杜 沛
鄭州市工程質量監督站(450000)
該商廈位于某市老城區繁華地帶,該樓主體結構為地下二層、地上四層鋼筋混凝土結構,負二層為家俱商場,負一層及一層為食品百貨商場,四層為歌舞廳娛樂場所。
2000年,該商廈發生特大火災事故,事故發生后,受到了社會各界的廣泛關注,為評估該樓結構的受損程度以及可修復性,該市消防支隊委托對該建筑物進行檢測和評估,通過對該火災的鑒定實例,將火災后建筑物的損傷分析作一介紹。
技術人員進入現場后,對起火原因及起火過程進行了調查,收集了設計圖紙及有關資料,初步勘查了現場,確定了檢測鑒定范圍和內容,簡述如下:
起火原因及過程:經河南省公安機關和公安部專家現場勘查、調查,火災是由于非法進行電焊施工所造成的,12月25日晚9點左右,4名無證上崗的電焊工,在商廈地下一層焊接該層與地下二層的分隔鐵板時,電焊火渣濺落到地下二層可燃物上引發火災,施工人員用水撲救無效后未報警就逃離現場,消防隊接到火警時間約為晚9點30分,次日凌晨1時左右大火撲滅,其余樓層稍受其影響,但均未起火,燃燒時間約三個小時。
各部位燒損情況:商廈負二層為火災發生處,燃燒時間最長,損傷最為嚴重,火災情況沿南往北逐步嚴重,南部尚有未燃燒及未燃盡的家俱,沿北面兩個樓梯口往上墻面及樓梯等煙熏較為嚴重,并有燃燒現象。
現場采用經緯儀、水準儀、讀數顯微鏡以及鋼卷尺等對受損混凝土構件板、柱等進行外觀檢察,檢察項目包括梁板的撓度、裂縫以及混凝土構件的燒損情況,包括表層混凝土裂縫及空鼓、漏筋等情況。
在檢測中發現,柱混凝土有空鼓、裂縫現象;鋼筋混凝土樓板崩裂現象嚴重,且嚴重漏筋,較大部分混凝土與鋼筋分離,粘結力喪失,鋼筋失去承載作用,并發現有部分樓板存在有貫通裂縫。部分樓板底部鋼筋有軟化現象,多處鋼筋錨固端與混凝土分離,鋼筋端部下垂。
在建筑物的負二層,按軸線位置分區,每一柱網為一個小區域。在每一個區域內進行燃燒殘留物的收集,并編號進行整理,殘留物包括金屬材料、玻璃、鋼筋、混凝土、砂漿、裝飾材料等10余類,在每個區域內進行標注。
火災溫度的確定采用理論計算、殘留物燒損情況、結構構件外觀特征、構件的燒損厚度、鋼筋強度變化情況和混凝土X射線分析等方法綜合確定。
①受損構件混凝土強度檢測
根據現場觀察及檢測,鋼筋混凝土構件表層混凝土燒傷情況較重,因此利用鉆芯法對板構件混凝土強度進行檢測。根據檢測結果,鋼筋混凝土樓板未損傷層混凝土強度保存較好。
②受損構件鋼筋力學性能檢測
現場選取燒傷較為嚴重的板截取各種型號鋼筋試樣各一組(4根),在實驗室進行力學性能實驗,各組鋼筋的力學性能均符合國家規范GB13013-91標準。
參照《民用房屋可靠性鑒定標準》以及相關資料,結合這次火災的情況,對構件和結構進行受損等級評定:
在本工程受災區域,火災溫度普遍達到900~1 100℃,構件受損程度普遍較大。各類構件燒損深度在3~8 cm之間,造成鋼筋與混凝土粘結受損,甚至失去作用,結合各種檢驗結果,對單個構件變形、裂縫及外觀損傷等檢查項目進行等級評定,并取最低等級作為單個構件的受損等級,負二層結構評為D級。
建議將柱的燒損混凝土層剔除,采用擴大截面法進行加固,梁的燒損較輕,可采用粘貼碳素纖維布進行加固,對燒損嚴重的板,應剔除燒損的混凝土,在板下加疊合層,燒損較輕的板,可采用粘貼碳素纖維布加固。
實際鑒定總結以下幾點:
1)火災鑒定工作開始前,應詳細調查火災前的使用和改造情況,收集有關資料,起火前物品堆放情況以及起火的時間、燃燒過程、滅火方式,為下一步工作打下基礎。
2)對火場的溫度判斷應采用多種方法綜合分析,其中,殘留物的收集與分析具有重要的作用。
3)對建筑物的補強加固,應充分考慮各種構件的不同受損情況,采用不同的方法進行加固,以達到經濟、技術均可行。
