关键词：房屋火灾后；结构检测鉴定；修复加固
引言
房屋遭受火灾作用后，结构性能发生退化，表现为承载力降低、刚度减小、抗震能力下降。目前，我国尚无一套完善的火灾后房屋检测鉴定程序，而且在对火灾后受损评估时也会受到主观因素的影响，因此需要大力加强火灾后房屋检测鉴定及评估判断依据的研究，依据检测鉴定结论，才能更有针对性制定后续加固修复设计和施工工作。
1工程概况
某厂房仓库为四层框架结构，建筑面积约为56000㎡，火灾于凌晨4时许发生，消防队到达火场后迅速喷水灭火，至5时左右明火被扑灭。起火原因为天气干燥等原因导致一楼楼梯口处电路短路，引起厂房内化工物品等易燃物燃烧，火势向四周迅速蔓延，最终导致厂房发生严重火灾。
2火灾后现场调查
火灾作用部位是指大火对建筑结构构件作用的具体部位和区域。梁、板、柱及围护结构墙体不同部位受火作用时，对结构的影响程度也不同。混凝土内部温度分布与迎火面、背火面存在较大关系，温度分布不同导致材料的应变不同。火灾现场燃烧持续时间和达到的最高温度决定了火灾严重性，一般有以下六种因素：①可燃物的数量，即火灾荷载；②可燃物的燃烧性能；③可燃物的分布状况；④过火区域的大小和形状；⑤过火区域的开口面积和大小；⑥过火区域的热性能。
根据现场情况，用观察、锤敲、尺量的方法检测火损后对梁、板、柱及围护结构墙体外观质量进行检测，并拍照及绘图等留存作为影像资料。通过外观检测发现：
（1）柱梁板承重结构：火损比较严重的构件集中在着火点附近8跨范围内，有12根柱烧伤严重，混凝土保护层已受到损伤，占过火区域柱总数的13.5%，其余框架柱件轻微受损或者局部仅粉刷层熏黑，龟裂。过火区域内12根框架梁和5根次梁烧伤严重，梁底钢筋的混凝土保护层受到损伤，占梁类构件的4.3%。该区域现浇板板底混凝土普遍崩落、钢筋外露，最深处板已烧穿，总面积约620㎡。
（2）围护结构调查结果：厂房室内地坪及厂房之间的过道地坪、门窗严重损毁。一层楼梯间左侧大部墙体抹灰层脱落，部分砂浆层灼伤，块材表面酥松。
3确定检测鉴定方案
通过现场勘查和消防部门的火灾报告基本确定火灾影响的范围和程度，火灾过火区主要集中在一层墙体、混凝土柱和二层结构板及围护墙体。制订检测鉴定方案时，对过火区域进行详细勘查、检测和鉴定，对未受火灾影响的区域进行常规勘查、检测和鉴定，具体包括以下内容：（1）了解火灾发生的原因、经过和持续时间；现场勘查灾后现状、构件受损情况，对结构稳定性做初步判断。（2）根据检测方案需要对过火区和未过火区结构的材料性能、构件变形和裂缝、构件承载力、节点连接等进行专项检测。（3）根据结构构件的鉴定评级和检测数据，建立该建筑的力学结构模型，进行承载力复核，综合评定建筑结构的安全等级；如结构构件受损严重，可不建立力学模型，直接进行建筑结构的安全等级评定。需要注意的是，根据规程要求，结构构件火灾受损状态对结构构件进行鉴定评级，火灾后结构构件损伤状态的不评Ⅰ级，安全等级不评a级。
4火灾后建筑结构鉴定的内容
(1)初步鉴定。初步鉴定应包括下列内容:①现场初步调查;②火灾作用调查;③查阅分析文件资料;④结构观察检测、构件初步评定等级;⑤编制鉴定报告或准备详细检测鉴定。(2)详细鉴定。详细鉴定应包括下列内容:①火灾作用详细调查与检测分析;②结构构件专项检测分析;③结构分析与构件校核;④构件详细鉴定评级;⑤编制详细检测、鉴定报告。(3)鉴定报告。鉴定报告应包括下列内容:①普查:a．对房屋结构类型、基础形式、建筑层数、房屋地址、建造年代、房屋朝向、房屋装修概况及房屋用途进行现场调查;b．对房屋整体的使用状况、荷载分布进行检查;c．对该房屋现有上部结构的建筑及结构布置、构件尺寸、层高等情况进行现场测量，绘制各层建筑、结构平面示意图。②变形测量。采用电子经纬仪或线锤对房屋部分转角位置竖向构件垂直度和整体变形进行测量，查明房屋是否出现倾斜现象。③结构构件缺陷及损伤程度检查:a．对结构构件存在的缺陷及损伤情况进行调查与记录;b．对混凝土结构或构件的裂缝分布与大小进行调查和记录。④主体结构的材料力学性能检测:a．按照国家现行相关检测标准的要求抽取一定数量的钢筋混凝板构件采用钻芯法进行混凝土抗压强度检测;b．按照国家现行相关检测标准的要求抽取一定数量的钢筋混凝板、梁及柱构件进行配筋情况、砼保护层厚度检测;c．按照国家现行相关检测标准的要求抽取一定数量的钢筋混凝梁及柱构件采用钻芯回弹综合法进行混凝土抗压强度检测。⑤结构承载力复核。根据现场检查、检测结果，并依据国家现行相关规范对该房屋现状结构承载力进行验算分析。⑥评定与处理建议。
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5火灾后结构检测鉴定
（1）构件混凝土损伤层的厚度
根据现场调查，建筑物损伤的类别主要分为Ⅱb级（轻度灼伤）与Ⅲ级（中度灼伤尚未破坏）2种损伤程度的柱构件，其损伤层的最大厚度是30mm与34mm，而梁构件损伤层的最大厚度则分别是28mm和35mm。在火灾现场的检测中发现，建筑物内其余柱构件和梁构件没有受到火灾的影响，其混凝土碳化的最大深度是12mm。（2）构件混凝土的剩余强度建筑物经火灾烧灼后，构件混凝土强度的检测一般选择使用钻芯方法，对受损构件混凝土的芯样进行钻取并展开检测。本工程梁柱设计混凝土强度等级都采用的是C25。在检测现场中，燃烧区域内的损伤类别主要有Ⅱb级与Ⅲ级构件，在梁柱构件上芯样的钻取数量为18个，以此为研究对象开展混凝土抗压强度的检测工作。柱构件中发生断裂的芯样有2个，呈现出碎裂状的芯样有1个。在梁构件中，发生断裂的芯样有2个，呈现出碎裂状的芯样有2个。通过芯样抗压强度试验可知，柱构件芯样的抗压强度值为22.6MPa~24.9MPa，而梁构件芯样的抗压强度值为21.2MPa~24.3MPa。过火区域范围内实际强度不满足强度为C25的等级要求。非过火区域随机选择13根柱及20根梁构件，通过对回弹法检测，能满足设计强度等级C25的要求。
6加固处理
6.1柱、梁火损修复
对评为Ⅲ级的柱、梁构件，采用加大截面法进行加固处理：加大截面是将建筑构件中的某一截面加大，以此来增强建筑结构的承载力。建筑结构中具体构件的问题部位可采取不同的加大截面的方法，加大截面是直接加固建筑结构中最为常用的技术，对于混凝土受压，受弯构件等问题可单侧、双侧、甚至三侧、四侧的加厚来加大截面，其加固效果较好，操作简单。对评为Ⅱb级的柱、梁、板构件局部烧伤层可采用聚合物砂浆修复处理后重新粉刷：聚合物抗裂修补砂浆是针对普通水泥砂浆不宜作为保温材料保护层而专门开发的高强无机粘合剂，可替代各类有机胶粘剂，大幅度提高保温系统的质量。（1）清除被加固构件四周混凝土疏松层，凿去边角和棱角，凿毛混凝土面，凿毛点间距3cm~5cm。用钢丝刷除去加固面浮碴、尘土及钢筋氧化层，再用压力水冲洗。对截面受损及弯曲变形的钢筋，需用同规格的钢筋补上，新旧钢筋每端焊接长度10d。（2）所有柱、梁钢筋焊接完成后，再次用压力水冲洗后，刷厚1mm~2mm水泥浆，保证新旧混凝土的黏结。水泥浆使用42.5标号的水泥，水灰比0.45，内加用水量20%的803胶。（3）浇捣顺序。先浇注、再浇梁。混凝土强度等级均为C25，内掺水泥用量12%的UEA。板底修补时，喷射采用1:2水泥砂浆，并保证板底钢筋保护层厚度在15mm以上。
对现浇板受损为Ⅲ级的构件，对于采用置换混凝土的加固方式或者局部加固补强的方式进行处理。
6.2现浇板板粉刷熏黑、开裂、脱落等情况修复
（1）铲除墙体或板底粉刷，露出结构面并清理干净，对墙体进行勾缝处理。（2）墙体或板底结构面干燥即基层吸水量大时应先用水湿润，使基层内湿外干，施工前表面无明水，按房屋原状施工粉刷层，粉刷施工完成后按房屋原状进行腻子施工。
6.3墙体开裂情况修复
（1）沿墙体裂缝两侧铲除墙体外粉刷，铲除宽度为1000mm，露出墙体结构面。（2）剔除砖缝内疏松的砂浆，清除基层油污、浮浆等，墙体表面孔洞、缝隙采用与用比原设计高一等级的水泥砂浆对内外墙体砖缝进行勾缝处理，勾缝前应将墙体表面充分湿润。（3）勾缝砂浆终凝后，墙面安装钢丝网，刷水泥浆一遍，抹1:3水泥砂浆至原墙面粉刷高度。
结束语
建筑结构在实际遭遇火灾后，要根据其受损构件的评价鉴定结果予以评级，再依据构件评级及构件的受力特点、构件受损的严重程度的不同和构件的耐久性，分别对其提出具有针对性的不同的处理方式。对于需要加固的构件，应制定加固设计方案，并依据方案进行加固修复施工，这样才可以做到最佳的加固效果。该工程经过及时的加固维修后，结构未出现不良现象，使用功能一切正常，并取得了较好的经济效益。
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论文作者:侯高峰
论文发表刊物:《城镇建设》2019年21期
论文发表时间:2019/12/16
标签：构件论文; 火灾论文; 结构论文; 鉴定论文; 混凝土论文; 墙体论文; 房屋论文; 《城镇建设》2019年21期论文;