某火灾后建筑损伤鉴定及加固处理措施

孙乐乐，丁 玎

（国投工程检验检测有限公司，云南 昆明 650217）

0 引言

火灾给人民群众的生命财产带来巨大危害。从应急管理部消防救援局发布的 2020 年全国火灾情况报告中得知，2020 年国内总共接报的火灾 25.2 万起，死亡 1 100 余人，受伤 700 余人，直接财产损失约 40 亿元，其中云南省全省 2020 年共发生火灾 6 999 起、死亡 45 人、受伤 36 人。火灾带来的间接损失更为严重，有研究表明，火灾带来的间接经济损失甚至超过了直接经济损失的 3 倍。

建筑火灾发生的数量最多，损失也最大，约占全部火灾数量的 80 %。特大火灾可能造成建筑物结构的损坏，甚至导致建筑物的轰然倒塌，严重威胁人民生命财产安全。因此，研究遭受火灾侵害后的建筑物承载能力及安全性能具有重要意义，同时也可为后续的加固处理提供参考价值。

1 工程概况

2020 年 4 月 15 日上午 10 时 20 分，云南省某农贸市场项目工地±0.000 m 标高位置电焊作业人员在对梁钢筋进行电弧焊时，焊渣外溅，从通风预留洞口掉落，引燃地下室 -3 层堆放的挤塑板，后引燃旁边堆放的防水材料，造成 30 m3挤塑板烧化、200 卷自粘性防水卷材烧毁、4 块混凝土顶板和 4 面剪力墙局部混凝土保护层脱落，火灾无人员伤亡。

事故发生后，项目部管理人员及项目班组成员在第一时间赶往事故现场，紧急疏散施工人员，及时拔打了消防急救电话 119，积极配合消防队员，使用于粉灭火器、消防水枪等成功将火于 10 时 50 分全部扑灭，消除了隐患。

2 现场勘验检测

以下将从火灾原因排查、损伤排查、构件损伤评定、混凝土结构相关性能检测、火灾温度推算等方面对该栋建筑进行勘验检测［1］。

2.1 火灾原因调查

受火灾侵害建筑结构形式为剪力墙结构，地下 3 层，地上 28 层。本次火灾是由于施工作业人员在进行电弧焊时焊渣外溅引起地下室堆放的易燃材料着火引起的。

2.2 损伤排查

经现场对地下室 -3 层及 -2 层结构排查，受此次火灾影响的主要为-3 层 4 块混凝土顶板、2 根混凝土梁及 4 面剪力墙，其余混凝土构件均表征为烟熏痕迹，经对烟熏处进行剔凿打磨，无明显受损，火灾后结构构件的损伤情况如图1～图4 所示。

图1 剪力墙混凝土剥落、露筋

图2 剪力墙混凝土剥落、露筋

图3 混凝土板剥落、露筋

图4 混凝土板剥落、露筋

2.3 构件损伤评判

采用回弹仪、敲击和表层剥离等方法对受灾现场的混凝土构件和遭受烟熏区域进行逐一检查，根据混凝土构件的颜色变化、变形情况、开裂程度等［2-4］，对受火范围内的钢筋混凝土构件进行损伤状态定性鉴定评级，其中混凝土板、墙、梁评定基本特征如表1～表3 所示。

根据表1～表3 基本特征可知，-3 层 4 块混凝土板出现混凝土大面积剥落、板底钢筋露筋，混凝土表面颜色呈灰白色，利用榔头对板底表面进行锤击，声音发闷、混凝土粉碎和坍落，评定为 Ⅲ 级。

表1 火灾后混凝土板鉴定评级

表2 火灾后混凝土梁鉴定评级

表3 火灾后混凝土墙鉴定评级

-3 层 1 根混凝土梁梁大面积被烧光，利用榔头锤击时声音比较响亮，并且在混凝土表面留下凹痕，构件评定为 Ⅱb 级；1 根混凝土梁颜色呈灰白色，锤击反应声音发闷，混凝土声音发闷，锤击时混凝土粉碎，评定为 Ⅲ 级。

-3 层 1 片剪力墙局部被烧光，混凝土脱落面积＜50×50（cm2），且为表面脱落，评定为 Ⅱb 级；3 片剪力墙大面积露筋、脱落，混凝土表面呈灰白色，评定为 Ⅲ 级。

其他构件经初步评判均为表面熏黑，经对熏黑表面进行打磨，露出新鲜混凝土面。

2.4 混凝土结构相关性能指标检测

2.4.1 钻心法检测混凝土强度

现场对经遭受火灾后等级评定为 Ⅱb 级、Ⅲ 级的混凝土构件相临近的熏黑的混凝土墙、梁、板、柱进行钻芯法抽样检测混凝土强度，经对芯样进行强度检测得知，混凝土强度均满足设计要求，没有明显损失。检测结果如表5 所示。

表5 混凝土强度检测

2.4.2 钢筋力学性能检测

现场取样露筋位置 HRB400E-24、HRB400E-22、HRB400E-12 三组钢筋，拉伸试验表明钢筋力学满足相关规范要求，钢筋力学性能检测结果如表6 所示。

表6 钢筋力学性能检测结果

2.5 火灾温度推算

建筑物的火灾温度与室内空间大小、结构布局、通风情况、可燃物数量、品种及存放状态等诸多因素有关，确定其影响较困难，本文按照 ISO834 标准曲线见式（1）：

式中：T为火灾时室内空气温度，℃；T0为常温（取20 ℃）；t为相应部位火灾燃烧时间，min。

根据现场燃烧物的数量和品种、燃烧物的性态，以及火灾持续的时间，取旺火燃烧时间为10～20min，估算火场空气最高温度约在680～780℃。

3 结果分析与加固措施

经现场检测分析可知：①4 块混凝土板评定为Ⅲ级，2 根混凝土梁分别评定为Ⅱb级、Ⅲ级，1 片剪力墙评定为 Ⅱb 级；3 片剪力墙评定为 Ⅲ 级；②钻芯法检测熏黑部位混凝土强度满足设计要求；③遭受火灾部位钢筋力学性能满足设计要求；④火场空气最高温度约在 680～780 ℃。

本实例中，遭受火灾后的混凝土结构直接补强措施如下。

1）4 块板混凝土已出现酥碎，加固处理时将酥碎混凝土进行剔凿，利用高一等级水泥砂浆进行补强，新旧截面处涂刷界面剂。

2）4 片剪力墙对酥碎混凝土进行剔凿，剔凿后利用高一级混凝土进行修补，同时扩大原剪力墙截面尺寸；由于本实例中出现火灾位置位于-3 层，因此待混凝土强度满足要求后，在外侧粘贴钢板进行二次补强。

3）混凝土梁补强方法同混凝土板，利用高一等级水泥砂浆进行补强。

4）对于遭受熏黑的混凝土构件，虽然混凝土强度满足设计要求，但强度仍有所降低，本实例中对于遭受熏黑的混凝土构件，利用外贴碳纤维布法进行加固处理［7］。

4 结语

火灾对人民的生命财产安全造成巨大威胁，因此在施工过程中要加强监督检查，配备消防专人及配齐消防器材。本文主要讲述了某遭受火灾侵害的混凝土建筑的检测、评定及具体的加固处理措施，可为后续类似项目检测加固提供参考。Q