東莞市某車間火災后質量鑒定及加固探討

廣東省建科建筑設計院 廣東廣州 510653

摘要：本文對東莞某火災廠房進行質量鑒定，根據鑒定結果及分析綜合評定了結構的鑒定結論，并對結論梁、柱、板提出相應的修復加固措施，可為類似工程提供參考。

關鍵詞：混凝土結構；加固；鑒定

1 工程概況

某車間位于東莞市，為2層框架結構，總長×總寬為103.8m×99.0m，建筑面積約20000m2，女兒墻標高17.8m，基礎類型為樁基礎，柱材料強度C25，墻體為粘土磚，設防烈度6度，結構的平面布置圖見圖1。

圖1 平面布置圖

2 構件的初步鑒定及評級

2.1 初步鑒定

現場調查表明，車間于凌晨發生火災，起火點位置大致在一期完成車間與二期完成車間交界連廊處，起火原因起火原因系底首層①軸/⑤軸處配電柜開關打火，引燃可燃蒸汽蔓延成災。該建筑物起火的主要部位為首層，車間首層框架和二層框架梁、板受火面積過大。

現場調查表明，車間首層排架柱抹灰層大面積脫落（圖1），批蕩受煙熏后變黑或呈淡黃色，混凝土表面呈土黃色，局部呈灰白色；混凝土表面裂損剝落、酥松；用錘敲擊聲音沉悶，混凝土有脫落現象；混凝土柱、梁、板均出現不規則的龜裂裂縫（圖2），最大裂縫寬度為為0.06mm；混凝土柱、梁、板局部混凝土出現爆裂，主筋外露等現象。根據以上現象判斷，本次火災溫度在700℃以上。

（圖1）首層排架柱 （圖2）二層梁

2.2 構件的等級評定

依據《火災后建筑結構鑒定標準》對梁、板、柱的損傷情況進行等級評定，詳細評級情況見表1。

表1 首層構件評級情況匯總表

構件總數Ⅱa級Ⅱb級Ⅲ級Ⅳ級

數量比例數量比例數量比例數量比例

框架柱2244419.6%14162.8%3515.6%42.0%

框架梁3978020.2%30476.5%133.3%00%

樓板770709.1%55071.4%15019.5%00%

此外，二層排架柱的損傷狀態等級均為Ⅱa級。

3 結構構件的檢測

3.1 結構變形檢測

對構筑物的關鍵部位（轉角部位的頂點側向位移）進行現場測量，最終觀察結果顯示構筑物最高頂點的側向偏移量（包括施工誤差和外裝修的影響）為34mm（H/647），小于《工業建筑可靠性鑒定標準》（GB 50144-2008）高層建筑規定的H/500，故該構筑物頂點最大側向位移滿足規范要求，檢測結果見表2。

表2 頂點側向位移觀測結果

檢測部位測點高度（m）側向位移（mm）傾斜方向測量方式

1×Q22.034字母軸號減小方向經緯儀測量

對受火災影響的來梁、板、及柱變形進行了現場測量，最終結果顯示構筑物首層柱1×2/E和1×E的最大偏移量分別為36mm（δ/h≈0.005）和35mm（δ/h≈0.005），即0.002<δ/h≤0.007；梁和板均無明顯變形。詳細結果見表3。

表3 首層框架柱頂點側向位移觀測結果

檢測部位測點高度（m）側向位移（mm）傾斜方向測量方式

1×2/E6.9736字母軸號減小方向經緯儀測量

6.9720數字軸號減小方向

1×E6.9724字母軸號減小方向

6.9735數字軸號減小方向

3.2構件內部混凝土強度檢測

根據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（CECS03：2007），利用鉆芯法鉆對該樓混凝土構件內部相應深度范圍的混凝土取高徑比約為1.0芯樣進行檢測。其檢測結果見表4。

表4 構件內部混凝土強度結果一覽表

構件

評級構件

位置抽檢數量設計

強度

等級最大值

（MPa）最小值

（MPa）平均值

（MPa）推定值

（MPa）滿足設計強度要求的

構件比例

Ⅱb級及III級首層柱2C2536.523.129.8/50.0%

二層梁11C2546.412.324.3/45.5%

檢測結果顯示，抽檢的Ⅱb級及III級首層柱內部混凝土抗壓強度值介于23.1MPa～29.8MPa之間，滿足設計強度要求的構件比例為50.0%；抽檢的Ⅱb級及III級二層梁內部混凝土抗壓強度介于12.3MPa～46.4MPa，滿足設計強度要求的構件比例為45.5%。

3 結構承載力驗算及鑒定評級

3.1 柱承載力驗算結果及鑒定評級

根據《火災后建筑結構鑒定標準》（CECS 252：2009）柱承載力驗算結果見表6。

表6 框架柱承載力驗算結果

驗算構件驗算所需配筋（mm2）構件實際配筋（mm2）軸壓比構件安全性評級

b向主筋h向主筋箍筋/0.1mb向主筋h向主筋箍筋/0.1m

首層柱4×P700/2201901/182.70.60d

首層柱5×P700/2201901/167.50.61d

首層柱3×1/L1100/1902454/262.10.46b

首層柱3×1/K700/1901901/182.70.53b

首層柱3×1/H/1100240/1924281.70.59b

首層柱10×1/F700/1901901/176.30.56b

首層柱11×J2000/2202945/281.70.57b

首層柱15×1/F700/1901901/191.40.58b

首層柱13×1/L1100/2402454/251.20.56b

首層柱5×1/C/1300280/1521309.10.78b

首層柱15×1/L1100/2402454/284.40.55b

首層柱16×1/H1100/2802454/274.00.61b

首層柱15×1/E1100/1502454/276.60.31b

首層柱14×J2200/2602945/279.10.62b

首層柱11×1/C1000/2101901/201.00.48b

首層柱15×2/B1000/3001901/285.50.60b

首層柱4×1/K/700190/1901186.10.51b

首層柱14×1/F/700190/1901182.70.52b

首層柱12×1/F/700190/1901182.70.53b

首層柱5×1/M700/1901901/182.70.57b

檢測結果顯示，損傷等級為Ⅱb級及Ⅲ級的部分柱的配筋不滿足承載力要求，評為d級。

3.2 梁承載力驗算結果及鑒定評級

根據《火災后建筑結構鑒定標準》（CECS 252：2009）梁承載力驗算結果見表7。

表7 梁承載力驗算結果

驗算構件驗算所需配筋（mm2）構件實際配筋（mm2）構件安全性評級

支座

主筋跨中

主筋箍筋/0.1m支座

主筋跨中

主筋箍筋/0.1m

二層梁2/B～1/C×4/5400250/5888261.7b

二層梁

1/C～E×3/6700200/5888293.5d

二層梁5～6×E/180060/4906186.1b

二層梁9～10×E/190060/2945320.4b

二層梁11～12×E/180060/2945165.3b

二層梁14～15×E/160060/2945153.9b

二層梁

15～1/C×E/4700180/8831466.1b

二層梁

A～2/B×14/4400230/8831426.6b

二層梁1/K～1/L×6/4800160/5888187.8b

二層梁

1/H～J×3/10500310/15273314.0b

二層梁

1/H～J×6/10400310/15273314.0b

二層梁1/F～1/H×3/4600260/5888261.7b

二層梁

3～4×2/E/4900150/5888193.2b

二層梁

6～7×1/H/4800170/4906193.2b

二層梁

13～2/B×1/C/4300220/8831443.3b

二層梁

3～4×1/K/4700140/5888187.8b

二層梁1/F～1/H×14/4200190/5888195.1b

二層梁

1/C～E×5/4500170/8831261.7b

二層梁

11～12×1/F/5000170/5888184.4b

二層梁

1/M～P×5/4800150/5888193.2b

檢測結果顯示，損傷等級為Ⅱb級及Ⅲ級的個別梁不滿足承載力要求，評為d級。

4 結論及加固措施

4.1 檢測鑒定結果

根據現場場檢測結果進行的分析表明，火災后該建筑物不滿足安全使用的要求。

4.2 修復加固措施

對于危險性較大的構件鋼筋混凝土柱，采取加大截面的四面圍套法進行加固；對于危險性較大的構件鋼筋混凝土梁，采取梁底下加厚加大截面法進行加固；對于危險性較大的構件鋼筋混凝土板，采取噴射速凝混凝土的方法進行加固。

5 結語

火災發生后，通常會對鋼筋混凝土結構造成較大損失。通過對現場構件的檢測和必要的計算分析，綜合評定構件的承載力、鋼筋剛度、混凝土的強度等，對結構損失程度作出合理的鑒定結果，從而制定相應合理的修復加固措施。

參考文獻：

[1] CECS252：2009 火災后建筑結構鑒定標準 [S]

[2] 吳波.火災后鋼筋混凝土結構的力學性能 [M].北京：科學出版社，2003.

[3] 丁軍.火災下鋼結構構件的溫度分析[J].鋼結構.2002（02）