山东舜泰工程检测鉴定有限公司 济南 250000
摘要：火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，结构在遭受火灾后，由于高温作用，结构会发生破坏。本文结合实际工程，对工程在火灾后进行检测，做出安全性鉴定，并根据实际情况提出加固建议，为处理类似问题提供经验。
关键词：火灾 检测 鉴定 加固
建筑结构在遭受火灾后，通常表现为构件不同程度的损伤，并不发生坍塌，一般经修复加固后仍可继续使用[1]。但由于火灾的复杂性，不同位置的构件火伤程度不同，同构件在同一位置的火伤程度也不同,最后提出的加固方案也不同，所以，在火灾后对建筑结构的检测鉴定是十分必要的。
1.火灾检测与鉴定
1.1火灾温度判定
在建筑物火灾受损检测鉴定中，首先应该判定火灾温度，一般可根据火灾燃烧时间残留物烧损特征，结构构件烧损外观，结构烧损层厚度，钢筋强度变化判定，超声波法或其他判定方法来判定火灾温度[2]。
1.2火灾对钢筋混凝土的影响
火灾后混凝土在低于温度200℃之前，其抗压强度的下降均不明显，随着温度的逐步升高，其抗压强度呈下降趋势。混凝土随着温度从常温升到400℃左右时，混凝土的抗压强度开始会有轻微下降，随后会有一些上升，当温度超过400℃时，强度开始急剧下降；高温自然冷却后混凝土弹性模量随着温度的升高不断降低，且降低速率比相应抗压强度速率更快[2]；另外，火灾还会造成混凝土与钢筋的粘结力的损失。
1.3火灾鉴定
当建筑物受到火灾之后，应对通过诊断、检测、分析，可判定结构的损伤程度，混凝土结构应通过实际经验和试验验证进行受损综合评定。受损程度属于危险构件者应尽可能拆除，但应采取必要的安全措施[3]。同时，对其相关联的不予拆除的构件应进行加固处理，火灾后受损结构加固的重点是中度受损和严重受损的构件。
2.工程概况
某市热力公司厂房，结构形式为混凝土框架结构，建筑层数为地上七层，无地下室，建筑高度为28.300m，建筑面积为9053.41 m2，抗震设防烈度为7度，建筑物安全等级为二级，建造时间为2009年。其中，在厂房内23.950m处设有梁区，锅炉落煤斗顶设置在梁下。
3.火灾现场调查及检测
火灾前内部工作人员对2号锅炉落煤斗进行检修口开口作业，在气割过程中，不慎引燃落煤斗内部衬板，导致内部衬板大面积引燃。经过半个小时抢救，现场已不见明火，1个小时后，现场全部清理完毕。经现场勘查，2号锅炉落煤斗处主体结构过火面积约350㎡，23.95m处的梁结构遭受火灾的破坏。
3.1现场表观检测
现场对23.950m层2/B-5、7梁、B、C-5梁、B、C-7梁分别进行剔凿，均发现混凝土表观质量差，有麻面、掉皮、起砂等现象， 23.950m层2/B、C-6梁梁面无抹灰，混凝土表面被黑色覆盖，有轻微裂缝网，局部呈灰白色，如图2所示；23.950m层2/B-5、7梁，无抹灰，在外露混凝土梁侧面上，混凝土表面呈粉红色，如图3所示；23.950m层C-5、7梁，有抹灰，在外露混凝土梁侧面上，经剔凿，混凝土表面呈灰白色，局部微黄，有粗裂缝网。
落煤斗处其它混凝土梁部位局部呈灰白色；落煤斗处钢板产生屈曲变形，屈曲最大矢高近80mm，使落煤斗与混凝土梁之间部分部位产生松脱现象。
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3.2混凝土梁强度检测
依据《建筑结构检测技术标准》 GB/T 50344-2004和《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 JGJ/T 23-2011要求，现场取3道混凝土梁，采用回弹法检测未过火区域混凝土的强度等级。经检测，所检混凝土梁未过火部位抗压强度均已达到设计强度等级。
3.3混凝土构件碳化深度检测
依据《建筑结构检测技术标准》 GB/T 50344-2004和《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 JGJ/T 23-2011要求，现场在未过火部位抽取3道混凝土梁，在过火部位抽取2道混凝土梁。经检测，所检未过火部位混凝土梁碳化深度平均值为2.3mm，所检过火部位混凝土梁碳化深度平均值为10.5mm。
3.4混凝土梁保护层厚度检测
依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 50204-2002要求，现场抽取3道混凝土梁，采用钢筋探测仪检测混凝土梁保护层厚度。经检测，实测混凝土梁保护层厚度与设计混凝土梁保护层厚度相符。
4.鉴定分析及结论
4.1鉴定分析
根据现场受火物体状态，落煤斗钢板产生屈曲变形现象、混凝土表面局部灰白或略显浅黄色且有较多裂纹，推断该过火区域结构构件的受火温度在700℃~800 ℃左右。依据上述检查、检测结果及《火灾后建筑结构鉴定标准》 CECS 252-2009的规定对混凝土梁进行火灾后初步鉴定评级，将23.950m层过火区域混凝土梁评定为III级。落煤斗处钢板产生屈曲变形，屈曲最大矢高近80mm，使落煤斗与混凝土梁之间部分部位产生松脱现象。依据《火灾后建筑结构鉴定标准》 CECS 252-2009的规定对落煤斗与混凝土梁的连接进行火灾后初步鉴定评级，将23.950m层过火部位落煤斗与混凝土梁的连接评定为IV级，存在较大安全隐患。所检混凝土梁未过火部位抗压强度均已达到设计强度等级；所检未过火部位混凝土梁碳化深度平均值为2.3 mm，所检过火部位混凝土梁碳化深度平均值为10.5 mm；实测混凝土梁保护层厚度与设计混凝土梁保护层厚度相符。根据上述鉴定分析对混凝土梁进行复核验算，所检混凝土梁承载力损失均超过15%，其中过火区的梁承载力损失达28%。
4.2鉴定结论
根据上述鉴定分析及《火灾后建筑结构鉴定标准》 CECS 252-2009 的规定对混凝土梁进行火灾后详细鉴定评级，经计算分析，主厂房23.950m层B、C-5梁、B、C-7梁、2/B、C-6梁、2/B-5、7梁、C-5、7梁均评定为d级，必须及时采取措施进行加固处理。建议在进行加固混凝土梁的同时，考虑将落煤斗与支座之间的连接进行加强。
5.加固设计方案
在原有混凝土柱侧面进行植筋；将原有混凝土梁采用灌浆料加大截面尺寸；在加大截面尺寸的同时，将煤斗与新增截面之间进行可靠连接；该加固应确保煤斗荷载及原梁荷载有效传递于四周的混凝土柱。
结论
钢筋混凝土结构的加固方法有多种，在实际工程应用中应根据火灾后结构受损情况，结合各种结构类型特点，按照构件火灾损伤评定等级以及所需加固的部位，因地制宜地采用不同的加固设计方案。采用植筋加固加大混凝土柱截面尺寸的方法可以有效的提高柱的承载力，并且对于原结构基本没有什么损坏，具有良好的经济效益。文中对结构发生火灾后进行了检测鉴定与加固设计, 为以后火灾后工程加固设计提供了实际参考。
参考文献
[1] 田明革. 火灾后钢筋混凝土结构破损评估研究与应用[J]. 湖南 t 湖南大学, 2002, 8008.
[2] 赵现省, 陈雄飞. 火灾对钢筋混凝土结构力学性能的影响分析[J]. 特种结构, 2014(03).
[3]卜良桃, 周锡全. 工程结构可靠性鉴定与加固[M]. 中国建筑工业出版社,2009.
论文作者:董吉德,庞元洲
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/29
标签：混凝土论文; 火灾论文; 鉴定论文; 过火论文; 抗压强度论文; 结构论文; 部位论文; 《基层建设》2016年17期论文;