某混凝土框架结构火灾后检测与加固改造实例分析.pdf

2 0 1 3年第 1期( 总 1 8 9期 ) 安徽建筑 检 测 、 试 验 与 测 量 技 术 安 徽 建 筑 固 注： 表中深度单位为 m tn ， 荷载单位为k N 。 从火灾现场的实际情况分析， 火灾最早开始发生在三层 轴 C D轴问的区域。该车间内堆放了大量化学物品， 均属 于易燃物， 房屋高度较高， 空气易于流动， 火势得以迅速扩展和 蔓延， 并通过窗户蔓延至四层。受火后三层纺丝聚合物车间内 原料完全燃尽 ， 装备完全毁坏。 四层受火毁坏情况相对较轻， 但 装备等也毁坏。 2 2 房屋火灾后的倾斜情况 采用 J 2 2光学经纬仪，按照变形测量中经纬仪投点法的 有关规定， 测定受火最严重的框架柱( c 6 ， C f 7 ， D 6 ， D r 7 ) 顶点相 应底部的偏移值即建筑物倾斜量结果可以看出： 框架柱未出现 明显倾斜 ， 向南方向的最大倾斜率为0 8 。 ， 向东方向的最大倾 斜率为 2 o o ， 向北方向的最大倾斜率为 1 2 。 ， 向西方向的最 大倾斜率为 1 2 。 ， 结果表明框架柱倾斜率较小 ， 符合要求， 火 灾未对结构倾斜造成影响。 2 。 3混凝土构件初步鉴定分级 火灾后混凝土构件综合评定应包括承载力 、 裂缝 、 变形三 个方面。 通过现场勘察火灾残留状况， 观察结构损伤严重程度 ， 根据火灾过程 、 火场残留物状况初步判断结构所受的温度范围 和作用时间， 从而评定结构构件力学性能、 承载能力、 变形性 能 。 根据 火灾后建筑结构鉴定标准) ( C E C S 2 5 2 ： 2 0 0 9 ) 的相关规 定对混凝土构件进行了初步的损伤评定， 火灾后结构构件初 步鉴定状态评级可以分为 、 、 、 。 级是轻微或未直 接遭受烧灼作用 ， 没有降低构件的承载能力和损伤， 但影响外 观质量 ； 级是轻度烧灼， 没有明显降低构件的承载能力和损 伤， 但已经引起耐久性的降低 ； 级中度烧灼尚未破坏， 已经产 生严重影响构件承载能力和耐久性的缺陷和损伤。 3 结构混凝土材料损伤检测 根据原设计图纸，该厂房结构混凝土设计强度等级均为 C 1 8。为得到可靠的检测结果， 采用钻芯横向劈拉法、 回弹法和 超声平测法对受火灾影响区域的混凝土进行综合评定。 3 1芯样多次横向劈拉法检测混凝土损伤深度和强度 根据同济大学提出的芯样多次横向劈拉法 ， 由于火灾后 混凝土强度沿深度方向具有不同的强度。 普通的钻芯法不能体 现这一特征， 通过对芯样的多次劈拉， 测试不同深度的混凝土 劈拉强度和混凝土损伤情况， 测试结果如表 1 所示。 3 2超声平测法检测混凝土受损深度 根据 超声波检测混凝土缺陷技术规程) ( C E C S 2 1 ： 2 0 0 0 ) ， 采 用超声平测法对混凝土构件相关部位进行评定。 根据受火后混 凝土沿深度方向损伤曲线判断，声速损伤超过 I O H D 为损伤 ， 测 区 1 烧伤深度约 7 0 mm，测 区 2烧伤深度约 1 1 0 mm，测 区 3 烧伤深度约 3 0 m m， 测区4烧伤深度约 5 0 m m， 测区 5 烧伤深度 约 7 0 mm，测 区 6烧伤深度约 1 2 0 mm，测区 7烧 伤深度约 9 0 mm， 测区 8 烧伤深度约 3 0 ram， 测区 9 烧伤深度约 8 0 mm。框 架结构损伤严重， 需要进行加固修复。 3 3加 固方案 对于框架柱应首先凿除受损混凝土， 然后采用高强灌浆料 或细石混凝土回补， 并外包钢加固； 对于框架梁应首先凿除受 损 昆 凝土 ， 然后采用高强灌浆料或细石混凝土回补， 并采用粘 贴碳纤维方式加固； 对于混凝土板 ， 建议将混凝土楼板及钢筋 拆除， 重新浇筑混凝土楼板， 钢筋应与原钢筋未损端部有效连接。 4 结论 采用超声回弹综合法以及钻芯法对混凝土构件进行强 度测试， 结果表明： 梁及柱损伤表面普遍损伤， 混凝土强度下降 严重， 少量梁柱表面完全酥松。 从超声法及钻芯法检测混凝土厚度来看 ， 严重损伤? 昆 凝 土构件受损厚度约为 1 0 0 ra m， 中度受损构件和轻度受损构件约 为 7 0 m m和( 不 大于) 2 0 m m。 对结构进行了构件的损伤评级 ，建议根据损伤状况， 对 框架柱凿除不同厚度的受损混凝土， 然后采用高强灌浆料或细 石混凝土回补， 并采用外包钢加固。对框架梁建议凿除不同厚 度的受损混凝土，然后采用高强灌浆料或细石混凝土回补， 并 采用粘贴碳纤维方式加固。对受损严重的板进行拆除重新浇 筑， 对损伤较为严重的板， 建议清除 1 0 ra m左右的受损混凝土 后， 采用树脂砂浆打底， 然后粘贴碳纤维进行加固。 通过对框架 结构受火影响进行的检测和评估以及对构件的损伤情况进行 的分析和评定， 该房屋部分构件损伤严重 ， 需进行加固方能正 常使用 。 通过本实例涉及到的现场检测情况 、 数据分析和加固方 案选择的总结， 能够指导同类工程的设计和施_1 。 参考文献 【 l 】 范维澄， 王清安， 姜冯辉， 等 火灾学简明教程【 M 】 合肥： 中国科学技 术大学出版社， 1 9 9 5 2 陆洲导， 余江滔， 李灿灿 火灾后混凝土结构损伤检测方法的探讨【 J 】 工业建筑， 2 0 0 6 ( 1 ) 3 】 谢猛， 肖 建庄 混凝土结构抗火理论研究述评 结构工程师， 2 0 0 5 ( 1 ) 【 4 1 黄运标， 肖建庄 混凝土基本构件抗火性能的影响因素研究f J 1 l 结构 工程师， 2 0 0 6 ( 2 ) 5 余江滔蒋杰， 陆洲导 钻芯法检测混凝土强度的一种建议： 多次横 向劈拉法I J 四川建筑科学研究， 2 0 1 0 ( 1 ) 虽