某高層商住樓火災(zāi)受損后檢測(cè)及加固修復(fù)

陳映棠

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西太原 030001)

1 工程概況

某高層商住樓位于太原市杏花嶺區(qū)，其地下車庫(kù)為無(wú)梁樓蓋體系。2011年年初，由于過(guò)節(jié)放煙花不慎引燃車庫(kù)地下2層局部區(qū)域殘留支模木板等雜物，使得剛剛施工完畢的13○ ～○18/? ～軸間梁、板、柱及柱帽表層混凝土大面積損傷、剝落，多數(shù)鋼筋外露，圖1為受損區(qū)域示意圖。為了保證受損區(qū)域今后的安全和正常使用，業(yè)主特委托我院對(duì)過(guò)火區(qū)域梁、板、柱及柱帽現(xiàn)狀質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并出具相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)方案。

圖1 地下車庫(kù)火災(zāi)受損區(qū)域示意圖

2 檢測(cè)部分

2.1 現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度

為了客觀掌握地下車庫(kù)過(guò)火區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土現(xiàn)狀受損狀況(圖2為火災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)情況)，在直接過(guò)火區(qū)及周邊區(qū)域采用鉆芯法進(jìn)行混凝土取樣，經(jīng)室內(nèi)切割加工后，通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)，得出抽檢混凝土現(xiàn)齡期強(qiáng)度，表1及表2列出受損框架梁及框架柱現(xiàn)齡期混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。由表1可以看出，框架梁現(xiàn)齡期混凝土內(nèi)外強(qiáng)度略有差距，過(guò)火區(qū)表面混凝土強(qiáng)度接近25 MPa，內(nèi)部強(qiáng)度普遍超過(guò)30 MPa。由于處于過(guò)火區(qū)，以致該處框架梁內(nèi)外混凝土強(qiáng)度有所差別。由表2可以看出，框架柱上、下部芯樣強(qiáng)度略有差異，但芯樣整體強(qiáng)度分布多大于30 MPa，與原設(shè)計(jì)基本相符，可見(jiàn)框架柱混凝土受火災(zāi)影響不大。

2.2 混凝土碳化影響

通過(guò)對(duì)過(guò)火區(qū)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件表面混凝土剝落程度測(cè)量及取樣室內(nèi)碳化測(cè)試可見(jiàn)，現(xiàn)齡期過(guò)火區(qū)碳化深度在50 mm～70 mm之間，其中室內(nèi)芯樣表面碳化深度在5 mm左右，現(xiàn)場(chǎng)剝落厚度在45 mm～65 mm之間。

圖2 火災(zāi)后構(gòu)件受損

表1 框架梁現(xiàn)齡期混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果 MPa

表2 框架柱現(xiàn)齡期混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果 MPa

2.3 過(guò)火區(qū)鋼筋現(xiàn)狀物理力學(xué)性能

為了客觀掌握地下車庫(kù)過(guò)火區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋現(xiàn)狀受損狀況，在直接過(guò)火區(qū)截取不同型號(hào)鋼筋若干組，檢測(cè)該區(qū)域鋼筋現(xiàn)狀物理力學(xué)性能，得出過(guò)火區(qū)φ8和φ10鋼筋現(xiàn)狀冷彎性能遠(yuǎn)低于對(duì)應(yīng)規(guī)格常規(guī)性能指標(biāo)，且φ8冷彎指標(biāo)接近臨界標(biāo)準(zhǔn);14，20的鋼筋受火災(zāi)影響不大。

3 加固方案比選

考慮到現(xiàn)場(chǎng)受損最嚴(yán)重部位位于樓板底部、框架梁底及柱帽處，故針對(duì)性對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行加固處理。在初定加固設(shè)計(jì)方案時(shí)，考慮到該地下車庫(kù)頂板采用現(xiàn)澆混凝土空心箱體樓板，結(jié)合施工難易程度，提出兩種加固處理方案。

3.1 方案一

框架梁采用SCP灌漿料加高斷面進(jìn)行處理(見(jiàn)圖3)，頂板采用粘鋼法加固縱橫向肋梁，肋梁之間空格采用鋼筋網(wǎng)抹灰修復(fù)(見(jiàn)圖4)，柱帽采用SCP灌漿料進(jìn)行修復(fù)(見(jiàn)圖5)。

圖3 框架梁擴(kuò)大截面加固

圖4 樓板肋梁粘鋼加固

圖5 柱帽加固圖

優(yōu)點(diǎn):框架梁及柱帽的加固方案不僅可以彌補(bǔ)過(guò)火混凝土強(qiáng)度的不足，而且將原設(shè)計(jì)截面予以擴(kuò)大，可以保證其承載力滿足規(guī)范要求。缺點(diǎn):由于頂板縱橫向肋梁底筋基本全部裸露，采用粘鋼法加固肋梁恐難以保證加固完成后鋼板與底筋能夠較好的協(xié)同工作，而且板底混凝土脫落程度不同，勢(shì)必導(dǎo)致板底需大面積打磨。另肋梁之間空格數(shù)量巨大，采用鋼筋網(wǎng)抹灰修復(fù)難免加大鋼筋加工的繁瑣度。

圖6 灌注孔做法

3.2 方案二

針對(duì)方案一中頂板加固的復(fù)雜性，方案二在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，頂板加固不再對(duì)肋梁進(jìn)行粘鋼處理，而是板底大面積鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，采用灌漿料進(jìn)行澆筑。優(yōu)點(diǎn):頂板的加固施工難度降低，可操作性強(qiáng)。缺點(diǎn):板底澆筑灌漿料操作較困難。缺點(diǎn)彌補(bǔ):在樓板肋梁之間的箱體頂板及底板開(kāi)洞，布置鋼管，鋼管高度同樓板厚度，并將鋼板進(jìn)行固定(見(jiàn)圖6)。之后進(jìn)行板底鋼筋網(wǎng)的綁扎，綁扎完成后從板頂預(yù)設(shè)鋼管口澆筑灌漿料直至填滿。

對(duì)比上述兩種方案，方案二施工難度較低，加固效果也會(huì)比較理想，而且解決了箱形樓板板底澆筑灌漿料的問(wèn)題，其可行性很強(qiáng)。加固后效果見(jiàn)圖7。

圖7 加固后效果圖

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)檢測(cè)與鑒定，查清了工程受火后各構(gòu)件的損傷情況，然后針對(duì)性地提出了兩種加固處理方案，并進(jìn)行了方案優(yōu)選，最終確保該商住樓能夠安全順利的投入使用。

［1］邰洪生，張今陽(yáng).某建筑工程火災(zāi)后鑒定及加固處理［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2010，40(S2):41-42.

［2］陸總兵，陸艷輝.火災(zāi)受損后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)、加固方法［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2010，40(S2):57-58.