議火災(zāi)事故后的混凝土結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固方法

覃宏業(yè)

摘 要：火災(zāi)事故發(fā)生之后，為了對(duì)建筑工程項(xiàng)目的受損情況、建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、承重載荷能力、火災(zāi)事故受損區(qū)域、燃燒溫度數(shù)值等因素做出分析與鑒定，因而需要科學(xué)進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果制定恢復(fù)、維修火災(zāi)建筑結(jié)構(gòu)性能的加固措施。下文中，筆者將從個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，分析不同類型的建筑工程項(xiàng)目發(fā)生火災(zāi)事故后的結(jié)構(gòu)受損情況，并提出具體的檢測、修復(fù)、加固方法與措施。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)事故；混凝土結(jié)構(gòu)；檢測鑒定；加固方法

由于火災(zāi)事故的頻頻發(fā)生，不僅對(duì)建筑工程項(xiàng)目造成了損害，也對(duì)居住者的人身安全、財(cái)產(chǎn)安全帶來了威脅與損害，尤其是建筑工程中的混凝土結(jié)構(gòu)部分，容易在火災(zāi)事故中發(fā)生外觀變形和受力結(jié)構(gòu)毀損，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的承重性能降低，同時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能和耐久性能也受到影響，增加了建筑工程項(xiàng)目的危險(xiǎn)事故再發(fā)生幾率。經(jīng)過數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，大部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工程項(xiàng)目，在火災(zāi)事故后并不會(huì)發(fā)生坍塌，只需按照損傷情況予以外觀修復(fù)和結(jié)構(gòu)加固，仍然能夠滿足正常的居住使用需求，并且能夠有效保障建筑物的安全與舒適。

1 工程概況

某失火廠房為單層框架結(jié)構(gòu)，該廠房發(fā)生火災(zāi)，致使該建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到不同程度的損傷。該火災(zāi)發(fā)生原因是在進(jìn)行設(shè)備安裝過程中，電焊殘留火星起火，之后火勢在廠房內(nèi)蔓延。經(jīng)現(xiàn)場了解，火災(zāi)發(fā)生于當(dāng)日上午約11‥25時(shí)，自發(fā)生火災(zāi)至火災(zāi)結(jié)束約1.5小時(shí)，采用噴水的方式將火澆滅?，F(xiàn)場設(shè)備多數(shù)損毀。

2 火災(zāi)后現(xiàn)場調(diào)查

2.1 火災(zāi)發(fā)展情況的現(xiàn)場調(diào)查

第一事故現(xiàn)場調(diào)查應(yīng)當(dāng)從火情的發(fā)生時(shí)間、燃燒地點(diǎn)、發(fā)生原因等幾個(gè)方面開展，并逐步深入到火情的擴(kuò)散路徑、燃燒范圍、撲滅方法等事項(xiàng)內(nèi)容?；馂?zāi)發(fā)生地點(diǎn)為：剛建成的工廠樓房，其中放置了新購買的加工設(shè)施與設(shè)備。火災(zāi)事故的起因?yàn)椋河捎诩庸み^程中使用的電焊操作，產(chǎn)生了火星并且沒有得到有效撲滅，火星與附近的包裝材料、易燃物品接觸，在無人監(jiān)管的休息時(shí)間里發(fā)生燃燒等。同時(shí)，因?yàn)樵摰攸c(diǎn)屬于相對(duì)密閉的空間，缺少了氧氣助燃，火情被限制在有限空間范圍內(nèi)，沒有并迅速蔓延到工廠樓房的其他場所。

2.2 廠房內(nèi)物品、設(shè)施及外觀燒損狀況

調(diào)查火災(zāi)現(xiàn)場物品的燒損情況，收集現(xiàn)場殘留物，記錄受損混凝土的開裂、剝落、露筋情況?，F(xiàn)場設(shè)備多數(shù)損毀。外墻鋁合金窗框被燒熔斷，玻璃軟化卷曲，局部玻璃燒化。部分鐵質(zhì)管道變形，未見熔化。地面存在燒毀管材等殘留物?？蚣苤⒘?、板以及填充坡均受到不同程度的損傷。

3 火災(zāi)后現(xiàn)場檢洲

本工程主要采用以下檢測方法：

（1）外觀檢側(cè)方法：觀察混凝士表面受不同溫度后顏色的變化，用小錘錘擊構(gòu)件表面辨別損傷混凝土的聲音，記錄混凝土脫落情況以及受力鋼筋外漏情況。

（2）強(qiáng)度檢側(cè)方法：混凝土采用鉆芯法取樣側(cè)試殘余強(qiáng)度，鋼筋采用取樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)火災(zāi)后鑰筋的力學(xué)性能變化。

4 檢側(cè)結(jié)果分析及鑒定結(jié)論

從現(xiàn)場外觀檢查及混凝土強(qiáng)度側(cè)試結(jié)果分析，3-5/A-H為直接受火區(qū)域，火勢較大，其中（1/4）-SB-G燒傷嚴(yán)重；其余部分也相應(yīng)受到火勢的影響，燒傷較輕。

4.1 火災(zāi)溫度的判定

構(gòu)件表面曾經(jīng)達(dá)到的溫度及作用范圍可根據(jù)火場殘留物熔化、變形、燃燒、燒損程度等進(jìn)行推斷?；馂?zāi)中，直接受火灼燒的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面曾經(jīng)達(dá)到的溫度范圍，可根據(jù)混凝土表面顏色、裂損剝落、錘擊反應(yīng)等進(jìn)行推斷。根據(jù)外觀檢查及火災(zāi)現(xiàn)場殘留物的燒損特征等，估計(jì)出本工程火災(zāi)最高溫度在850℃左右。構(gòu)件火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部截面曾經(jīng)達(dá)到的溫度，可根據(jù)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)升溫時(shí)間進(jìn)行推斷。標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量升溫時(shí)間是指：火災(zāi)作用達(dá)到的最高溫度，相當(dāng)于采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO-834的標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)試驗(yàn)，達(dá)到相同溫度所對(duì)應(yīng)的升溫時(shí)間。

4.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷部位

建筑物的損傷部位主要與火源、可燃物及構(gòu)件的受火面有關(guān)。從調(diào)查分析可見，構(gòu)件主要損傷部位有：（I）部分現(xiàn)澆板的底部；（2）梁的底部、部分迎火面的側(cè)面；（3）部分柱的角部、部分迎火面；（4）部分填充墻的迎火面。

4.3 火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件鑒定

本工程采用《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》CECS 252：2009進(jìn)行火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件鑒定。首先根據(jù)構(gòu)件燒灼損傷、變形、開裂（或斷裂）程度進(jìn)行初步鑒定評(píng)級(jí)。考慮火災(zāi)對(duì)材料強(qiáng)度和構(gòu)件變形的影響，對(duì)火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力進(jìn)行計(jì)算并評(píng)級(jí)。

5 加固方法

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)火災(zāi)高溫作用后，關(guān)于加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)與計(jì)算的具體方法，目前尚無專門的規(guī)范可依。本工程結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)時(shí)，采用計(jì)算與構(gòu)造相輔相成的原則周。在構(gòu)造措施方面，應(yīng)著重考慮如下幾個(gè)方面：鑒別受火燒損的混凝土并予以剔除；保證新舊混凝土牢固結(jié)合；混凝土裂縫的修補(bǔ)復(fù)原；混凝土保護(hù)層破壞情況鑒定及其處理；補(bǔ)強(qiáng)鋼筋的錨固措施。

根據(jù)詳細(xì)評(píng)定結(jié)果結(jié)合梁、板、柱損傷特征，本工程加固方案如下：（1）對(duì)輕微損傷的框架柱、梁、板，鑿除燒疏和空鼓的混凝土，露出未損壞的堅(jiān)硬混凝土，噴射細(xì)石混凝土恢復(fù)至原斷面尺寸。（2）對(duì)中度損傷的框架梁，采用外枯角鋼進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。（3）對(duì)中度損傷的現(xiàn)澆板，采用增加焊接鋼筋網(wǎng)后噴射混凝土進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。本工程廠房經(jīng)過上述修復(fù)處理后，已正常使用至今。

綜上所述，火災(zāi)事故的發(fā)生往往給人們帶來了難以承受的財(cái)產(chǎn)損失和人身傷害，于此同時(shí)，也對(duì)建筑工程項(xiàng)目造成了不同程度的破壞，不利于城市的健康發(fā)展?；馂?zāi)事故發(fā)生后，需要對(duì)建筑項(xiàng)目的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，分析并判斷其遭受的損害程度，選擇應(yīng)當(dāng)使用的加固方案和具體措施。

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（作者單位：大連市建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司）