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某工程火災后安全性鑒定與加固

文檔作者：關玉梅郝大軍文檔來源：哈爾濱市建筑工程研究設計院		點擊數：	更新時間： 2021年09月23日
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關玉梅等：某工程火災后安全性鑒定與加固 75
某工程火災后安全性鑒定與加固
關玉梅， 郝大軍
(眙爾濱市建筑工程研究設計院。 哈爾濱150080)
【摘要】 建筑結構遭受火災后須經過損傷評估與修復方可保證后續安全使用。本文采用實例說明鋼筋混
凝土構件火災后鑒定方法與修復加固處理方法。
【關鍵詞】火災；損傷評估；修復；鑒定
【中圖分類號】TU352．5 【文獻標識碼J B 【文章編號】 1001—6864(2011)05—0075—03
近年來，火災時有發生，特別是在化工企業范圍
內頻繁發生。建筑結構遭受火災時，若撲救及時，可
避免對結構引起較大的傷害，經修復加固后仍可繼續
安全使用。然而，對于火災后繼續使用的建筑結構，
人們往往忽視對其進行損傷評估及修復處理，而引起
較嚴重的后果。建筑結構遭受火災后，須請有資質鑒
定機構對其進行正確的損傷評估并進行安全性鑒定
評級、出具修復加固處理方法，或設計部門依據鑒定
結果進行加固設計，然后經過加固處理后方可重新投
入使用。下面通過具體實例闡述鋼筋混凝土框架結
構火災后的安全性鑒定分析及相關處理措施，為后續
的加固設計提供參考。
1 火災后建筑物鑒定方法
1．1 鑒定程序(見圖1)
1．2 鑒定標準的選用
對建筑結構火災類鑒定國內可選用的標準為中
國工程建設協會標準CECS252：2009{火災后建筑結構
鑒定標準》。對結構進行安全性鑒定評級時采用國家
接受委托，明確鑒定目的、范圍、內容
準備工作，包括收集資料及編制鑒定方案
輕微損壞
現場詳細調查、檢測
中度損壞
嚴重損壞
分析驗算，安全性鑒定評級
!— —蘭竺—蘭 竺— 竺一竺 }_—— 一 ——
修復加固處理方法
鑒定報告
圖1 鑒定程序流程
標準GB50292((民用建筑可靠性鑒定標準》或GB50144 1．3 鑒定前要做充分的準備工作，收集受火結構的
《工業建筑可靠性鑒定標準》。 基本資料(包括原始設計圖紙及改造圖紙、施工內業
0． o。 ● 00● O口． 。0 ● 0。． 。o● 0n ． o ? 0● o o● 00● o 0● o0 ●0 0● oo● o o● oo ● oO● oO ● 0o● o0 ● 0o● o O● 0O ●oo ● 00● o 0● 00 ●0o ● o0● 00 ● oo◆ 00 ●o 0● oo● o 0● oo◆ o 0◆ 0o● 0O● 0o ●0 o● oo● o
線預應力為1860N／mm ，N = 1295kN，加固后X =
388 kN，占有效預拉張力Ⅳ 的30％ ，預應力階段及正
常使用階段驗算結果強度、平面內穩定、平面外穩定、
預應力筋強度均滿足要求。詳細計算略。
該工程加固后投人使用至今，使用狀況良好，體
外預應力加固實腹鋼梁得到驗證。
4 結語
預應力加固法是一種較為理想的加固法，能較大
幅度提高構件的承載能力，在加固方法選擇過程中，
宜優先考慮。并且具有施工簡便、工期短、投入少、效
果明顯，對結構的損傷小等特點，隨著體外預應力技
術的不斷研究與試驗，預應力加固技術的理論、工藝
更趨完善，使用范圍更為廣闊。
參考文獻
[1] GB50017—2003，鋼結構設計規范[s]．
[2] CECS77：96。鋼結構加固技術規范[s]．
[3] JGJ／'I92—93，無粘結預應力混凝土結構設計規程[S]．
[4] 舒贛平．預應力鋼結構的理論分析、試驗研究與應用[D]．南
京：東南大學，1997．
[5] 熊學玉．體外預應力結構設計[M]．北京：中國建筑工業出版
社．
[收稿日期] 2010—12—13
【作者簡介] 郝大軍(1978一)，男，哈爾濱人，工程師，從事技
術鑒定工作。
76 低溫建筑技術 2011年第5期(總第155期)
資料)及火災報告，并據此及相關標準規定制定詳細
的調查檢測方案。
1．4 現場調查檢測時應進行受火作用詳細檢查及結
構現狀調查與檢測。對鋼筋混凝土構件進行受火作
用檢查時，根據構件表面混凝土顏色、爆裂剝落情況、
開裂程度、錘擊反應推定受火時混凝土表面的溫度，
并據此判斷損壞的程度，詳細見以下說明。破壞嚴重
的構件則應拆除重建，輕微損壞及中度損壞的構件則
應檢測其混凝土強度與鋼筋力學性能、測量有效截面
尺寸、檢查其它的缺陷情況，為構件安全性鑒定評級
提供可靠依據。
(1) 混凝土表面顏色變化的觀察：若混凝土表
面顏色和外觀表現與未受火時相近，則評為輕微損
壞；若混凝土表面顏色呈現肉眼可見的微紅色，則評
為嚴重損壞；介于二者之間時，則評為中度損壞。
(2) 若混凝土表面溫度小于300℃ 為輕度損壞，
若超過600℃則為嚴重損壞，介于二者之間為中度損
壞。而溫度的判斷可根據混凝土表面的顏色，詳見
CECS252：2009(火災后建筑結構鑒定標準》附錄B。
對于矩形斷面梁或柱，若矩形斷面僅一面有部位受火
溫度超過600~C，則評為輕微損壞；若相鄰兩面受火溫
度超過6o0℃ ，則評為中度損壞；若三面以上或相對兩
面有部位受火溫度超過600"(2，則評為嚴重損壞。
(3) 表面裂縫與爆裂情況的觀察：對梁板受撓
構件，若僅其表面在跨中和兩端有稀疏裂紋，則評為
輕微損壞；若受撓構件的跨度內全部或局部出現較密
集和較寬大的裂紋或裂縫，則評為嚴重損壞；介于二
者之間時，則評為中度損壞。
(4) 混凝土剝落及鋼筋外露情況：若構件僅某
些角隅部位有混凝土剝落，剝落寬度不超過10em，僅
單一箍筋外露但主筋未外露，且其它表面部位無鼓脹
現象者，則評為輕微損壞；若構件除角隅部位外其它
表面也有混凝土剝落，而剝落的長度、寬度和總面積
很大，使兩支以上箍筋外露，且其所約束的主筋也已
暴露，則評為中度重損壞；若構件混凝土剝落和鋼筋
外露的情況比中度損壞更為嚴重，則評為中度損壞。
(5) 構件變形及撓度情況：若以肉眼觀察無法
察覺者，則評為輕微損壞；若構件的撓度或變形可以
用肉眼明顯察覺，則評為嚴重損壞；介于二者之間時，
則評為中度損壞。
(6) 構件受火面積：若溫度超過600oC的面積低
于30％ ，則評為輕微損壞；若溫度超過600℃ 的面積在
30％ ～50％ 之間，則評為中度損壞；600~C的面積超過
50％ ，則評為嚴重損壞。
1．5 在對結構進行現場調查檢測完畢后，根據現場
檢測情況并依據目前現行的和即將發行的火災檢測
鑒定規范、標準及相關的資料分析火災對結構構件承
載能力的影響情況，如構件截面溫度場、材料性能衰
減和構件截面混凝土受損深度、鋼筋與混凝土的握裹
力的降低，在驗算過程要考慮一定的折減系數。
2 鋼筋混凝土構件火災后鑒定實例
某煉化公司YZ一2010、2011、2012、2013系統管
廊、管架工程，為四榀三層鋼筋混凝土框架結構，采用
鋼筋混凝土柱下獨立基礎，于1999年建成并投入使
用。2006年8月14日廠區內ARGG裝置發生爆炸、
起火，波及到該四榀框架，致使其柱遭受到不同程度
的損傷，梁受影響不大。由于救火及時，15rain以后便
切斷火源，火勢未得到蔓延。災后該公司委托我院對
其鋼筋混凝土梁柱進行安全性鑒定。
2．1 現場調查情況如下：
(1) 經實測構件截面尺寸分別為YZ一2010與
YZ201I兩榀框架柱截面尺寸相近，接近460mm ×
460mm；YZ一2012與YZ2013兩榀框架柱截面尺寸相
近，接近510ram×510mm，均符合設計要求。
(2) 測量了構件的垂直度偏差，數據顯示，
Z2012—2柱垂直度偏差最大，達40ram，超過規范允許
值，其余柱垂直度偏差基本符合要求。
(3) 構件外觀情況如下：①柱z2010—1：距底
部0．5m處向上3m表面呈粉紅色，有細裂縫，局部空
鼓，錘擊聲悶響。判斷火場局部溫度超過600℃ ，為局
部嚴重損壞；② 柱Z2010—2：底部向上3m范圍內表
面呈粉紅色、淺黃色，有較多細裂縫且成網狀，有空鼓
現象，錘擊聲悶響，且一柱角局部露筋。判斷火場局
部溫度超過600"12，為局部嚴重損壞；③柱z2011—2：
有兩側面距地面0．5m處向上1．6m高度范圍內呈淺
黃色，較多細裂縫且成網狀，有空鼓現象，尤其是柱角
兩側空鼓面積較大。判斷火場局部溫度超過800oC，
為局部嚴重損壞；④ 柱z 2012—2：一個側面距地面
0．8m處起向上2．3m高度范圍呈淺黃色，表面有細裂
縫、空鼓；判斷火場局部溫度超過600℃ ，為局部嚴重
損壞；⑤其它柱及梁表面或被熏黑或顏色無明顯變
化，表面無裂縫、空鼓等現象。判斷火場低于200℃ ，
為輕微損壞。
2．2 現場檢測情況
(1) 采用取芯法檢測了4根柱混凝土強度，結果構
件的混凝土強度均達到C25。同時采用回彈法檢測12根
梁混凝土強度，結果構件的混凝土強度亦達到C25。
(2) 采用鋼筋掃描儀抽查檢測4根柱、4根梁的
配筋及保護層厚度，與破檢結合對構件鋼筋型號、規
格、數量進行檢查，其鋼筋配置可滿足設計要求。
(3) 采用超聲法抽查檢測4根柱、4根梁混凝土
內部缺陷情況，其超聲傳播速度、首波幅度和接收信
關玉梅等：某工程火災后安全性鑒定與加固
號主頻等無明顯差異，可以判定混凝土內部沒有不密
實區及空洞。
2．3 承載力驗算情況
驗算中考慮了災后構件的截面損傷、鋼筋與混凝
土之間的粘結強度的損傷因素，承載力驗算結果表
明，柱Z2010一l、Z2010—2、Z2011—2、Z2012—2抗力
效應比值<0．90且>0．85，柱Z2012—1抗力效應比
<1．0且>0．9、Z2011—1、Z2013—1、Z2013—2抗力效
應比均>1．0。所有梁抗力效應比均>1．0。
2．4 抗震能力鑒定
由于該工程所處地區屬于6底區，因此只考慮抗
震構造，經比對，抗震構造措施均滿足要求。
2．5 構件安全性鑒定評級
綜合承載能力驗算結果及構造和連接、裂縫、變
形檢查結果，構件安全性鑒定評級分別為柱Z2010—
1、Z2010—2、Z2011—2、Z2012—2為c級，柱Z2012—
1為b級，Z2011—1、Z2013—1、Z2013—2為a級，所有
梁均為a級。
2．6 框架安全性鑒定評級
四榀框架YZ一2010、2011、2012、2013混凝土結構
(構件)項目評定等級分別為C級、c級、c級、A級，即
YZ一2013不用加固處理，YZ一2010、2011、2012中評
級為c級的柱需加固處理。
2．7 修復加固處理意見
加固結構屬二次受力結構，加固前原結構已受
力，且控制截面或構件的工作應力，應變水平都較高。
加固結構屬二次受力組合結構，新舊結構能否共同工
作是加固效果的關鍵，新舊結構結合面的處理是工作
重點。特別是新舊結構工作應變差較大，結合面往往
是薄弱環節，會出現拉、壓、彎、剪等復雜應力。在受
彎或偏壓狀態下，剪應力會相當大，故有效傳遞是控
制條件。加固驗算時應充分考慮這一影響因素。
Z2010—1、Z2010—2、Z2011—2、Z2012—2力Ⅱ固方
法采用加大截面法處理，經計算，加大尺寸見圖2，配
筋同原設計，加大截面的位置至第一層梁底。先剔除
受火表面存在裂縫、空鼓的混凝土至混凝土堅硬處，
其它部位鑿毛。新增縱筋采用植筋方法生根于柱下
獨立基礎內，上端遇梁時采用植筋方法錨固于梁內、
無梁一側新增柱筋伸過一層梁頂，并預留錨固長度后
分批截斷，主筋端部采用短鋼筋與原柱內縱筋焊接連
接，長度需滿足設計規范要求的搭接長度。
(1) 植筋采用JNG建筑結構膠，錨固長度不小
于15d(縱向鋼筋直徑)，植筋孔徑為鋼筋直徑加8mm。
(2) 同一連接區段內縱筋接頭面積百分率不超
過50％ 。
(3) 澆筑混凝土前將界面充分灑水濕潤，以確保
新舊混凝土結合良好，若有條件應采用高壓水噴射清洗。
(4) 新澆筑混凝土采用較原設計提高一個等級
的細石混凝土。
堡竺
圖2 柱加大截面
考慮混凝土耐久性，對于不要求加固的梁、柱，建
議表面掛鋼絲網、抹高標號水泥砂漿保護。
2．8 加固效果
該工程框架柱按上述方法加固處理后已于2006
年10月重新開始使用，使用情況良好，至今未發現任
何異常情況。
3 結語
火災后為確保建筑物繼續安全使用，對其進行安
全性鑒定是一項比較重要且又復雜的工作。對于遭
受火災的結構進行安全性鑒定時，首先要對現場結構
現狀進行仔細而又全面的檢查，包括混凝土表面的顏
色、裂縫及裂紋的情況、混凝土的剝落情況等，其次是
對材料的性能采用相應的手段進行檢測，然后根據現
場檢測情況并依據目前現行的和即將發行的火災檢
測鑒定規范、標準及相關的資料分析火災對結構構件
的影響情況，如構件截面溫度場、材料性能衰減和構
件截面混凝土受損深度、鋼筋與混凝土的握裹力的降
低等，再分析計算構件承載力。在對結構火災后安全
性鑒定評估過程中，可以依據目前現行的和即將發行
的火災鑒定規范、標準及相關的資料進行分析判斷，
但是仍需要我們鑒定人員具有一定的專業知識和判
斷能力，而且要不斷地學習和總結。
參考文獻
[1] GB50144—2008，工業建筑可靠性鑒定標準[S]．
[2] CECS252：2009，火災后建筑結構鑒定標準[S]．
[3] 吳波著．火災后鋼筋混凝土構件結構的力學性能[M]．北京：
科學出版社，2003：9
[收稿日期] 2010—12—20
[作者簡介] 關玉梅(1978一)，女，哈爾濱人，工程師，從事建
筑工程質量鑒定工作。
茸

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