某商业广场火灾后结构检测和加固方法研究

董胜华 唐 宽 郭杰标

0 引言

在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。在建建筑由于施工工期长，可燃材料多，各类建筑消防措施尚未实施到位，导致火灾较易发生，并且火灾容易迅速蔓延。本文以某在建商业广场火灾后检测和加固工程为例，提出对于在建建筑火灾后检测和加固的实用方法，对于该类工程具有很好的指导意义。

1 工程概况

某在建商业广场为地下2层，地上5层的框架结构房屋，各层楼面均为普通混凝土结构，屋面为无粘结预应力混凝土结构，采用的基础形式为人工挖孔灌注桩基础，已完成主体工程施工。由于意外，该建筑发生火灾事故，产生大量财产损失。火灾后经现场调查，该建筑五层及屋面为过火区域，过火区域内的承重构件、围护墙体和装饰玻璃幕墙等受到不同程度的烧损。为详细了解火灾后该房屋承保范围内结构构件的烧损状况，防止意外事故的再次发生，特对该建筑进行检测分析和加固处理。

2 现场检测、调查结果

2.1 房屋平面布置调查

依据设计图纸检测过火区域建筑、结构平面布置。在工程现场进行核对，该商业广场二现有建筑及结构平面布置与设计文件(含变更文件)基本相符。

2.2 常规项目检测

对该建筑进行常规项目的检测，包括:1)混凝土柱垂直度的检测;2)混凝土梁、板构件挠度的检测;3)混凝土柱、梁和板等构件的混凝土强度检测;4)主承重构件截面尺寸及配筋情况检测、调查。检测结果表明，检测项目基本满足设计要求，并且符合国家相关规范的规定。

2.3 混凝土构件火灾后烧损深度测量

采用酚酞试剂对检测区域内混凝土柱、梁和板构件的烧损深度进行抽检，检测结果如表1，图 1所示。

表1 混凝土构件烧损深度检测结果汇总表

从表1检测结果及图1可以看出，个别构件的烧损深度已达60 mm～70 mm，个别板构件局部被烧穿(全截面烧损)，表明火灾后部分构件的有效截面削弱较多。

2.4 裂缝分布、形态等调查

火灾后火灾影响内混凝土柱、梁、板裂缝大部分为构件表面不规则的龟裂，也有部分梁、板构件存在因灭火时淬冷，温度骤降而产生的裂缝。火灾后部分围护墙体及出屋面女儿墙存在裂缝。

2.5 火灾影响区域及现场遗留物烧损特征

火灾后经现场检测调查，检测范围内五层局部为燃烧区域，燃烧区域具体位置如图1所示。燃烧区域内的可燃施工材料基本被烧毁，大部分木质构件已碳化，塑料制品大部分熔化或烧毁，部分铝制材料熔化，部分钢构件存在弯曲、变形现象。

2.6 火灾温度的推定及火灾温度场的划分

1)根据现场残留物烧损特征的调查结果推定火灾温度。2)根据混凝土烧伤深度、表面颜色、裂损剥落和锤击反应等判定温度。

根据现场调查、构件各部位取样分析，参照相关标准所述的特征，推定该工程检测范围内在火灾中受到的最高火灾温度约为650℃，火温分区如图2所示。

2.7 混凝土结构构件损伤等级划分

参照相关标准所描述的各级受损伤程度的特征，结合现场检测、调查得到的结构构件受火温度、混凝土烧伤深度等相关数据，对火灾影响区域内各混凝土构件的受损情况进行了详细的调查，部分柱、梁及板等构件损伤程度的评定等级如表2所示。

?

3 计算分析

1)现场检测评定为Ⅱa级、Ⅱb级损伤的混凝土梁、柱和板构件基本满足原设计条件下的承载力要求，但其耐久性不满足要求。2)现场检测评定为Ⅲ级、Ⅳ级损伤的混凝土梁、柱、板构件不满足原设计条件下承载力和耐久性的要求。

4 加固方法

1)对Ⅱa级损伤的混凝土梁、柱构件去除表面烟灰、进行表面清理后，结合房屋装饰进行粉刷处理即可;对Ⅱb级损伤的梁、柱构件人工小锤凿除受损层后采用钢筋网抗裂复合砂浆加固处理。对Ⅲ级、Ⅳ级损伤梁、柱构件采用外包改性钢筋混凝土增大截面的方法进行加固处理或拆除重新浇筑。2)对Ⅱa级损伤的混凝土板构件去除表面烟灰、进行表面清理后，结合房屋装饰进行粉刷处理即可;对Ⅱb级损伤的混凝土板构件人工小锤凿除受损层后采用钢筋网抗裂复合砂浆加固处理。对Ⅲ级、Ⅳ级损伤的现浇楼面板采用拆除后重新浇筑的方法进行处理;以保证结构构件的正常使用及耐久性。

5 结语

所检测的商业广场五层局部区域遭受火灾后结构构件损伤较严重，火灾影响区域内的大部分承重结构构件已不能满足原设计条件下的承载力或耐久性要求。检测范围内部分围护墙体开裂、外倾，该部分墙体已不能满足原设计条件下正常使用的相关要求。房屋检测区域遭受火灾后存在较严重安全隐患，要达到原设计条件下正常、安全使用的相关要求，需对受损结构构件进行加固、修缮处理。

[1] GB/T 50344-2004，建筑结构检测技术标准[S].

[2] CECS 252∶2001，火灾后建筑结构鉴定标准[S].

[3] 谢 凡，陈大川.钢筋混凝土建筑火灾后的检测与加固[J].湖南城建高等专科学校学报，2001(6):59-60.

[4] 陈清山.火灾后砌体结构受损诊断与处理[J].山西建筑，2008，34(18):81-82.