火灾后建筑物主体结构检测鉴定及处理

柳纬瑞

山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司 山东 济南 250000

摘要：火灾作为最常见的一种灾害,对于建筑物的破坏和影响非常大,不仅会影响建筑的日常使用,甚至对建筑结构也会产生较大的破坏。以具体的火灾实例为参照,通过对火灾后建筑物主体结构的检测和鉴定,全面地分析火灾事故对于建筑物结构的影响,同时重点探讨了火灾后建筑结构的处理方法。

关键词：火灾;建筑物;检测鉴定;处理措施;

建筑物发生火灾之后, 建筑本身构件会出现开裂变形等现象,建筑强度、承载能力、抗震性能等都会受到不同程度的影响。建筑物在火灾高温的影响下,再加上自然冷却或者水冷却,本身的构件性能会发生很大的变化,甚至会影响到后期的居住质量。通过对火灾后的建筑检测鉴定,可以及时地提出应对措施。

1 概述

某建筑物为二层砖混结构建筑物,位于某市城区西南角.该建筑物为预制板(局部现浇板)装配式楼面,建筑面积约240m2,该楼首层为商铺,二层为自住用房.

该建筑物着火区域主要为一层1-4×A-D范围内,燃烧物主要为木门窗、油、橡胶等.消防中队接到报警后出动消防车到现场灭火,火灾持续约1小时左右,一层内部所放汽车电池、油、轮胎等被烧毁。火灾波及一层1-4×A-D区域,部分混凝土构件裸露、酥裂,部分墙体产生裂缝,墙面不同程度被高温烟气熏烤熏黑。建筑物部分外墙瓷砖被灼烧脱落、熏黑,二层1-2×B-D轴范围内地面瓷砖空鼓、裂缝,室内五个木门和七个窗户被烧毁,一层内装修烧毁, 二层2-4×A-C轴范围内的部分内装修在灭火时受损,电线管路破坏、高温烟气导致电线绝缘层受损。

2 受火灾程度划分

2.1 根据现场状况,以受火烧程度大小,分为严重受火区、轻度受火区、未受火区。严重受火区, 一层1-2×B-D和2-4×C-D区域,一层1-2×B-D区域内混凝土楼板颜色为浅黄色,并存在裂缝,楼面瓷砖空鼓、开裂;2-4×A-C轴预制板底部分结构层混凝土严重酥裂、脱落, 钢筋裸露;3×A-C轴梁抹灰酥裂、脱落;1×B-D轴墙体存在宽度约为3mm左右的竖向贯通裂缝，依据现场情况推断严重受火区火灾温度约为500~700℃。轻度受火区,一层1-2×A-B和2-4×C-D区域,该区域内墙体抹灰被熏黑.依据现场情况推断严重受火区火灾温度约为300~500℃。未受火区,一层4-5×A-D和二层1-5×A-D区域,该区域内混凝土构件颜色外表未出现明显变化, 墙面未见明显变化。经现场调查,发现该建筑物一层和二层墙体存在裂缝,裂缝主要分布在严重受火区。

2.2 混凝土构件碳化深度、受火程度检测

对一层混凝土梁及现浇板,采用酒精酚酞溶液检测混凝土碳化深度,并检测受火程度。现场在一层3×A-C轴梁钻取芯样,从一层3×A-C轴梁取芯情况分析,该梁混凝土烧伤深度约为15mm。

2.3 混凝土强度检测

抽取一、二层混凝土梁各1榀,圈梁各2榀,构造柱每层3个位置，采用钻芯法检测现龄期混凝土强度。

2.4 砖及砂浆强度检测

共抽取8面墙体,采用回弹法检测砖强度,采用贯入法检测砌筑砂浆强度。

2.5 构件尺寸、配筋、保护层厚度检测

对一、二层混凝土梁、板,采用HILTI钢筋探测仪保护层厚度，采用现场剔凿法检测其配筋情况;尺量其截面尺寸。

2.6 承载力验算

根据检测结果,依据有关规范,采用中国建筑科学研究院开发的“PKPM”结构设计软件对该楼上部结构承载力进行复核验算，复核验算具体取值如下:

抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组.楼面荷载恒荷载取用3.5KN/m2,活荷载取用2.0KN/m2, 屋面恒荷载取用5.5KN/m2,活荷载取用0.5KN/m2。砌体砂浆抗压强度取2.01 MPa,砖强度等级取MU10.一层梁混凝土强度等级取用C20,梁截面尺寸采用去除烧伤深度后的剩余截面尺寸,钢筋直径采用现场实测值。二层梁混凝土强度等级取用C25,梁截面尺寸采用实测截面尺寸，钢筋直径采用现场实测值。

2.7 鉴定分析

结合以上检测数据和验算结果, 综合分析认为:

(1) 因为楼板的厚度较小且截面惯性矩小,升温较快,预制板主筋为冷拔低碳钢丝,冷加工中所提高的钢筋抗拉强度,随着温度的升高而逐渐降低,产生了应力损失,同时烧伤导致混凝土板底碳化深度增大,钢筋和混凝土的粘结力降低,所以火灾对预应力混凝土板的影响较大。现场部分预制板出现混凝土酥裂、钢筋裸露,现浇板楼板出现裂缝,因此建议对一层顶2-4×A-C轴之间的预制板作更换处理, 对1-2×B-D轴现浇板进行加固处理。(2) 火灼烧对主梁的主要影响是烧伤层耐久性和强度的变化,同时在火灾发生时由于板和梁升温不同,产生温度应力.现场一层3×A-C的梁受到高温作用,表面混凝土酥松,应对该梁表面处理。

3 结构构件检测鉴定综合评级

根据检测鉴定结果,建议对检测鉴定评定不同等级的结构构件进行如下处理:(1) 评定为a级的构件,可不做处理。(2) 评定为b级的构件,提高耐久性措施处理

，建议采用聚合物砂浆抹面处理。(3) 评定为c级的构件,凿除烧蚀损伤深度较浅的面层后进行结构补强面层处理。建议采用高强钢绞线聚合物砂浆面层结构补强处理。

4 火灾后建筑物主体结构鉴定结果和处理

(1) 火灼烧对主梁的主要影响是烧伤层耐久性和强度的变化, 同时在火灾发生时由于板和梁升温不同, 产生温度应力.现场一层的梁受到高温作用, 表面混凝土酥松, 应对该梁表面处理.

(2) 梁板承载力复核。检测结果显示,二层一部分梁板强度已经无法满足原设计要求,并且梁板厚度明显不达标,中度烧损的梁板抗弯承载力明显下降, 再加上裂痕较多,局部裂痕宽度较大,还有明显的保护层脱落现象,所以这一部分需要使用粘钢法加固。

(3) 火灾对砌体的作用由砂浆性能和砖块材质决定, 砖砌体在较高的火灾温度作用下, 砌体中的砂浆和砖的强度降低, 从而降低了砌体的强度, 影响砖混结构的承载能力;另外砌体内外的温度变化会使墙体内的应力发生变化, 当墙体内局部应力大于砌体的抗拉强度时, 墙体就会发生开裂.该建筑部分墙体存在裂缝, 且部分裂缝宽度较大, 应对存在裂缝的墙体进行加固处理.

结束语

本文以某商务综合楼为例,阐述了火灾后建筑物的检测鉴定内容,目前, 我国尚无一套完善的火灾后建筑物检测鉴定的程序及标准,在对火灾后建筑进行评估时难免会有主观因素的影响,因此需要加强评估和判断依据的研究, 将理论与实践相结合,进一步完善检测鉴定系统。有了精确的鉴定结论,才能更有效地制定后续加固设计。对该建筑物进行加固维修设计,设计两种方案进行比对,综合考虑选用最有效,加固效果良好的方案,为今后类似工程提供参考。

参考文献

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