火灾后建筑物主体结构检测鉴定及处理

吴旭东

（山西建工建筑工程检测有限公司，山西太原 030006）

常言道，水火无情。火灾会严重威胁人民的生命及财产安全，造成巨大的损失，增加社会负担。对于建筑物而言，发生火灾之后，其自身结构会被破坏，出现不同程度变形或者开裂，不仅对建筑物承载力及强度造成显著影响，同时也会明显降低建筑本身的抗震性能。在经历高温、水冷却和自然冷却的过程后，建筑构件会出现不同程度的变化，因此必然会影响后续使用功能。火灾后对建筑物开展系统的主体结构损伤检测及鉴定，能够及时知晓危险因素，从而为后续排查及处理提供便利。

1 建筑物火灾实例

本文分析的建筑物火灾实例发生在某市工业园区某电机生产厂房内，厂房共三层，建筑主体结构为框架结构，建筑面积达到2500m2，预应力混泥土管桩是该厂房的结构基础。官方调查资料显示，该厂房火灾诱因是喷漆车间设备拆除过程中切割操作，误将管道上残留的油渍点燃，起火点在该厂房的第三层，并从三楼开始向二楼和一楼蔓延。通过对本次火灾现象的后期核查发现，该厂房三层车间顶部及所有墙面均采用白灰进行装修，第三层是机电喷漆车间，使用夹芯板作为分隔墙，且第三层地面材料为水磨石，外墙安装铝合金窗框，窗户材料则是玻璃。起火后，火势较大，除了油渍外，夹芯板内泡沫成为火灾现场的主要燃烧物，火灾迅速向下蔓延，持续60min 左右才被消防喷水完全控制。

2 火灾现场温度判定

火灾发生时的温度，是判断建筑物主体结构受损程度的主要指标，在何种温度下火灾持续多久，能够为后期检测鉴定提供重要证据，判定火灾发生过程中温度，可以采用以下几种方式进行判定。

（1）国际标准：采用ISO834 国际阻燃及防火测试标准，能够比较客观、准确地反映出火灾现场的温度情况。充分利用该标准中升温曲线，可对本次火灾现场温度做出判定。本次火灾事故持续时间将近1h 左右，对照ISO834 上升曲线，可以测算出当时火灾现场的最高温度在780～800℃之间。

（2）现场残留：对本次火灾现场进行勘查，分析残留物体情况。三楼防火墙夹芯板基本上完全被烧毁，机械设备、钢板、铝合金窗户均出现不同程度损坏，窗户玻璃软化并且变形，结合残留物体状况，对火灾现场进行判断，总结如表1 所示。

结合上述残留物体情况，判断火灾现场温度在750～800℃之间，与国际标准判断结果基本一致。

表1 该厂房火灾现场残留物温度判定

3 火灾后建筑物主体结构检测鉴定

3.1 混凝土强度检测

通过上述分析，该厂房火灾现场温度最终被认定在750～800℃之间，对于混凝土结构而言，在高温状态下，其会受到严重影响。在此温度下，混凝土有效面积会明显减少，由于火灾持续时间长，混凝土结构出现物理性变化和化学性变化。通过观察可以证实，该厂房混凝土结构内部裂缝明显增加，导致结构变得疏松，表面颜色也会发生明显变化。这是因为高温能够使混凝土材料中Ca（OH）2发生热分解，此种状况会明显降低钢筋的保护效果，因此显著降低混凝土结构的耐久性。本次火灾对混凝土结构的影响还不止如此，最显著的影响是导致结构力学性能明显下降。对火灾后混凝土结果的强度进行评估，主要可采用以下几种方法：回弹法、超声回弹综合法、钻芯法及敲击法。本次检测采用钻芯法和回弹法，敲击法作为辅助，综合上述检测方法所判断的结果，就可以判断出火灾后混凝土强度的变化情况。强度检测具体应用方法及优势如表2 所示。

表2 混凝土强度检测方法

3.2 钢筋构件的检测

对钢筋构件受损情况进行分析，结果显示，有6 根柱子呈中度烧伤，平均强度和芯样平均值分别为25.0MPa 和24.5MPa；框架梁、次梁平均强度和芯样平均值分别为22.6MPa 和23.7MPa；5块板芯样平均值达到21.7MPa。根据火灾现场情况，对钢筋受损情况进行合理评估，从受损最严重的三楼框架中选取部分受损钢筋进行抗拉强度测试，并开展冷弯测试，检测钢筋的长度达到800mm。对检测结果进行综合分析，证实构件平均屈服强度能够达到440～450MPa，极限强度达到620MPa，结合冷弯测试结果认定，钢筋结构强度满足建设要求及标准。对钢筋的力学性能进行检测，本次检测在火灾现场发现，顶板和剪力墙有钢筋外漏情况，截取样本进行力学性能测试，结果证实钢筋力学性能良好。

3.3 混凝土构件裂缝检测

对于混凝土构件而言，受到持续高温的影响，构件会出现裂缝，裂缝形式主要包括三种：①疏松爆裂后所产生的应力裂缝；②混凝土结构受力较大部位裂缝；③高温到水冷却、自然冷却过程中温度变化范围比较大，温度收缩作用下所产生的裂缝。采用读数放大镜、超声波等方法对该厂房火灾现场混凝土构件裂缝情况进行检测，最终确定梁体最大裂缝0.5mm，最大板裂缝0.45mm，最大柱裂缝0.25mm。除此之外，对各个构件混凝土强度进行确定，并加以确定其火烧破坏程度，进而判定鉴定等级。

4 火灾后建筑物主体结构处理

（1）柱承载力：经过现场检测及复核，该处属于中度受损，且混凝土强度检测结果显示，不符合建筑物原设计标准及要求。但是，进一步分析认为，柱自身承载力未受到严重损害，能够达到安全使用的相关标准。因此，火灾后建议该厂房内部受损柱，只需对其进行相应修复即可，无须进行加固处理。

（2）梁板承载力：通过对现场检测的结果进行分析，结合复核审查结果认为，该厂房三楼为最原始起火点，观察梁板情况，综合混凝土强度测试所得值，部分梁板混凝土强度无法达到建筑物原设计标准。并且通过详细观察梁板结构可以确定，其厚度明显变薄。对中度烧伤的梁板进行抗弯承载力检测，发现其结构承载力显著降低。加之部分梁板出现较多裂缝，仔细观察这些裂缝证实，裂缝宽度比较大。对保护层进行观察，发现有明显的脱落状况。综合上述梁板情况，建议进行综合处理，部分区域需要进行加固处理，具体采用粘钢法进行加固。

（3）墙体受损处理：对梁板柱墙体现场检测结果进行复核，证实此部分烧损状况比较复杂，有的属于轻度受损，有的属于中度受损，部分区域受损严重。因此，建议进行分区域处理。对于轻度烧损区域，及时清理烧灼表面物质，使其保持干净整洁。对于中度烧损区域，需要专业人员将该区域进行彻底清理，观察无问题后喷涂截面剂。结合该厂房原有设计标准，确定原有混凝土结构强度，按照此标准重新配制混凝土，并对该区域进行补修和加固。对于烧损严重的区域，除了做好上述处理外，也要对抹灰层进行清洁处理，然后重新抹灰。

5 总结

建筑物发生火灾后应该及时对其主体结构开展检测鉴定，并根据鉴定结果进行相应处理，目的是为了显著提高火灾后建筑物的使用安全。本文以实践经验为立足点，结合火灾后建筑物主体结构检测实例，分析相应的检测鉴定及处理方法。但是，由于建筑物主体结构体系存在显著差异，火灾事故现场状况也不尽相同，建议在实际工作中，针对主体结构检测鉴定，应该根据具体情况做出具体分析，牢牢把握工作重心，按照规定设计要求及标准，做好检测鉴定及处理工作，为火灾后建筑物的使用提供更多安全保障，延长其使用寿命。