遭受火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)與鑒定

唐吉福

遭受火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)與鑒定

唐吉福

火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與鑒定，是判斷遭受火災(zāi)建筑物混凝土構(gòu)件有無(wú)修復(fù)價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)。在檢測(cè)與鑒定的過(guò)程中，可分為初步鑒定階段與詳細(xì)鑒定階段兩部分，是災(zāi)后建筑物重新修復(fù)與加固的重要依據(jù)。

一、火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法

1.混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方法

火災(zāi)對(duì)建筑構(gòu)件造成的損害并不是均勻分布的，但卻擁有一定的規(guī)律。由于火災(zāi)作用存在著不均勻性，即使是處在統(tǒng)一截面的混凝土結(jié)構(gòu)，在遭受烈火灼燒后，也會(huì)產(chǎn)生不同程度的損傷。總體來(lái)說(shuō)，截面外部混凝土強(qiáng)度遭受的損失永遠(yuǎn)大于截面核心所受的損失。因此，在檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的過(guò)程中，通常是指整個(gè)構(gòu)件受損的平均強(qiáng)度。為了確保災(zāi)后對(duì)受損結(jié)構(gòu)的修復(fù)與加固工作的順利開(kāi)展，在檢測(cè)火災(zāi)后混凝土強(qiáng)度的過(guò)程中，必須要確保混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)在檢測(cè)過(guò)程中破損。此外，為了提高檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性與可靠性，可以采用外觀檢測(cè)以及取樣檢測(cè)等多種方法，對(duì)混凝土的整體強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確的估測(cè)。

2.鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)方法

對(duì)于火災(zāi)后鋼筋力學(xué)性能的檢測(cè)，可以從火災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)被灼燒的混凝土構(gòu)件中獲取樣本，通過(guò)對(duì)構(gòu)件樣本內(nèi)鋼筋的剩余強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果，來(lái)判斷火災(zāi)后鋼筋力學(xué)性能的情況。通常情況下，對(duì)鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)，要選擇被燒傷混凝土構(gòu)件鋼筋外露的部分。由于鋼筋是混凝土構(gòu)件中起到支撐作用的部分，因此，為了保證檢測(cè)人員的人身安全，確保混凝土構(gòu)件不被破壞，在截取樣本前，要對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行支撐，待后期的加固維修工作完成后，才能將支撐徹底拆除。

3.混凝土構(gòu)件變形的檢測(cè)方法

從混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)看，火災(zāi)發(fā)生以后，混凝土構(gòu)件的表面會(huì)出現(xiàn)大量的裂縫，造成這種現(xiàn)象的原因有可能是由于滅火過(guò)程中，溫度驟降導(dǎo)致混凝土構(gòu)件迅速收縮所引起的收縮裂縫，還有可能是由于高溫長(zhǎng)時(shí)間灼燒，使得混凝土發(fā)生爆裂導(dǎo)致的爆裂裂縫。部分裂縫在檢測(cè)工作人員進(jìn)行觀察的過(guò)程中，依然處在變化階段，為了保證檢測(cè)人員的安全，可以使用專用的儀器對(duì)裂縫進(jìn)行觀察。在混凝土構(gòu)件變形檢測(cè)的過(guò)程中，不僅要對(duì)其撓度進(jìn)行檢測(cè)，還應(yīng)該注意構(gòu)件是否產(chǎn)生了平面的變形。通過(guò)對(duì)混凝土構(gòu)件變形的測(cè)量，可以推斷出混凝土構(gòu)件所剩余的承載力。

二、火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)的鑒定方法

對(duì)于火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)的鑒定方法，按照流程可分為兩個(gè)階段，分別是初步鑒定階段與詳細(xì)鑒定階段。

1.初步鑒定階段

初步鑒定階段主要是在火災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)初步勘察的過(guò)程中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)殘留物以及結(jié)構(gòu)受損情況進(jìn)行初步判斷，同時(shí)參考消防部門(mén)收集到的火災(zāi)災(zāi)情鑒定報(bào)告，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受損情況進(jìn)行初步鑒定、評(píng)級(jí)。

評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要從構(gòu)件受損、變形以及開(kāi)裂的程度進(jìn)行測(cè)評(píng)，并通過(guò)對(duì)外觀與狀態(tài)的觀測(cè)的結(jié)果，參照火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)評(píng)級(jí)原則進(jìn)行等級(jí)的劃分，具體如下：

火災(zāi)混凝土結(jié)構(gòu)初級(jí)鑒定主要包括對(duì)柱、梁、板三部分的鑒定，按照基本完好、一般以及嚴(yán)重等三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行劃分。對(duì)于基本完好的構(gòu)件要及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，直到修復(fù)、加固工作完成后，才可拆除；對(duì)于一般狀態(tài)的構(gòu)件要加強(qiáng)警戒，以免其受損情況繼續(xù)惡化；對(duì)于受損嚴(yán)重的構(gòu)件，應(yīng)迅速對(duì)其進(jìn)行拆除，以免留下安全隱患。如果所需拆除的構(gòu)件會(huì)對(duì)整個(gè)建筑物造成影響，應(yīng)先制定詳細(xì)的拆除方案后，再進(jìn)行實(shí)際的拆除工作。

2.詳細(xì)鑒定階段

詳細(xì)鑒定階段，鑒定工作的主要是對(duì)火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、對(duì)過(guò)火構(gòu)件受損情況調(diào)查、對(duì)受損構(gòu)件試驗(yàn)調(diào)查、對(duì)構(gòu)件剩余承載力計(jì)算以及對(duì)受損構(gòu)件評(píng)級(jí)等內(nèi)容。詳細(xì)鑒定階段主要將受損等級(jí)分為四類，一級(jí)是輕度損傷，此時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的保護(hù)層基本完好，受灼燒的痕跡并不明顯；二級(jí)是中度損傷，此時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)存在空鼓的現(xiàn)象，稍微用力就可將鋼筋保護(hù)層敲調(diào)，表面有部分爆裂裂縫的產(chǎn)生；三級(jí)是嚴(yán)重?fù)p傷，此時(shí)混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層完全脫落，混凝土構(gòu)件的空鼓及爆裂現(xiàn)象嚴(yán)重，裂縫縱橫交錯(cuò)；四級(jí)是危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)，此時(shí)的混凝土構(gòu)件已經(jīng)由于火焰的灼燒，遭到了實(shí)質(zhì)性的破壞，構(gòu)件火燒熔痕跡明顯，鋼筋保護(hù)層嚴(yán)重脫落，縱橫交錯(cuò)的裂縫密密麻麻的布滿整個(gè)構(gòu)件。

三、實(shí)例討論與分析

某商場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)，商場(chǎng)內(nèi)部基本全部受到火災(zāi)覆蓋，其中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受損情況不一，通過(guò)使用上述的理論對(duì)該商場(chǎng)火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與鑒定，充分的展示了上述檢測(cè)、鑒定方法在實(shí)際應(yīng)用中的效果。

1.初步鑒定

按照初步鑒定階段的規(guī)定，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的框架柱、梁、板的受損情況進(jìn)行了鑒定。其中，框架柱表面油煙較多，部分地區(qū)的框架柱已燒光，呈粉紅色，表面存在輕微的裂紋網(wǎng)，鋼筋微微外露，受力部分的鋼筋略微變形；梁表面顏色發(fā)黃，豎向貫通型的裂縫較多，并存在多條剪切列分，梁的底部以及側(cè)面的混凝土保護(hù)層發(fā)生大面積的剝落情況，多條箍筋露在外面，個(gè)別主筋也存在外露的情況；局部現(xiàn)澆板表面顏色發(fā)黃，部分存在貫穿型裂縫，板下的混凝土保護(hù)層大面積脫落，鋼筋網(wǎng)外露，局部呈現(xiàn)燒穿的情況；預(yù)制空心板出現(xiàn)下?lián)匣蛄芽p的情況，板子失去原油的承載能力，鋼筋受高溫影響，其預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)了不同程度的松弛。從現(xiàn)場(chǎng)的初步鑒定情況來(lái)看，該商場(chǎng)的預(yù)制板構(gòu)件以及梁構(gòu)件的損傷十分嚴(yán)重，已無(wú)加固的必要，應(yīng)采取有效的措施，對(duì)其進(jìn)行及時(shí)拆除。

2.詳細(xì)鑒定

該商場(chǎng)的整體結(jié)構(gòu)屬于框架結(jié)構(gòu)，因此，對(duì)其災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)工作主要包括對(duì)其構(gòu)件強(qiáng)度是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)相關(guān)要求，燒傷情況以及鋼筋受火后產(chǎn)生的影響等幾個(gè)方面。

（1）混凝土構(gòu)件燒傷的深度測(cè)試

混凝土構(gòu)件燒傷后，其內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)一定程度的開(kāi)裂或大面積的疏松層。可以使用非金屬超聲儀，對(duì)火災(zāi)后的混凝土構(gòu)件進(jìn)行超聲波脈沖，如果構(gòu)件內(nèi)部較為密實(shí)，超聲波的傳播速度自然就會(huì)較慢且穩(wěn)定，如果傳播速度較快且不穩(wěn)定，那么就說(shuō)明，構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松，如此一來(lái)，便可對(duì)混凝土構(gòu)件的燒傷深度進(jìn)行判斷。該超市的超聲波生成圖如圖1所示：

超聲波生成圖

上圖為遭受火災(zāi)商場(chǎng)中四段混凝土構(gòu)件的超聲測(cè)試圖，C區(qū)作為火災(zāi)的中心區(qū)域，構(gòu)件的燒傷程度最深，其次是A區(qū)域與B區(qū)域，D區(qū)域?qū)儆诨馂?zāi)的邊緣地帶，受損傷的程度較淺。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度測(cè)試

在混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)中，依舊選取A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，按照上述檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣分析，結(jié)果如下：

C區(qū)作為火災(zāi)的中心區(qū)域，其中選取的三段構(gòu)件，除了基本完好構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以外，受灼燒程度一般或嚴(yán)重的混凝土構(gòu)件，強(qiáng)度均無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。A、D兩區(qū)域所選取的樣本，抗壓強(qiáng)度值離散性較大。B區(qū)域各個(gè)階段的抗壓強(qiáng)度則可以滿足涉及要求。

3.鑒定結(jié)果

通過(guò)上述檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，C區(qū)域作為火災(zāi)中心區(qū)域受災(zāi)嚴(yán)重，抗壓強(qiáng)度已經(jīng)不足以滿足建筑物設(shè)計(jì)時(shí)的最低標(biāo)準(zhǔn)。從該商場(chǎng)混凝土構(gòu)件整體的情況來(lái)看，其強(qiáng)度已經(jīng)明顯低于了設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的百分之六十以上，應(yīng)做拆除構(gòu)件處理。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)火災(zāi)后建筑物混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法與鑒定方法的探討，并以實(shí)際案例為背景，對(duì)其的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。在未來(lái)的研究過(guò)程中，要充分重視火災(zāi)檢測(cè)與鑒定工作的重要性，確保鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，為之后的加固施工設(shè)計(jì)提供寶貴的參考依據(jù)。

（作者單位：廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院）