多层框架房屋煤气爆炸后主体结构安全性检测及加固方案设计

诸宏博，吴建东，罗　野，杨守进

(1.浙江省建筑科学设计研究院有限公司，浙江 杭州 310012;2.浙江省建设工程质量检验站有限公司，浙江 杭州 310012)



多层框架房屋煤气爆炸后主体结构安全性检测及加固方案设计

诸宏博1,2，吴建东1,2，罗野1,2，杨守进1,2

(1.浙江省建筑科学设计研究院有限公司，浙江 杭州 310012;2.浙江省建设工程质量检验站有限公司，浙江 杭州 310012)

摘要：煤气爆炸瞬间产生的高温高压气体以极高的速度膨胀，所产生的冲击波能对建筑物产生严重的破坏。今对某一钢筋混凝土结构房屋进行了煤气爆炸后的安全性检测鉴定，着重检验了受灾区域内构件的受损情况，对受损严重且不适合继续承载的构件，建议进行拆除重建。依据现行的国家加固设计规范，对部分受损相对较轻的区域，做出了加固设计方案，充分为业主考虑了工期和造价等因素。可作为类似工程的检测及加固的参考。

关键词：主体结构；检测；加固方案；碳纤维

1工程概况

某大楼房屋上部主体结构为3层钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土楼屋面，基础类型为桩基础，建于2013年12月。房屋平面形状呈矩形，平面尺寸为112.0 m×22.5 m，建筑面积约7 568 m2，建筑总高度16.20 m。建筑平面图见图1。

图1　楼面结构平面(局部)及煤气爆炸位置示意图

该房屋2层食堂于2014年10月27日发生煤气爆炸事故，幸无人员伤亡，但房屋部分主体结构损坏较为严重。为了解该房屋目前的结构安全性，业主单位委托有资质的检测机构对该房屋进行煤气爆炸后的房屋安全性检测，并对后续加固处理提出相应的建议。

2检测鉴定内容及检测情况

2.1检测鉴定内容

1)爆炸现场调查；

2)爆炸后构件外观质量检测；

3)房屋整体倾斜情况观测；

4)回弹法检测构件混凝土抗压强度。

2.2检测情况

2)煤气爆炸瞬间产生巨大冲击波能量，使楼面结构的梁、板产生变形。主要构件损伤情况见表1。

表1　主要构件损伤情况表

图2　煤气爆炸区域内主次梁交接部位破坏形态

图3　煤气爆炸区域内次梁端部破坏形态

图4　煤气爆炸区域内主梁破坏形态

3)房屋整体倾斜情况观测。采用全站仪对该房屋进行了倾斜观测。观测点位置见图5，观测结果见表2。

图5　倾斜观测平面图

表2　倾斜观测成果表

4)回弹法检测构件混凝土抗压强度。经现场抽检，2层柱及3层楼面梁现龄期混凝土抗压强度推定值在32.5～35.7 MPa之间，满足原设计强度等级C30的要求。

3检测鉴定结论

根据房屋整体倾斜检测情况，各测点倾斜率在0.0‰～3.2‰之间，未达到《危险房屋鉴定标准(JGJ 125—99)》【2004年版】中危险点的判定标准。

4加固方案

4.1加固原则

4.2加固范围及方案

3层部分楼面结构加固方案见图6、图7。

图6　三层部分楼结构加固平面图

图7　梁加固详图

2层柱加固及3层部分楼板拆除范围见图8、图9。

图8　2层柱加固及3层部分楼面拆除平面图

图9　柱加固详图

4.3加固材料

碳纤维采用0.111/200 g/m2型碳纤维及其配套的环氧树脂胶水。碳纤维的物理性能指标取值：弹性模量Ef=2.3×105MPa；应变设计值[cf]=0.004 8；锚固长度设计值ld=0.7×(Ef×tcf/ft)0.5，ft为混凝土抗拉强度设计值，对于C30混凝土，ft=1.43MPa，ld=100mm。环氧树脂的物理力学性能指标应符合《混凝土结构加固设计规范(GB50367—2013)》中的A级胶要求。

裂缝灌浆材料应采用专用的环氧类裂缝灌浆胶。环氧树脂浆液只要配方适当，其抗压、抗拉、粘结强度都很高，特别是抗拉和粘结强度都远大于混凝土的相应强度。

4.4加固施工顺序

梁、柱加固施工顺序：梁、柱裂缝灌浆处理→梁、柱表面酥松混凝土清理→梁、柱面清洗→碳纤维粘贴→碳纤维表面撒中、粗砂。

4.5加固构件的表面要求

在粘贴碳纤维或构件缺陷修补前，应采用手工的方法将结构面的酥松混凝土凿除并清理干净，凿除时不应采用电动机械，以免震动或冲击力过大对结构造成二次伤害。判别酥松混凝土是否凿除干净的方法为聆听锤击的声音，锤击声音清脆时，表示构件表面混凝土是密实的，可停止清理；锤击声音发闷时，表示构件表面混凝土是酥松的，应继续清理。清

理好的结构面应采用清水冲洗。

4.6加固后构件的表面处理

加固后梁、柱外表面应粉刷不小于10 mm厚1∶2.5的水泥砂浆。

5结语

通过对煤气爆炸后受损房屋主体结构进行细致的检测鉴定，能够比较科学地评判该房屋目前的安全性。同时给出了详细的加固方案，对部分受损严重、不适合继续承载的结构予以拆除。加固完成并使用至今，业主反映良好。此次检测及加固方案可供类似检测鉴定及加固项目的参考。

参 考 文 献

[1]中国建筑科学研究院.GB 50010—2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2011.

[2]四川省建筑科学研究院.GB 50367—2013混凝土结构加固设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2014.

[3]中国建筑科学研究院.GB 50009—2012建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2012.

[4]湖南大学.CECS293∶2011房屋裂缝检测与处理技术规程[S].北京:中国计划出版社，2011.

收稿日期：2016-01-12

作者简介：诸宏博(1981—)，男，浙江杭州人，高级工程师，从事建筑物检测鉴定及研究工作。

中图分类号：TU312+.3

文献标志码：B

文章编号：1008-3707(2016)04-0038-04

Security Detection and Design of Reinforcement Scheme for the MainBody Struture of the Multi-Storey Flame Building after Gas Explosion

ZHU Hongbo1,2, WU Jiandong1,2, LUO Ye1,2, YANG Shoujin1,2