某房屋遭受天然氣閃爆后檢測鑒定及加固處理

李陵洲

摘 要：天然氣閃爆事故是人們生活中可能遭遇的典型災害之一，本文對某砌體結構房屋遭受天然氣閃爆后的損害調查、安全性鑒定及加固處理進行了討論，可為砌體結構遭受爆炸荷載后的檢測鑒定及加固設計提供借鑒。

關鍵詞： 天然氣閃爆；砌體結構；檢測鑒定；加固

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.240

0 引言

天然氣是目前人們生活中最為主要的清潔能源，然而管道泄漏等引起的天然氣閃爆事故對人們的生活安全造成了極大的威脅，是生活中可能遭遇的典型災害之一。謝孝等[1]以某建筑為例，指出了天然氣閃爆對建筑物造成破壞的主要途徑。天然氣閃爆往往導致大面積區域房屋損傷，尤其對老舊房屋的損害，因其設計荷載小，設計富余量小，造成的損害尤其嚴重，天然氣閃爆形成的沖擊波會嚴重破壞主體結構。

本文以某砌體結構建筑物遭受天然氣閃爆后的損傷調查與結構安全性鑒定為例，對檢測鑒定結果進行綜合分析，為該房屋受閃爆后的加固處理提供科學依據。

1 工程概況

某砌體結構居民樓，建筑面積7595.7m2，建筑層高2.90m，總高度20.3m，共分為五個單元，二單元與三單元之間設有變形縫。基礎采用鋼筋混凝土條形基礎，上部結構為鋼筋混凝土構造柱、圈梁及磚墻承重，預應力鋼筋混凝土多孔板樓面。±0.000以下砌體采用M7.5級水泥砂漿和MU10級普通燒結磚，±0.000以上砌體采用M10級混合砂漿和MU10級KP1型燒結空心磚，混凝土設計強度為C20。

該房屋二單元五層東側于2016年10月30日發生天然氣閃爆事故，導致二單元東側五層、六層預制樓板全部斷裂、損壞，墻體開裂嚴重，嚴重影響結構使用安全，房屋局部平面圖見圖1，房屋爆炸區域南立面圖見圖片2。

2 現場情況調查

對該房屋受天然氣閃爆事故影響產生的結構受損情況進行了全面普查，爆炸后房屋損傷情況主要如下：

（1）其中22～24軸間（二單元東戶范圍）四層、五層的房間頂板全部坍塌破壞，見圖片3。

（2）天然氣閃爆發生部位砌體構件裂縫較嚴重，部分墻段縫寬達15.0mm以上，同時產生大幅側向變形。三、四、五單元部分砌體構件裂縫寬度0.1mm～0.5mm，未發現明顯位移和變形。

（3）該房屋4、5層23軸和A軸交接處，受爆炸影響局部產生粉碎性破壞。

（4）受爆炸引起的火災影響，該房屋22～24軸間六層頂板底面全部過火受損。

（5）以該房屋室外墻裙為基準，未發現明顯的地基基礎沉降情況，上部結構未見因地基不均勻沉降引起的裂縫和傾斜等異常現象。

3 房屋檢測鑒定

3.1 砌筑砂漿強度檢測

采用貫入法[2]對上部結構一、三、四、五單元砌體砂漿強度進行檢測，結果表明砂漿強度等級均大于M10，滿足設計要求。

3.2 地基基礎檢測

采用DSZ2水準儀對該房屋基礎沉降進行觀測，未發現明顯的豎向位移情況，各檢測點相對高差滿足《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）[3]中規定的該類建筑地基變形允許值中局部傾斜不大于0.002的要求；經采用RIS探地雷達和200MHz天線檢測，該房屋周圍土體和一層室內土體未發現擾動現象。

3.3 結構承載力驗算

由于嚴重受損區內結構構件發生嚴重變形、開裂，已完全喪失了承載能力。故本次驗算依據現場測試結果，利用中國建筑科學研究院開發的“PKPM”結構設計軟件模擬計算該房屋在完好狀態下的承載能力，為加固處理提供依據。計算結果表明，在正常使用荷載條件下，該房屋上部結構承載力滿足規范要求，在8度抗震設防要求下，該房屋上部結構砌體的抗震承載力基本滿足規范要求。

3.4 災后安全性鑒定

3.4.1 地基基礎

該房屋未發生超過《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）[3]規定的整體傾斜限值和允許沉降差限值，依據《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015）[4]的規定，地基基礎子單元的安全性等級，應評為Bu級，尚不顯著影響整體承載。

3.4.2 上部砌體結構

該房屋一、二單元部分和三、四、五單元部分之間設置有變形縫，對這兩部分分別進行鑒定

（1）一、二單元部分。根據檢測及計算結果，該房屋一、二單元受爆炸影響嚴重，爆炸區域四、五層頂板全部坍塌破壞，部分墻體產生寬度大于15mm的裂縫和大幅側向變形，按照《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015）[4]的相關規定，該房屋一、二單元部分上部砌體結構的安全性等級應評為Du級，嚴重影響整體承載，必須立即采取措施。

（2）三、四、五單元部分。二單元和三單元之間設置有變形縫，對爆炸荷載起到緩沖作用，故三、四、五單元部分受爆炸沖擊波影響小，根據檢測及計算結果，該部分砌體砂漿強度較高，砌體構件未發現明顯變形和位移，按照《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015）[4]的相關規定，三、四、五單元部分上部砌體結構安全性等級評定為Bu級，尚不影響整體承載。

3.5 鑒定結果

根據《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015）[4]的規定，該房屋一、二單元部分的安全性應評定為Dsu級，嚴重影響整體承載，必須立即采取措施進行處理。三、四、五單元部分的安全性評定為Bsu級，個別構件應采取措施。

4 災后處理及加固方案

天然氣爆炸對該房屋的損壞分為嚴重受損區和輕微受損區，對嚴重受損區（一、二單元部分）進行分析，因其部分墻體隨時有失去穩定倒塌并引起連鎖反應的可能，現場施工危險性大，不具備安全的加固適修條件，應進行拆除重建處理。對輕微受損區（三、四、五單元部分），應對三單元19軸墻體進行加固處理，建議采用60mm厚M10水泥砂漿和φ6@200雙向鋼筋網單面加固的方法。

5 結語

通過對該房屋遭受天然氣閃爆后的檢測鑒定，檢測數據準確反應出該房屋的現狀，對整體結構的災后處理及加固提供科學依據。

參考文獻：

[1]謝孝，龐嘉，飛渭，趙靜輝.天然氣爆炸對建筑物的影響初探[J]. 四川建筑科學研究，2009（04）：88-90.

[2] JGJ/T136-2001，《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》[S].北京：中國建筑工業出版社，2001.

[3] GB50007-2011《建筑地基基礎設計規范》[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[4] GB50292-2015，《民用建筑可靠性鑒定標準》[S].北京：中國建筑工業出版社，2015.