某棧橋火災后安全性鑒定

崔錫銳 山西省工業設備安裝集團

1 工程概況

某鋼棧橋結構形式為鋼桁架，下部為單排混凝土結構支架。該鋼棧橋長49.38m，寬4.60m。該鋼棧橋發生火災，火災持續半個小時左右，可燃物燃燒結束后自然冷卻。受此次火災事故的影響，火災影響范圍為舊鋼棧橋兩跨范圍內，影響面積約為197.54m2。

受本次火災影響，該鋼棧橋影響范圍內的鋼構件受到不同程度的損傷或破壞，為了解本次火災事故對該鋼棧橋結構安全狀況的影響，以及確保后期的使用安全，特對本次火災事故影響范圍內的鋼棧橋進行檢測鑒定（見圖1）。

圖1 火災后棧橋圖

2 檢測內容及結果

2.1 結構體系調查

該鋼棧橋為箱型截面桁架結構，下弦節點支承于混凝土支架牛腿上。該鋼棧橋鋼材采用Q235B，C級普通螺栓。桁架制作時起拱，起拱高度為L/600。

2.2 火災基本情況調查

經現場調查，該鋼棧橋發生火災，起火部位為拉緊間（3～4軸之間第③節間），起火原因為煤塵自燃，煤塵燃燒引起皮帶燃燒，后引燃聚苯彩鋼夾芯板，火災持續30min左右，可燃物燃燒結束后自然冷卻。

2.3 火作用調查

依據CECS 252：2009《火災后建筑結構鑒定標準》中4.2條要求及附錄A，根據火場殘留物熔化、變形、燃燒、燒損程度等，推定現場火災對結構的作用溫度分區，檢測結果見表1。

圖2 鋼棧橋檢測分區示意圖

表1 鋼棧橋火災作用溫度分區推定

2.4 結構現狀檢測

2.4.1 結構燒灼損傷狀況檢查

依據CECS 252：2009《火災后建筑結構鑒定標準》的要求，現場對桁架鋼構件損傷狀態進行檢測，根據鋼構件的殘余變形與撕裂、局部屈曲與扭曲、連接板殘余變形與撕裂、焊縫撕裂與螺栓滑移及變形斷裂等進行評定。

現場鋼構件損傷狀態、分布區域及損傷等級結果見表2。

根據現場檢測結果，受火災溫度影響，從溫度低區域至溫度高區域，鋼構件強度有明顯變低的趨勢。

根據實驗結果，鋼材強度達到Q235B鋼的要求，斷后伸長率3個試件不滿足Q235B鋼的要求。說明鋼材受火后，強度略降小，塑形性能降低，脆性增加。

表2 鋼棧橋損傷狀態、分布區域及損傷等級

表3 荷載及結構設計參數選取

3 結構承載力計算分析

普通熱軋結構鋼在高溫下的力學性能會發生變化，所以需對現場高溫過火后的鋼材強度進行折減，依據《火災后建筑結構鑒定標準》CECS 252：2009 中的附錄J，對不同溫度區域的構件采用不同的屈服強度折減系數。

根據現場檢測結果，采用3D3S結構計算分析軟件對該鋼棧橋桁架承載力進行驗算校核，桿件截面以現場檢測結果為準。模型中結構自重由軟件自動導算，荷載依據現場檢測結果、設計圖紙及GB 50009—2012《建筑結構荷載規范》選取，計算參數依據GB 50017—2017《鋼結構設計標準》選取。具體參數見表3。

經驗算，在各種工況組合下，考慮鋼構件火災后屈服強度折減，桁架主結構鋼構件應力比均小于1，滿足國家現行規范要求。表明該棧橋鋼構件在高溫冷卻后，其承載力尚能滿足規范要求，但是減小了該棧橋的安全儲備。

4 建議

（1）建議對火災中變形嚴重、承載力不足的維護結構檁條等盡快進行更換，維護保溫復合板選用巖棉或玻璃絲棉等不燃保溫材料。局部補強屈曲較嚴重的主要結構構件。

（2）更換所有松動的螺栓，補焊被撕裂的焊縫，對發生其屈曲的節點板進行局部加固處理。

（3）建議盡快對表面受損的鋼構件進行防腐、防火噴涂處理。

（4）建議日常加強觀察及維護，定期組織安全隱患排查，對查出的問題及時予以整改維修。