某厂房火灾后结构检测鉴定

高 波，梅仁杰，张 强，黄 健

（江苏科永和工程建设质量检测鉴定中心有限公司，江苏 南京 211100）

0 引言

建筑物灾后重建工作涉及安全、经济、技术多方面因素，一方面应保证不留安全隐患，一方面应在技术允许条件下节约社会资源，不盲目拆除。因此，火灾后结构检测鉴定尤为重要。本文以某厂房为例，通过现场调查、火灾温度推断、材料检测、结构检测和承载能力验算，判定该厂房火灾后的安全状况，为后续处理提供依据，并为类似的灾后检测鉴定提供参考。

1 概述

某厂房包含 1 栋钢结构车间，3 栋混凝土结构办公楼，是各工业园区较为常见的厂房形式。厂房东西宽82.340 m，南北长 96.300 m，建筑面积 8 484.01m2，建筑高度 8.400 m。框架柱混凝土设计强度等级为 C35，框架梁板混凝土强度设计等级为 C25，钢梁主材为Q345B。钢梁耐火极限 1.5 h，檩条耐火极限 0.5 h。

2 现场勘验

2.1 厂房（4～1/10）/（A～E）轴

厂房（4～1/10）/（A～E）轴屋盖整体垮塌变形，防火涂层烧毁，其中10/（A～E）轴至8/（A～E）轴钢梁因高温而严重变形垮塌；（1/10）/（A～E）轴、7/（A～E）轴至5/（A～E）轴钢梁受高温以及垮塌钢梁的影响产生了不同程度的下挠、扭曲变形；4/（A～E）轴钢梁变形程度轻微。

厂房（4～1/10）/（A～E）区域现存有未燃尽的纸箱、木制品，西侧部分铁制货架局部涂层尚存。

厂房（4～1/10）/A 轴排架柱抹灰层脱落，柱顶混凝土颜色发白。因受屋盖系统垮塌影响，排架柱、围护墙体整体向北侧倾斜，柱脚、墙脚受拉开裂，柱脚裂缝宽度为 1.7～4.8 mm。

2.2 厂房（4～1/10）/（E～J）轴

厂房（4～1/10）/（E～J）轴钢梁、连接件防火涂层完全烧毁；铁制货架涂层烧毁；通风管道外包层烧毁，管体未见明显变形；7 轴以西管道镀锌层尚存。

厂房（6～1/10）/（E～J）轴钢梁翼缘板、腹板屈曲变形明显，4/（E～J）轴、5/（E～J）轴钢梁未见明显整体变形。

厂房 G 轴 ST 梁涂层烧毁，（9～1/10）/G 轴 ST 梁弯曲变形明显。

厂房（9～1/10）/（E～J）轴檩条镀锌层有滴状物形成，扭曲变形明显；（4～9）/（E～J）轴部分檩条镀锌层有滴状物形成，扭曲变形；（5～1/10）/（E～J）轴屋面彩钢板+玻璃棉烟黑严重，局部烧毁、破损。

厂房（5～1/10）/E轴排架柱、连系梁、填充墙抹灰层烟黑、开裂；部分位置抹灰层烧光，柱顶部分预埋螺杆因屋盖系统垮塌而受拉变形。

厂房（4～1/10）/J 轴排架柱、连系梁、填充墙，（1/10）/（F～H）轴抗风柱、连系梁、填充墙抹灰层烟黑、开裂；局部抹灰层烧光，混凝土层未见火灾损伤，锤击声音响亮、无痕迹。

2.3 厂房（4～1/10）/（J～N）轴

厂房（4～1/10）/（J～N）轴钢梁防火涂层烟黑，可擦拭；局部防火涂层起皮。

厂房（4～1/10）/N 轴排架柱、连系梁、填充墙面层轻微烟黑，开裂；局部涂饰面层脱落。

2.4 办公楼（A～2/E ）/（11～13）轴

办公楼一层（A～2/E）/（11～13）轴顶梁、柱、填充墙迎火面抹灰层烧光；块材表面局部剥落；混凝土梁柱角部有剥落露筋现象；铁制支架扭曲变形；残留物有未燃尽的木材，玻璃制品熔化变圆；窗框高温变形；金属门高温变形，迎火面涂层烧光；PVC 水管高温熔化。

一层（B～C）/（11～12）轴顶板板底混凝土大面积脱落、露筋；二层（A～E）/11轴顶梁、柱、填充墙迎火面抹灰层部分烧光，填充墙块材大面积剥落。

一层（1/D～2/E）/（11～13）轴、一层（A～B）/（11～13）轴、二层（A～E）/（11～13）轴除部分线槽位置面层烟黑、开裂外，无明显过火痕迹。

2.5 办公楼（J～N）/（11～13）轴

2.6 办公楼（A～E）/（1～3）轴

办公楼（A～E）/（1～3）轴梁、柱、填充墙迎火面抹灰层烟黑、开裂、脱落，部分位置抹灰层脱落；顶板下线管、墙壁塑料件部分轻微软化；其余除部分线槽位置抹灰层烟黑、开裂外，无明显过火痕迹；混凝土层未见火灾损伤，锤击声音响亮、无痕迹。

2.7 办公楼（1/E～J）/（1～3）轴

办公楼（1/E～J）/（1～3）轴梁、柱、填充墙迎火面抹灰层烟黑、开裂、脱落；顶板板底线管、风扇叶片等塑料件软化明显；墙壁塑料件轻微软化；楼梯间金属门迎火面油漆烧光；楼梯间烟黑；卫生间顶棚高温变形；其余除部分线槽位置抹灰层烟黑、开裂外，无明显过火痕迹；混凝土层未见火灾损伤，锤击声音响亮、无痕迹。

2.8 办公楼（J～N）/（1～3）轴

办公楼（J～N）/（1～3）轴梁、柱、填充墙抹灰层轻微烟黑，部分抹灰层起皮脱落；其余位置混凝土构件、填充墙无明显过火痕迹。

3 火灾现场温度分布图

灾后现场部分照片如图 1～2 所示。根据以上对该工程火灾后现状的初步勘查结果，绘制该工程主要受灾区域温度分布示意图［1］，如图 3 所示。

图1 火灾后钢架照片

图2 火灾后混凝土结构照片

图3 受灾区域温度分布示意图

4 结构及材料检测

4.1 钢梁相对挠度检测

对 E-J 轴钢梁跨中相对挠度进行抽检，结果如表 1 所示。

表1 钢梁相对扰度检测结果 mm

4.2 钢板力学性能检测

对厂房（E～J）/10 轴钢梁加劲肋切割取样，进行力学性能检测，结果如表 2 所示。

表2 钢板力学性能检测结果

4.3 钢筋力学性能检测

对一层（B～C）/（11～13）轴顶板火灾后裸露钢筋取样至本所试验室进行力学性能检测，结果如表 3 所示。

老年人日常生活能力主要包括3个方面，即基本日常生活能力、功能性日常生活能力和高级日常生活能力。其中基本日常生活能力是老年人满足基本生活需要所必备的能力，主要包括穿脱衣、进食、行走、洗漱、沐浴、上厕所等方面，自理能力是健康的一个重要标志[6]。如果老年人不能独立完成或者依赖别人辅助也不能完成这些日常活动，就说明老年人完全失去自理能力，需要补偿服务。养老机构应该将老年人的健康保健和康复训练作为维持和提高老年人基本日常生活能力的重要方面。老年人只有拥有基本日常生活能力，才有可能具备服药、购物和乘坐交通工具等功能性日常生活能力，以及娱乐、参与社会活动等高级日常生活能力。

表3 钢筋力学性能检测结果

4.4 混凝土强度检测

对办公楼一层（B～D）/（11～13）轴火灾后框架梁柱未损伤部位，采用钻芯法进行混凝土检测，并结合构件表面灼着温度，根据 CECS 252∶2009《火灾后建筑结构鉴定标准》附录 F“火灾后混凝土强度折减系数”，确定构件损伤部位强度折减情况。结果如表 4 所示。

表4 混凝土强度检测结果

由表 1～4 可知：E-J 轴部分钢梁出现了下挠变形；厂房加劲板试验抗拉强度、断后伸长率不满足相关标准要求；一层（B～C）/（11～13）轴顶板钢筋试样屈服强度、抗拉强度均不满足相关技术标准要求；办公楼一层所检构件火灾损伤部位混凝土强度 8.2～12.8 MPa，不满足钢筋混凝土结构混凝土强度等级不应低于C20 要求［4］。

5 初步鉴定

根据构件烧灼损伤、变形、开裂（或断裂）程度进行初步鉴定评级，结果如下所述。

5.1 厂房（4～1/10）/（A～E）轴

厂房（5～1/10）/（A～E）轴屋盖系统整体垮塌或者变形严重，结构基本损坏，难以加固修复，初步鉴定评级为 IV 级。4/（A～E）钢梁发生变形和损伤，初步鉴定评级为 III 级。

厂房（4～1/10）/A 轴抹灰层烧光，混凝土颜色发白，排架柱柱脚、填充墙墙脚受拉开裂，柱脚裂缝宽度为 1.7～4.8 mm，影响结构安全，（4～1/10）/A 轴排架柱、连系梁初步鉴定评级为 III 级。

5.2 厂房（4～1/10）/（E～J）轴

厂房（6～1/10）/（E～J）轴钢梁主材、连接件防火涂层烧光、脱落，主材屈曲明显，侧向弯曲变形，部分构件相对下挠，初步鉴定评级为 III 级。

厂房 4/（E～J）、5/（E～J）轴钢梁主材、连接件防火涂层烧光、脱落，钢梁未见明显整体变形，初步鉴定为IIb级。

厂房（4～1/10）/E 排架柱、连系梁抹灰层烟黑、开裂、脱落明显；部分位置抹灰层烧光，火灾温度 300～600 ℃，初步鉴定评级为 III 级。

厂房（4～1/10）/J 排架柱、连系梁，1/10/（F～H）抗风柱、连系梁抹灰层烟黑、开裂、脱落明显，局部位置抹灰层烧光。混凝土层大多未直接受灼烧，局部抹灰层脱落，构件混凝土表面被烟黑，未见火灾损伤，锤击声音响亮、无痕迹，初步鉴定评级为Ⅱb级。

5.3 厂房（4～1/10）/（J～N）轴

厂房 4-1/10/J-N 轴钢梁涂层烟黑可擦拭，局部面层起皮，基本无损，初步鉴定评级为 IIa级。

（4～1/10）/N 轴排架柱、连系梁抹灰层轻微烟黑、开裂，局部脱落，混凝土层未受影响，初步鉴定评级为 IIa级。

5.4 办公楼（A～2/E）/（11～13）轴

办公楼一层火灾温度 700～800 ℃，多数混凝土构件经高温灼烧后出现混凝土颜色发黄、开裂、脱落、露筋现象，办公楼一层（A～2/E）/（11～13）轴过火混凝土构件初步鉴定评级为 III 级。

办公楼二层（A～E）/（11～13）轴混凝土构件，除（A～E）/11轴顶梁、柱外基本未受火灾影响，初步鉴定评级为 IIa级。

5.5 办公楼（A～N）/（1～3）轴、（J～N）/（11～13）轴

办公楼（A～N）/（1～3）轴、（J～N）/（11～13）轴构件混凝土层大多未直接受灼烧，局部抹灰层脱落，构件混凝土表面被烟黑，未见火灾损伤，锤击声音响亮、无痕迹，初步鉴定评级为 IIa级。

5.6 辅房

（A～1/A）/（6～1/6）轴、（A～1/A）/（9～1/8）轴辅房混凝土构件大多未直接受灼烧，未见火灾损伤，锤击声音响亮、无痕迹，初步鉴定评级为 IIa级。

6 详细鉴定

结合火灾对混凝土、钢材材料性能影响，排架柱、钢梁变形影响，对 A-J 轴排架柱、钢梁承载能进行复核、评级［1］，结果如下所述。

1）厂房（4～1/10）/（E～J）轴钢梁，承载能力复核结果0.90≤Rf/（r0s）＜0.95，承载能力评级为 c 级；

2）厂房（4～1/10）/A、（4～1/10）/E 轴排架柱、1/10/（F-H）轴抗风柱，承载能力复核结果 0.85≤Rf/（r0s） ＜0.90，承载能力评级为 c 级；厂房（4～1/10）/J 轴排架柱，承载能力复核结果 Rf/（r0s）≥0.95，承载能力评级为 b 级；

3）办公楼一层（11～13）/（A～2/E）轴过火混凝土构件，承载能力复核结果0.85≤Rf/（r0s）＜0.90，承载能力评级为 c 级。该类构件占一层顶梁、柱、顶板构件总数的 47 %，已影响整体承载。

7 处理意见

经检测鉴定，结合现场实际情况，本文对该工程灾后处理意见如下所述。

7.1 应更换拆除结构构件

厂房（5～1/10）/（A～E）轴屋盖系统难以修复，应拆除重建；

厂房（4～5）/（A～E）轴、（4～1/10）/（E～J）轴屋盖系统烧伤、变形等损伤的 ST 梁、檩条、彩钢板等部件应予以更换；

办公楼（11～13）/（A～2/E）轴、3/（A-E）轴填充墙块材烧伤剥落构件，应拆除重建。

7.2 可加固处理结构构件

厂房（4～1/10）/A轴排架柱、连系梁，（4～1/10）/E轴排架柱、连系梁，（1/10）/（F～H）轴抗风柱、连系梁可加固处理；

厂房（4～1/10）/A轴围护墙体墙脚开裂可以加固处理；

厂房4/（A～E）轴钢梁、（6～1/10）/（E～J）轴钢梁可加固处理，其中E～（1/E）轴梁段与（1/D）～E轴梁段（坍塌部分）为整体，可一并拆除重建；

办公楼（11～13）/（A～2/E）轴可整体加固处理。

7.3 面层烟黑、开裂、脱落修复结构构件

厂房4/（E～J）轴钢梁，5/（E～J）轴钢梁，（4～1/10）/J～N 轴钢梁、排架柱、连系梁抹灰层烟黑、开裂、脱落构件修复处理；

办公楼（J～N）/（11～13）轴、办公楼（A～N）/（1～3）轴、A～（1/A）轴辅房抹灰层烟黑、开裂，脱落构件修复处理。

8 结语

通过火灾结构检测鉴定，确定拆除、加固、修复构件，达到安全、经济的火灾后重建工作要求，取得良好的社会、经济效益。