火災后房屋結構安全檢測與鑒定

丁志強 劉其華 劉定強

房屋火災后損傷程度分為四級:一級為輕度損傷，只是表面裝飾部分遭受損壞，或表面損傷輕微，結構基本完好;二級為中度損傷，損傷深度達到混凝土保護層，使保護層部分剝落，但受拉主筋未受損傷，構件整體性好，變形不超過規范規定值;三級為嚴重損傷，混凝土保護層大片剝落、主筋外露，粘結力破壞，構件明顯變形;四級為嚴重破壞，混凝土構件表面大面積損傷剝落、嚴重開裂，結構變形很大，構件遭到嚴重破壞，已成為危險構件。

1 房屋概述

某商住樓為底框—磚混結構，平面布置如下所述:1層為鋼筋混凝土底層框架結構，作為商業門面及倉庫用房。2層 ～6層為住宅。樓板均采用混凝土現澆樓板，住宅砌體采用 MU15磚和M 10砂漿砌筑，底層框架混凝土強度為 C30。該商住樓 2002年6月竣工，使用中將底層作為擱置廢舊輪胎的倉庫。

2 火災原因

2010年 6月 29日中午一只煙頭將商住樓引燃，火災始于該樓底層前部，煙頭引燃門外一個編織袋，進而引燃院內門面房里堆積的數百個廢舊輪胎，火勢迅速蔓延至整棟樓房，并將部分玻璃和鋁合金窗熔化，大火持續燃燒 4.5 h才被撲滅，雖無人員傷亡，但 20多家住戶受到影響，造成重大財產損失。為了盡快確定商住樓過火后是否還能安全使用，需對火災后的主體結構進行檢測鑒定。

3 火災后房屋安全鑒定

3.1 現場勘查

因燃燒發生在底層，故第二層的樓面梁、板和底層的柱損傷十分明顯。柱上抹灰層普遍炸裂、脫落，部分柱的混凝土保護層出現龜裂，個別柱燒傷程度達到 30mm～50mm。第二層梁底保護層普遍燒酥，梁底部位損傷最為嚴重，梁側面燒酥程度較底部輕，但出現大面積龜裂和裂縫，剝開表層發現，少數裂縫深入梁核心混凝土。個別梁燒傷十分嚴重，其剛度明顯降低。第二層頂樓板普遍完好。底層頂樓板的板底混凝土普遍燒酥、大面積脫落，大部分空心板孔洞外露，空心板的預應力鋼筋也出現大面積外露、松弛現象，使空心板喪失了承載能力。

從過火范圍來看，第二層頂樓板幾乎無損傷，底層柱由下而上損傷逐步加重，底層梁比第二層柱嚴重，第二層現澆板比該樓層樓面梁嚴重，梁柱的棱角部位比平面部位嚴重，梁柱自表面向里損傷逐漸減輕。其主要原因是不同構件接觸火苗的部位不同、受火面大小不同和構件自身的薄厚不同所致。第二層樓板的損傷比框架梁柱損傷嚴重，主要原因是火災時鋼筋混凝土空心板直接承受火荷載，而且板的厚度比較小，其鋼筋混凝土保護層也比較小，所以鋼筋混凝土樓板是火災中最薄弱的環節。火災時，鋼筋混凝土樓板中鋼筋受高溫作用而強度降低，鋼筋與混凝土之間的粘結力完全失效，從而使板的截面抵抗矩降低，板的剛度下降，撓度增加，裂縫增多，進而導致板的完全破壞。

對商住樓住宅部分各層墻體檢查時發現，第二層和第三層因火災而引起的裂縫較多，尤其是第二層更明顯，大多數裂縫都貫穿墻體兩面。最大裂縫達 2.0mm，裂縫走勢和分布無規律可循，但水平向裂縫很少，門窗洞口一般均出現裂縫。由于外墻被直接從第二層竄出的火苗燒烤，其變形較內墻較快且大，裂縫也比內墻多。第四層墻體裂縫只有個別大于 0.5mm。隨著樓層的增加，溫度影響越來越小，墻體裂縫也逐漸減少。

3.2 結構受損與分析

按照CECS 03∶2007鉆芯法檢測混凝土強度技術規程的要求，取與梁柱混凝土澆筑方向垂直的方向，鉆取混凝土芯樣，經過加工，剔除芯樣燒傷部分后，試壓發現:框架梁的混凝土立方抗壓強度為21MPa～22.8MPa，框架柱的混凝土立方抗壓強度為22.7MPa～34.5MPa，兩者均不能達到原設計的安全度。

JGJ T23-2001回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程明確規定了回彈法不適用于火災后混凝土的測強。這是因為遭受火災后的混凝土不符合混凝土質量內外一致的前提。但是，遭受火災混凝土表面的硬度能夠反映出其遭受火災損傷的程度。利用回彈法對于火災后損傷混凝土抗壓強度進行檢測，必須先找出回彈法測強修正系數，采用回彈規程的方法及測強曲線得出火災后混凝土抗壓強度，再用回彈法測強修正系數進行修正。現場使用HT225全自動數字回彈儀，得到以下數值:底層左邊柱回彈值10組 47，46，46，40，44，41，44，42，46，45;底層右邊柱回彈值 10組50，47，45，46，45，42，45，41，41，46。

結論:底層左、右邊混凝土柱回彈平均值分別為 44.1和 44.8，而原底層框架混凝土強度僅為 C30，故火災后的混凝土柱強度基本滿足原設計承載力要求。

3.3 房屋結構損壞綜合評定

根據初始調查、現場檢測和結構構件抗力驗算的結果，對結構構件的受損程度進行綜合評定為房屋火災后損傷程度三級(C級局部危房)。進行房屋安全分析后，確定對該房屋1層～2層進行加固處理;3層 ～6層中修。

4 結語

實踐證明，火災后房屋結構的可靠性評定應在全面調查、檢測、驗算后，考慮各部分結構構件的關聯程度，依據 GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準和 JGJ 125-99危險房屋鑒定標準，經綜合分析論證做出科學的結論。

[1] 張鳳維，任翠青.火災作用下空間桁架結構響應分析[J].山西建筑，2010，36(7):45-46.