帶為分割，分3段施工完成?；馂陌l生時，3個施工段間的后澆帶混凝土還未澆筑，其余主體結構已基本完工。此次火災發生后，大火持續燃燒了2 h左右，才基本被撲滅，零星小火持續一兩天后才最終熄滅。受此次火災影響，該建筑物3個軸段的柱、梁、板、剪力墻均有不同程度的損傷。為確定火災對該建筑物主體結構的影響，建設單位委托對該建筑物火災受損區域主體結構進行檢測鑒定，為后續處理提供數據與參考。

2 鑒定內容

根據該建筑物的結構體系，結合該建筑物主體結構鋼筋混凝土構件火災后所產生的損傷程度及委托要求考慮，本次檢測的目的為確定該建筑物柱、梁、頂板及剪力墻受火災高溫影響的情況。

針對本次檢測工作的目的，制定此次檢測的重點為各類構件的燒傷深度檢測，碳化深度檢測，混凝土強度檢測，梁板類構件的撓度檢測，過火鋼筋的力學性能檢測。

根據此次檢測的內容，擬采用以下方法進行檢測:1)采用鉆芯法在該建筑物所選混凝土結構構件上鉆取芯樣，將芯樣表面洗凈、晾干后，用酚酞酒精溶液現場測試其碳化深度。2)依據《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》，對所取芯樣沿芯樣長度方向分段，按徑向進行超聲波測試，根據所測聲速判斷其燒傷深度。3)依據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》，將所取芯樣經切割加工成標準試件，自然干燥后，進行抗壓試驗，測試其現齡期抗壓強度。4)由于多數混凝土結構構件的鋼筋已暴露，受到火災高溫的影響，在結構主體上截取鋼筋試樣，測試其力學性能。5)由于該建筑物頂板、梁受到火災高溫作用，可能會產生撓曲變形，選取部分過火高溫區域的該建筑物頂板、梁，采用水準儀對其進行撓度測量。

3 檢測情況

3．1 構件過火情況調查

火災現場的可燃物主要是竹膠板、方木等?；馂陌l生時，后澆帶兩端軸段的模板已基本拆除，但都堆積在所屬軸段的地面上，后澆帶中間軸段的模板尚未拆除。現場柱、梁、頂板、剪力墻的燒傷情況:兩端軸段，由于模板分幾處堆積在地面上，堆積處附近的構件燒傷較嚴重，且當時風向東吹，東端軸段較西端軸段嚴重;中間軸段，由于模板未拆除，大部分構件均被燒傷。

3．2 構件初步鑒定評級

根據構件在主體結構中的作用，及火災對構件影響程度不同，應分級進行檢測。通過對火災后構件的表觀現象的檢查，依據《火災后建筑結構鑒定標準》結合工程實際情況，將其初步劃分為3個等級:基本完好(Ⅱa級)、一般(Ⅱb級)和嚴重(Ⅲ級)。

根據該建筑物的柱、梁、頂板與剪力墻構件的燒灼損傷的實際情況，依據標準評級原則，對該建筑物的各類構件進行初步鑒定評級。

3．3 構件檢測批劃分

根據該建筑物柱、梁、頂板及剪力墻的構件混凝土的澆筑時間、構件的種類與混凝土構件初步評級，劃分成若干個檢測批，并根據各檢測批所含構件的數量，依據《建筑結構檢測技術標準》結合工程實際情況，確定各檢測批抽樣數量。

3．4 構件燒傷深度檢測

采用非金屬超聲檢測儀檢測混凝土聲速，并結合碳化測試和現場燒損深度檢測情況，推斷該建筑物各種類構件的燒傷影響深度。

3．4．1 構件碳化深度檢測

對所鉆取的芯樣進行碳化測試。從碳化測試結果可知，該建筑物的各種類構件混凝土均存在不同程度的碳化，但隨著評級等級的提高碳化深度呈增大趨勢，表明混凝土構件在火災高溫影響下，致使混凝土碳化加劇。

3．4．2 超聲波檢測

混凝土在火災高溫作用下，加速了游離水分的蒸發，并導致水泥漿體疏松、脫水、分解、骨料晶體分解、開裂和強度降低等一系列變化，超聲波脈沖在火災受損混凝土中的傳播速度必然較在未受損混凝土中的傳播速度低。根據以上原理，采用非金屬超聲儀，對鉆取的芯樣沿芯樣長度方向，在芯樣的兩對應側面上布置超聲測點，按徑向對芯樣進行超聲波測試。

3．4．3 構件燒傷深度的分析

對以上數據綜合分析，各種類構件的燒傷情況得出分析結果。

3．5 構件混凝土強度檢測

依據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》，采用鉆芯法在所抽檢的各種類構件上鉆取芯樣。將所取芯樣進行超聲測試后，經切割加工成標準試件，自然干燥后，進行抗壓試驗，測試其抗壓強度。

芯樣試件抗壓試驗的操作符合現行國家標準《普通混凝土力學性能試驗方法標準》中對立方體試塊抗壓試驗的規定。

芯樣試件的混凝土抗壓強度按式(1)計算:

其中，fcu，cor為芯樣試件的混凝土抗壓強度值;Fc為芯樣試件的抗壓試驗測得的最大壓力;A為芯樣試件抗壓截面面積。

根據上述方法，對各類構件芯樣的試驗數據進行整理，得出各類構件的混凝土抗壓強度。

3．6 構件的撓度檢測

火災高溫可能對該建筑物的梁、頂板會產生撓曲變形影響。根據現場勘察的情況，抽取若干塊頂板與若干道梁，采用水準儀對其進行撓曲測量。

3．7 鋼筋力學性能檢測

現場在頂板與剪力墻露筋處各截取若干組鋼筋試件，進行力學性能試驗。

3．8 構件的詳細鑒定評定

根據該建筑物各類構件的燒傷深度、混凝土強度等各種檢測結果，對各類構件的受損程度進行詳細鑒定評級。

1)該建筑物未直接遭受過火燒灼的Ⅰ級構件，結合Ⅰ級構件各類構件的檢測結果考慮，該地下車庫Ⅰ級構件未受火災事故影響，故不再參加火災后的構件評級。2)根據本次檢測的結果，將該建筑物受火災影響的各級構件分為b，c兩個評定等級:b級:基本符合國家現行標準下限水平要求，尚不影響安全，尚可正常使用，宜采取適當措施。c級:不符合國家現行標準要求，在目標使用年限內影響安全和正常使用，應采取措施。該建筑物受火災影響的各種類構件的詳細鑒定評級為:b級構件:各種構件的Ⅱa級構件。c級構件:各種構件的Ⅱb，Ⅲ級構件。

4 鑒定結果與處理建議

4．1 鑒定結果

1)該建筑物未直接受火灼燒主體結構構件，未受火災影響。2)該建筑物被判為b，c級的各種構件受到火災影響，存在不同程度的受損。3)該建筑物b級各種構件均達到設計強度等級要求的抗壓強度值;c級各種構件均未達到設計強度等級要求的抗壓強度值。4)該建筑物抽檢梁板構件的撓度均滿足現行規范規定的要求。5)該建筑物所取鋼筋力學性能未受火災影響。

4．2 處理建議

1)對該建筑物的b級構件在后期處理時，可對表面疏松部分進行鑿除，作局部處理。2)對該建筑物的c級構件應采取可靠的加固處理，確保主體結構安全使用。3)加固處理時，應先鑿除表面損傷混凝土，再進行加固處理。

5 結語

建筑物結構體系多樣，火災事故后現場具體情況更是復雜多樣。每個工程的具體鑒定內容應結合實際情況，靈活調整抓住重點，按照相關規范要求制定，保障鑒定任務的順利完成。上述論述僅為個人見解，不妥之處歡迎各位同仁加以指正。

［1］丁志強，劉其華，劉定強．火災后房屋結構安全檢測與鑒定［J］．山西建筑，2011，37(5):40-41．