某廠房火災后結構檢測鑒定

高 波，梅仁杰，張 強，黃 健

（江蘇科永和工程建設質量檢測鑒定中心有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引言

建筑物災后重建工作涉及安全、經濟、技術多方面因素，一方面應保證不留安全隱患，一方面應在技術允許條件下節約社會資源，不盲目拆除。因此，火災后結構檢測鑒定尤為重要。本文以某廠房為例，通過現場調查、火災溫度推斷、材料檢測、結構檢測和承載能力驗算，判定該廠房火災后的安全狀況，為后續處理提供依據，并為類似的災后檢測鑒定提供參考。

1 概述

某廠房包含 1 棟鋼結構車間，3 棟混凝土結構辦公樓，是各工業園區較為常見的廠房形式。廠房東西寬82.340 m，南北長 96.300 m，建筑面積 8 484.01m2，建筑高度 8.400 m。框架柱混凝土設計強度等級為 C35，框架梁板混凝土強度設計等級為 C25，鋼梁主材為Q345B。鋼梁耐火極限 1.5 h，檁條耐火極限 0.5 h。

2 現場勘驗

2.1 廠房（4～1/10）/（A～E）軸

廠房（4～1/10）/（A～E）軸屋蓋整體垮塌變形，防火涂層燒毀，其中10/（A～E）軸至8/（A～E）軸鋼梁因高溫而嚴重變形垮塌；（1/10）/（A～E）軸、7/（A～E）軸至5/（A～E）軸鋼梁受高溫以及垮塌鋼梁的影響產生了不同程度的下撓、扭曲變形；4/（A～E）軸鋼梁變形程度輕微。

廠房（4～1/10）/（A～E）區域現存有未燃盡的紙箱、木制品，西側部分鐵制貨架局部涂層尚存。

廠房（4～1/10）/A 軸排架柱抹灰層脫落，柱頂混凝土顏色發白。因受屋蓋系統垮塌影響，排架柱、圍護墻體整體向北側傾斜，柱腳、墻腳受拉開裂，柱腳裂縫寬度為 1.7～4.8 mm。

2.2 廠房（4～1/10）/（E～J）軸

廠房（4～1/10）/（E～J）軸鋼梁、連接件防火涂層完全燒毀；鐵制貨架涂層燒毀；通風管道外包層燒毀，管體未見明顯變形；7 軸以西管道鍍鋅層尚存。

廠房（6～1/10）/（E～J）軸鋼梁翼緣板、腹板屈曲變形明顯，4/（E～J）軸、5/（E～J）軸鋼梁未見明顯整體變形。

廠房 G 軸 ST 梁涂層燒毀，（9～1/10）/G 軸 ST 梁彎曲變形明顯。

廠房（9～1/10）/（E～J）軸檁條鍍鋅層有滴狀物形成，扭曲變形明顯；（4～9）/（E～J）軸部分檁條鍍鋅層有滴狀物形成，扭曲變形；（5～1/10）/（E～J）軸屋面彩鋼板+玻璃棉煙黑嚴重，局部燒毀、破損。

廠房（5～1/10）/E軸排架柱、連系梁、填充墻抹灰層煙黑、開裂；部分位置抹灰層燒光，柱頂部分預埋螺桿因屋蓋系統垮塌而受拉變形。

廠房（4～1/10）/J 軸排架柱、連系梁、填充墻，（1/10）/（F～H）軸抗風柱、連系梁、填充墻抹灰層煙黑、開裂；局部抹灰層燒光，混凝土層未見火災損傷，錘擊聲音響亮、無痕跡。

2.3 廠房（4～1/10）/（J～N）軸

廠房（4～1/10）/（J～N）軸鋼梁防火涂層煙黑，可擦拭；局部防火涂層起皮。

廠房（4～1/10）/N 軸排架柱、連系梁、填充墻面層輕微煙黑，開裂；局部涂飾面層脫落。

2.4 辦公樓（A～2/E ）/（11～13）軸

辦公樓一層（A～2/E）/（11～13）軸頂梁、柱、填充墻迎火面抹灰層燒光；塊材表面局部剝落；混凝土梁柱角部有剝落露筋現象；鐵制支架扭曲變形；殘留物有未燃盡的木材，玻璃制品熔化變圓；窗框高溫變形；金屬門高溫變形，迎火面涂層燒光；PVC 水管高溫熔化。

一層（B～C）/（11～12）軸頂板板底混凝土大面積脫落、露筋；二層（A～E）/11軸頂梁、柱、填充墻迎火面抹灰層部分燒光，填充墻塊材大面積剝落。

一層（1/D～2/E）/（11～13）軸、一層（A～B）/（11～13）軸、二層（A～E）/（11～13）軸除部分線槽位置面層煙黑、開裂外，無明顯過火痕跡。

2.5 辦公樓（J～N）/（11～13）軸

2.6 辦公樓（A～E）/（1～3）軸

辦公樓（A～E）/（1～3）軸梁、柱、填充墻迎火面抹灰層煙黑、開裂、脫落，部分位置抹灰層脫落；頂板下線管、墻壁塑料件部分輕微軟化；其余除部分線槽位置抹灰層煙黑、開裂外，無明顯過火痕跡；混凝土層未見火災損傷，錘擊聲音響亮、無痕跡。

2.7 辦公樓（1/E～J）/（1～3）軸

辦公樓（1/E～J）/（1～3）軸梁、柱、填充墻迎火面抹灰層煙黑、開裂、脫落；頂板板底線管、風扇葉片等塑料件軟化明顯；墻壁塑料件輕微軟化；樓梯間金屬門迎火面油漆燒光；樓梯間煙黑；衛生間頂棚高溫變形；其余除部分線槽位置抹灰層煙黑、開裂外，無明顯過火痕跡；混凝土層未見火災損傷，錘擊聲音響亮、無痕跡。

2.8 辦公樓（J～N）/（1～3）軸

辦公樓（J～N）/（1～3）軸梁、柱、填充墻抹灰層輕微煙黑，部分抹灰層起皮脫落；其余位置混凝土構件、填充墻無明顯過火痕跡。

3 火災現場溫度分布圖

災后現場部分照片如圖 1～2 所示。根據以上對該工程火災后現狀的初步勘查結果，繪制該工程主要受災區域溫度分布示意圖［1］，如圖 3 所示。

圖1 火災后鋼架照片

圖2 火災后混凝土結構照片

圖3 受災區域溫度分布示意圖

4 結構及材料檢測

4.1 鋼梁相對撓度檢測

對 E-J 軸鋼梁跨中相對撓度進行抽檢，結果如表 1 所示。

表1 鋼梁相對擾度檢測結果 mm

4.2 鋼板力學性能檢測

對廠房（E～J）/10 軸鋼梁加勁肋切割取樣，進行力學性能檢測，結果如表 2 所示。

表2 鋼板力學性能檢測結果

4.3 鋼筋力學性能檢測

對一層（B～C）/（11～13）軸頂板火災后裸露鋼筋取樣至本所試驗室進行力學性能檢測，結果如表 3 所示。

老年人日常生活能力主要包括3個方面，即基本日常生活能力、功能性日常生活能力和高級日常生活能力。其中基本日常生活能力是老年人滿足基本生活需要所必備的能力，主要包括穿脫衣、進食、行走、洗漱、沐浴、上廁所等方面，自理能力是健康的一個重要標志[6]。如果老年人不能獨立完成或者依賴別人輔助也不能完成這些日常活動，就說明老年人完全失去自理能力，需要補償服務。養老機構應該將老年人的健康保健和康復訓練作為維持和提高老年人基本日常生活能力的重要方面。老年人只有擁有基本日常生活能力，才有可能具備服藥、購物和乘坐交通工具等功能性日常生活能力，以及娛樂、參與社會活動等高級日常生活能力。

表3 鋼筋力學性能檢測結果

4.4 混凝土強度檢測

對辦公樓一層（B～D）/（11～13）軸火災后框架梁柱未損傷部位，采用鉆芯法進行混凝土檢測，并結合構件表面灼著溫度，根據 CECS 252∶2009《火災后建筑結構鑒定標準》附錄 F“火災后混凝土強度折減系數”，確定構件損傷部位強度折減情況。結果如表 4 所示。

表4 混凝土強度檢測結果

由表 1～4 可知：E-J 軸部分鋼梁出現了下撓變形；廠房加勁板試驗抗拉強度、斷后伸長率不滿足相關標準要求；一層（B～C）/（11～13）軸頂板鋼筋試樣屈服強度、抗拉強度均不滿足相關技術標準要求；辦公樓一層所檢構件火災損傷部位混凝土強度 8.2～12.8 MPa，不滿足鋼筋混凝土結構混凝土強度等級不應低于C20 要求［4］。

5 初步鑒定

根據構件燒灼損傷、變形、開裂（或斷裂）程度進行初步鑒定評級，結果如下所述。

5.1 廠房（4～1/10）/（A～E）軸

廠房（5～1/10）/（A～E）軸屋蓋系統整體垮塌或者變形嚴重，結構基本損壞，難以加固修復，初步鑒定評級為 IV 級。4/（A～E）鋼梁發生變形和損傷，初步鑒定評級為 III 級。

廠房（4～1/10）/A 軸抹灰層燒光，混凝土顏色發白，排架柱柱腳、填充墻墻腳受拉開裂，柱腳裂縫寬度為 1.7～4.8 mm，影響結構安全，（4～1/10）/A 軸排架柱、連系梁初步鑒定評級為 III 級。

5.2 廠房（4～1/10）/（E～J）軸

廠房（6～1/10）/（E～J）軸鋼梁主材、連接件防火涂層燒光、脫落，主材屈曲明顯，側向彎曲變形，部分構件相對下撓，初步鑒定評級為 III 級。

廠房 4/（E～J）、5/（E～J）軸鋼梁主材、連接件防火涂層燒光、脫落，鋼梁未見明顯整體變形，初步鑒定為IIb級。

廠房（4～1/10）/E 排架柱、連系梁抹灰層煙黑、開裂、脫落明顯；部分位置抹灰層燒光，火災溫度 300～600 ℃，初步鑒定評級為 III 級。

廠房（4～1/10）/J 排架柱、連系梁，1/10/（F～H）抗風柱、連系梁抹灰層煙黑、開裂、脫落明顯，局部位置抹灰層燒光。混凝土層大多未直接受灼燒，局部抹灰層脫落，構件混凝土表面被煙黑，未見火災損傷，錘擊聲音響亮、無痕跡，初步鑒定評級為Ⅱb級。

5.3 廠房（4～1/10）/（J～N）軸

廠房 4-1/10/J-N 軸鋼梁涂層煙黑可擦拭，局部面層起皮，基本無損，初步鑒定評級為 IIa級。

（4～1/10）/N 軸排架柱、連系梁抹灰層輕微煙黑、開裂，局部脫落，混凝土層未受影響，初步鑒定評級為 IIa級。

5.4 辦公樓（A～2/E）/（11～13）軸

辦公樓一層火災溫度 700～800 ℃，多數混凝土構件經高溫灼燒后出現混凝土顏色發黃、開裂、脫落、露筋現象，辦公樓一層（A～2/E）/（11～13）軸過火混凝土構件初步鑒定評級為 III 級。

辦公樓二層（A～E）/（11～13）軸混凝土構件，除（A～E）/11軸頂梁、柱外基本未受火災影響，初步鑒定評級為 IIa級。

5.5 辦公樓（A～N）/（1～3）軸、（J～N）/（11～13）軸

辦公樓（A～N）/（1～3）軸、（J～N）/（11～13）軸構件混凝土層大多未直接受灼燒，局部抹灰層脫落，構件混凝土表面被煙黑，未見火災損傷，錘擊聲音響亮、無痕跡，初步鑒定評級為 IIa級。

5.6 輔房

（A～1/A）/（6～1/6）軸、（A～1/A）/（9～1/8）軸輔房混凝土構件大多未直接受灼燒，未見火災損傷，錘擊聲音響亮、無痕跡，初步鑒定評級為 IIa級。

6 詳細鑒定

結合火災對混凝土、鋼材材料性能影響，排架柱、鋼梁變形影響，對 A-J 軸排架柱、鋼梁承載能進行復核、評級［1］，結果如下所述。

1）廠房（4～1/10）/（E～J）軸鋼梁，承載能力復核結果0.90≤Rf/（r0s）＜0.95，承載能力評級為 c 級；

2）廠房（4～1/10）/A、（4～1/10）/E 軸排架柱、1/10/（F-H）軸抗風柱，承載能力復核結果 0.85≤Rf/（r0s） ＜0.90，承載能力評級為 c 級；廠房（4～1/10）/J 軸排架柱，承載能力復核結果 Rf/（r0s）≥0.95，承載能力評級為 b 級；

3）辦公樓一層（11～13）/（A～2/E）軸過火混凝土構件，承載能力復核結果0.85≤Rf/（r0s）＜0.90，承載能力評級為 c 級。該類構件占一層頂梁、柱、頂板構件總數的 47 %，已影響整體承載。

7 處理意見

經檢測鑒定，結合現場實際情況，本文對該工程災后處理意見如下所述。

7.1 應更換拆除結構構件

廠房（5～1/10）/（A～E）軸屋蓋系統難以修復，應拆除重建；

廠房（4～5）/（A～E）軸、（4～1/10）/（E～J）軸屋蓋系統燒傷、變形等損傷的 ST 梁、檁條、彩鋼板等部件應予以更換；

辦公樓（11～13）/（A～2/E）軸、3/（A-E）軸填充墻塊材燒傷剝落構件，應拆除重建。

7.2 可加固處理結構構件

廠房（4～1/10）/A軸排架柱、連系梁，（4～1/10）/E軸排架柱、連系梁，（1/10）/（F～H）軸抗風柱、連系梁可加固處理；

廠房（4～1/10）/A軸圍護墻體墻腳開裂可以加固處理；

廠房4/（A～E）軸鋼梁、（6～1/10）/（E～J）軸鋼梁可加固處理，其中E～（1/E）軸梁段與（1/D）～E軸梁段（坍塌部分）為整體，可一并拆除重建；

辦公樓（11～13）/（A～2/E）軸可整體加固處理。

7.3 面層煙黑、開裂、脫落修復結構構件

廠房4/（E～J）軸鋼梁，5/（E～J）軸鋼梁，（4～1/10）/J～N 軸鋼梁、排架柱、連系梁抹灰層煙黑、開裂、脫落構件修復處理；

辦公樓（J～N）/（11～13）軸、辦公樓（A～N）/（1～3）軸、A～（1/A）軸輔房抹灰層煙黑、開裂，脫落構件修復處理。

8 結語

通過火災結構檢測鑒定，確定拆除、加固、修復構件，達到安全、經濟的火災后重建工作要求，取得良好的社會、經濟效益。