文/孫建文 山東興盛建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東煙臺 264034

某廠房火災(zāi)鑒定及安全對策措施

文/孫建文 山東興盛建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東煙臺 264034

通過某鋼結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi)后結(jié)構(gòu)受損情況，描述廠房火災(zāi)受損的檢測、鑒定內(nèi)容及方法，進(jìn)行理論分析及損傷狀態(tài)等級評定,得出檢測鑒定結(jié)論，并提出安全對策措施,為類似工程火災(zāi)后鑒定積累了寶貴經(jīng)驗。

鋼結(jié)構(gòu)；火災(zāi)檢測；鑒定；安全措施

1、工程概況

某鋼結(jié)構(gòu)廠房局部發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)持續(xù)時間約40min，造成主要承重構(gòu)件過火，部分樓板開裂、混凝土脫落，門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損。

2、檢測、鑒定的內(nèi)容及方法

2.1 采用鉆芯法現(xiàn)場鉆取柱及樓板混凝土芯樣，檢測混凝土的抗壓強度，并通過芯樣檢測混凝土表面燒傷深度及樓板的有效厚度。

2.2 根據(jù)現(xiàn)場磚墻表面顏色、開裂、疏松脫落及殘留物等情況綜合判斷磚墻部位的火災(zāi)溫度及受損狀況，判斷是否可以修復(fù)。

2.3 根據(jù)現(xiàn)場混凝土表面顏色、開裂、疏松脫落等情況綜合判斷火災(zāi)溫度及受損狀況。

2.4 檢查鋼梁、鋼柱是否存在明顯的變形。

2.5 對樓板混凝土脫落、開裂部位進(jìn)行檢測，并對檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計、匯總。

2.6 采用局部破壞的方法檢查混凝土樓板是否開裂。

2.7 根據(jù)火災(zāi)溫度及現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，判斷結(jié)構(gòu)安全性。

2.8 根據(jù)檢測結(jié)果，對建筑物目前的現(xiàn)狀提出相應(yīng)的加固修復(fù)處理的方案。

3、理論分析及損傷狀態(tài)等級評定

3.1 構(gòu)件火災(zāi)影響分析

火災(zāi)后混凝土經(jīng)高溫作用，其彈性模量及混凝土與鋼筋間的粘結(jié)強度隨溫度的升高而降低。當(dāng)溫度達(dá)到500℃以后，混凝土的彈性模量下降速度比混凝土抗壓強度降低速率更為迅速，下降約60%左右。在此溫度下，由于混凝土與鋼筋間的變形差異增大，使得混凝土與鋼筋間的粘結(jié)強度也大為降低，只是由于HPB235級鋼筋與HRB335級鋼筋本身的摩阻力和咬合力不同，因而在高溫作用后粘結(jié)強度下降程度也有所不同，HPB235級鋼筋在500℃后粘結(jié)強度約下降50%，而HPB235級鋼筋下降則不到20%。當(dāng)溫度達(dá)到700℃～800℃以后，混凝土的彈性模量幾乎為零，而此時的混凝土與鋼筋間的粘結(jié)強度，HPB235級鋼筋已全部喪失，HRB335級鋼筋也喪失了60%，可以看出火災(zāi)對HPB235級鋼筋的粘結(jié)強度影響較大。

根據(jù)火災(zāi)情況，本工程樓板損壞程度大于梁柱的損壞程度，此現(xiàn)象與理論分析完全相符。

鋼筋在高溫下的抗拉強度隨溫度的升高而降低，由于各種鋼筋的成分和制造工藝不同，其抗拉強度的變化也略有不同，普通熱軋低碳鋼筋的溫度大于200℃時屈服消失，出現(xiàn)強化現(xiàn)象。各種鋼筋在溫度小于400℃后，強度下降不明顯，當(dāng)溫度大于400℃后強度下降顯著。

經(jīng)現(xiàn)場對不同過火溫度區(qū)域構(gòu)件取樣檢測結(jié)果，試樣的屈服強度、抗拉強度略有下降，基本與理論分析相符。

4、損傷狀態(tài)等級評定

4.1 評級原則

根據(jù)《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（CECS252:2009），火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鑒定評級分初步鑒定評級和詳細(xì)鑒定評級。

4.1.1 初步鑒定評級

火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件的初步鑒定評級，根據(jù)構(gòu)件燒灼損傷、變形、開裂程度評定損傷狀態(tài)等級：

Ⅱa級—輕微或未直接遭受燒灼作用，結(jié)構(gòu)材料及結(jié)構(gòu)性能未受或僅受輕微影響。

Ⅱb級—輕度燒灼作用，未對結(jié)構(gòu)材料及結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生明顯影響，尚不影響結(jié)構(gòu)安全。

Ⅲ級—中度燒灼尚未破壞，顯著影響結(jié)構(gòu)材料及結(jié)構(gòu)性能，明顯變形或開裂，對結(jié)構(gòu)安全及正常使用產(chǎn)生不利影響。

Ⅳ級—破壞。火災(zāi)中結(jié)構(gòu)倒塌或構(gòu)件塌落，結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?zé)茡p傷、變形、開裂損壞，結(jié)構(gòu)承載力喪失或大部喪失，危及結(jié)構(gòu)安全。

4.1.2 詳細(xì)鑒定評級

火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件的詳細(xì)鑒定評級，根據(jù)檢測鑒定分析結(jié)果，評定為b、c、d級。

b級—基本符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下限水平要求，尚不影響安全，可正常使用，宜采取適當(dāng)措施；

c 級—不符合相關(guān)規(guī)范要求，在目標(biāo)使用年限內(nèi)影響安全和正常使用，應(yīng)采取措施。

d級—嚴(yán)重不符合相關(guān)規(guī)范要求，嚴(yán)重影響安全，必須及時或立即加固或拆除。

4.2 損傷狀態(tài)等級

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面溫度及現(xiàn)場檢測結(jié)果，根據(jù)溫度區(qū)域劃分的4個溫度區(qū)，評定結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷程度如下：

1.I區(qū)、II區(qū)及III區(qū)混凝土樓板、梁柱均評級為III級，IV區(qū)混凝土樓板、梁柱均評級為II級。

2.I區(qū)、II區(qū)及III區(qū)墻體及IV區(qū)電梯間北側(cè)、西側(cè)墻體、樓梯間北側(cè)墻體均評級為III級，IV區(qū)墻體均評級為II級。

3.二層地面、窗戶評級為III級，二層門式剛架、屋面及其他支撐系統(tǒng)評級為II級。

綜上評定及分析，依據(jù)《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（CECS252:2009）規(guī)定，一層混凝土構(gòu)件、墻體及其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)評級為c級，二層地面、窗戶評級為d級，二層除地面窗戶外評級為b級。

5、鑒定結(jié)論

綜合以上對該廠房的檢測與分析，依據(jù)《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（CECS252:2009）做出如下鑒定結(jié)論：

5.1 一層樓板、梁、柱鑒定評級為c級，不符合相關(guān)規(guī)范要求，在使用年限內(nèi)影響安全和正常使用，應(yīng)進(jìn)行加固處理。

5.2 一層墻體鑒定評級為d級，嚴(yán)重不符合相關(guān)規(guī)范要求，嚴(yán)重影響安全，應(yīng)進(jìn)行拆除處理。

5.3 二層地面鑒定評級為c級，影響正常使用，不可修復(fù)，應(yīng)鑿除重做。

5.4 二層以上門式剛架、屋面及其他附屬鋼構(gòu)件及IV區(qū)梁柱鑒定評級為b級，基本符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下限水平要求，尚不影響安全，尚可正常使用，需對表面煙熏部位重新噴涂油漆。

6、安全對策

根據(jù)鑒定結(jié)論，初步提出如下安全對策：

6.1 對評為c級的混凝土構(gòu)件根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行加固處理，驗算構(gòu)件承載力時對原有梁柱板鋼筋屈服強度進(jìn)行折減，建議梁柱主筋折減系數(shù)取0.90，樓板鋼筋及箍筋折減系數(shù)取0.85；混凝土強度可按原設(shè)計的70%進(jìn)行折減。

6.2 一層墻體及電梯間南側(cè)、東側(cè)墻體、樓梯間南側(cè)墻體可進(jìn)行重新抹灰處理，其余墻體拆除重做。

6.3 二層地面需鑿除后，根據(jù)原設(shè)計重新施工。

6.4 燒壞門窗需根據(jù)原設(shè)計圖紙要求重新安裝。

6.5 熏黑鋼構(gòu)件重新進(jìn)行噴涂。

結(jié)語：

本廠房根據(jù)檢測鑒定結(jié)果及安全對策，依據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行了加固處理，排除了安全隱患，目前已正常投入使用。

[1]中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（CECS252:2009）.