某高層小區火災后的檢測鑒定與加固設計

李晨，王洋嵩

（安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230032）

1 工程概況

本工程是位于安徽省合肥市，結構形式上是為地下1層，地上34層的框剪結構，建筑工程等級為一級，抗震設防烈度為7度，設計使用年限為50年，防火設計建筑分類為一類，耐火等級為一級。該小區10樓某戶內發生火災，過火面積覆蓋全部戶內區域，導致該層部分結構受損，根據調查和現場查看，起火點部位頂板混凝出現脫落，局部現澆板底鋼筋外露，整個過火區域的頂板均已被熏黑。火災后，根據火災現場的通風條件、火災燃燒殘留物、火災的持續時間以及過火區域局部頂板的混凝土出現脫落等因素，綜合這些因素可以判斷出，本次火災火場溫度以及構件的表層溫度是在600℃左右。其中十層的剪力墻混凝土強度設計等級選用的是C35，十層頂梁、頂板混凝土強度設計等級選用的是C30。室內平面布置示意見圖1。

圖1 室內平面布置示意圖

2 火災結構構件的鑒定評級

火災后需要詳細的對結構構件進行鑒定評級，然后根據檢測鑒定結果進行分析，最終的評定結果將級別按照構件分為三級，分別是b級、c級、d級，具體的評級結果見下表1。

結構構件的詳細鑒定評級結果 表1

其中：

b級表示基本符合國家現行標準的下限水平要求，雖然尚不影響安全，尚可正常使用，但宜采取適當的措施；

c級表示不符合國家現行標準要求，并且在目標使用年限內會對安全和正常使用有所影響，應采取一定的措施；

d級表示嚴重不符合國家的現行標準要求，嚴重影響到結構安全，必須立即或及時的對建筑結構進行拆除或加固[5]。

3 火災后結構構件的加固設計

3.1 加固的原則

火災后，在對該工程實例框架結構的評估鑒定基礎上，進行加固設計的過程中所涉及的加固原則是結合以往類似的工程經驗及其研究成果，依據相關規范、國家標準和現場構件燒損程度、重要性，分別選擇具有針對性的加固材料和加固方法，目的是為了達到安全性與經濟性的統一。

在上述加固原則的理論基礎上，可以確定對該框架結構進行維修加固的總體思路是：對于檢測鑒定評級中被評為b級的混凝土構件應采取的措施是去提高構件的耐久性；被評為c級的現澆梁構件應采取加固或補強措施；評為d級的現澆板構件應立即加固處理或拆除。

3.2 梁的加固

梁在加固前，須將梁外表面粉刷鏟除至結構層，部分結構層燒毀空鼓處須切除，加固前須做好支撐。梁采用的措施是增大截面法對其進行加固，在原混凝土梁基礎上增加100mm的高度，下部配筋植入墻內，新增箍筋與原箍筋單面焊接長度10d（d為箍筋的直徑）。另外，原板內暗梁增高80mm，詳見圖2所示。

圖2 梁加固示意圖（增大截面法）

3.3 板的加固

現澆板配筋的評級為d級，安全性嚴重不足，考慮到樓上還有上層住戶，無法進行拆除和重新澆筑混凝土置換處理。所以本次采用加大截面配合粘貼碳纖維布進行加固，樓板在加固前，須將板外表面粉刷鏟除至結構層，部分結構層燒毀空鼓處須拆除，局部區域樓板被火燒至露筋處的鋼筋須做好除銹、矯正處理，下面增加80mm厚的C35灌漿料，內部配置雙層雙向鋼筋（直徑10mm，間距150mm），鋼筋植入四周墻梁中150mm。加大截面后，板底再粘貼碳纖維布（厚度0.167mm，抗拉強度標準值3000MPa）兩層，碳纖維布端頭還須做鋼板壓條處理，為了避免碳纖維布與鋼板的直接接觸應在兩者的接觸位置增涂膠粘劑一層，詳見圖3所示。

圖4 剪力墻加固示意圖

圖3 頂板加固示意圖

3.4 剪力墻的加固

剪力墻的加固則是采用C40灌漿料加大保護層法。剪力墻在處理前，須將墻外表面粉刷鏟除至結構層，并清理結構層表面。內側墻體(明火直接燒灼面)結構層外表面鑿毛處理，再用C40灌漿料澆筑2cm厚，詳見圖4。

4 結語

建筑結構在實際遭遇火災后，要根據其受損構件的評價鑒定結果予以評級，再依據構件的受力特點、構件受損的嚴重程度的不同和構件的耐久性，分別對其提出具有針對性的不同的加固設計方案，從而來進行加固修復施工，一定做到對癥下藥，這樣才可以做到最佳的加固效果。該工程經過及時的加固維修后，結構未出現不良現象，使用功能一切正常，并取得了較好的經濟效益。