某厂房火灾后结构构件鉴定.pdf

福建材标准与检测2023年某厂房火灾后结构构件鉴定张自强（福建省建筑科学研究院有限责任公司，福建福州35 0 10 8）摘要以实际工程为例，根据现场火作用的调查与分析，结合相关规范和标准对火灾后结构构件进行了鉴定，并提出了相应的加固建议，为类似的工程提供参考与借鉴。关键词火灾后；结构构件鉴定；厂房0引言火灾是常见的灾害之一，而厂房作为人员比较集中的生产区域，且堆放的设备、物资较多,其发生火灾通常会造成较为严重的后果。随着社会对房屋安全重视性的提高，发生火灾的建筑通常需要进行灾后鉴定，为后续结构修复加固及评估提供依据。以实际工程为例,对某厂房进行火灾后结构构件鉴定,为类似的工程提供参考与借鉴。1工程概况某二层现浇钢筋混凝土框架结构厂房位于福建省莆田市，建筑总高度为10.2 m，建于2 0 12 年，作为配料车间使用。根据消防救援大队出具的火灾事故认定书，该楼起火时间为2 0 2 1年10 月17 日17 时许；起火点位于制浆区B3承重柱【即设计图纸中1Z-（2）-（F】东北侧的不锈钢桶的东侧轮子下方位置；起火原因为静电引发不锈钢桶周边混合蒸气爆燃，引燃周边可燃物蔓延成灾所致。2建筑、结构布置核查及火作用调查与分析2.1建建筑、结构布置核查该厂房位于工业厂区内，场地较开阔、平坦。经调查，建筑、结构与委托方提供的资料相符。房屋两端设置楼梯间，其余区域均为堆放设备及材料的配料车间。室内外高差0.2 m，一、二层层高均为5.0 m。2.2火作用调查与分析一层：车间两端楼梯间受填充墙阻隔未直接过火，梯间内仅构件表面局部油烟附着；其余区域柱、梁、板作者简介：张自强（19 9 6 一）,男，本科，工学学士，助理工程师，主要研究方向为建筑物检测及鉴定。22及填充墙表面粉刷层普遍脱落，多数柱、梁角部混凝土出现酥松、空鼓或脱落，板底混凝土普遍脱落、局部混凝土熔化酥脆、锤击声发哑，部分柱、梁角筋及板底钢筋外露；（3）（B-G）轴窗户均已烧毁，大部分残留的铝质窗框存在滴状物形成现象，残留玻璃存在流动状物形成现象；车间摆放的搅拌机、储蓄罐及管道钢支架等设备均扭曲变形。根据残留物形态、分布位置、结构构件表观状况分析，车间大部分区域温度高于8 0 0，其中（2-3）-（E-G）轴局部区域温度高达110 0 左右，两端楼梯间因填充墙阻隔，温度低于30 0。二层：（3）-（B-G）轴多数铝质窗框变形，铝合金融化，残留玻璃边角变圆，（3）轴附近区域存在设备、材料局部烧毁、钢风管变形严重等现象,其余区域仅构件表面被熏黑，未发现火灾及高温造成结构构件的损伤。根据残留物形态、分布位置、结构构件表观状况分析，（3）-（B-G）轴附近区域温度达到8 0 0 左右，室内及楼梯间仅受烟熏影响，温度普遍低于2 0 0。根据现场调查、检测结果，车间一层、二层均为火灾影响区域，其中一层火灾影响区域分布见图1，图中阴影部分为火灾影响区域。?C图1一层火灾影响区域分布图（单位：mm）3丝结构构件损伤状况及初步鉴定评级结果火灾后工程结构构件的初步鉴定评级应根据构件的烧灼损伤程度评为I级、II 级、I,级、级、IV级。1702/SF福建材标准与检测第7 期（总第2 6 7 期）框架柱：多数一层框架柱粉刷面层剥落，混凝土表面油烟或烟灰基本烧光，表面存在裂缝，裂缝宽度测读值为0.5 4 5.0 0 mm，锤击声沉闷，颜色呈土黄色或灰白色，部分框架柱面层混凝土脱落深度为18 5 0 mm，角部混凝土脱落深度为4 0 9 0 mm，个别框架柱角筋外露。二层框架柱未直接过火，但受上窜油烟影响，框架柱混凝土颜色基本未变或被黑色覆盖，未发现火灾及高温造成的结构损伤。综上，车间两端楼梯间内框架柱初步鉴定评级为。或,级,其余区域一层框架柱的初步鉴定评级均为级；二层框架柱初步鉴定评级均为级。梁：多数二层梁混凝土表面油烟或烟灰基本烧光，表面存在裂缝，裂缝宽度测读值为0.2 4 5.0 0 mm，锤击声沉闷，颜色呈土黄色或灰白色，部分梁侧混凝土脱落深度为2 0 6 0 mm，梁底角部混凝土脱落深度为3070mm，个别梁底角筋外露。屋面层梁未直接过火，但受上窜油烟影响，屋面层梁混凝土颜色基本未变或被黑色覆盖，未发现火灾及高温造成的结构损伤。综上，车间两端楼梯间内二层梁初步鉴定评级为。级或,级,其余区域二层梁构件的初步鉴定评级均为级；屋面梁初步鉴定评级均为，级。钻芯构件名称1Z-（1）-（F）过火构件1Z-（2)-（C)过火构件1Z-(2)-(D)过火构件1Z-（2)-（F)过火构件2L-（1）-（F-G)过火构件2L-（1-2）-（D)过火构件2L-（2）-（D-E)过火构件2L-（2-3）-（D）过火构件2Z-（2)-(C)未过火构件WL-（3）-（C-D）未过火构件距次梁边6 0 0 mm、距梁底15 0 mm剔除部分试验长度不足或存在多条贯穿裂缝的芯样，对满足试验要求的6 个芯样进行抗压强度试验，试验结果见表2。表2 芯样抗压强度汇总表芯样混凝土钻芯位置抗压强度值/MPa1Z-(2)-(C)52.41Z-(2)-(F)47.32L-(2)-(D-E)28.42L-(2-3)(D)38.72Z-(2)-(C)64.3WL-(3)-(C-D)53.8板：多数二层板混凝土表面油烟或烟灰基本烧光，表面存在裂缝，裂缝宽度测读值为0.34 4.5 0 mm，锤击声沉闷，颜色呈土黄色或灰白色，板底混凝土脱落深度为15 110 mm,其中（2-3）-（E-F）轴区域板底钢筋大面积外露、变形，部分钢筋烧熔、断裂。屋面层板未直接过火，但受上窜油烟影响，板混凝土颜色基本未变或被黑色覆盖，未发现火灾及高温造成的结构损伤。综上,车间两端楼梯间内二层板构件初步鉴定评级为。级，起火点附近（2-3）-（2/E-1/F）轴区域二层板初步鉴定评级为IV级，其余区域二层板初步鉴定评级均为级；屋面层板初步鉴定评级均为,级。4约结构材料性能检测4.1混凝土钻芯检测现场选取8 根过火的柱、梁构件及2 根未过火的柱、梁构件作为对比组，通过钻芯法来检查其外观质量，检查结果见表1。由表1可知，多数过火芯样试件因损伤严重而断裂，过火损伤深度为15 6 0 mm,孔洞内混凝土裂缝深度为4 0 17 0 mm，而未过火损伤的芯样试件外观质量良好。由此可见，火灾对混凝土构件的影响深入构件内部。表1芯样外观检查结果汇总表孔洞裂缝钻芯部位深度/mm距柱底135 0 mm、距柱边14 0 mm70距柱底12 5 0 mm距柱边2 7 0 mm80距柱底135 0 mm、距柱边14 0 mm40150柱侧过火损伤深度为5 0 mm,芯样断裂距柱底110 0 mm、距柱边15 0 mm110距柱边16 0 0 mm、距梁底18 0 mm120距次梁边8 5 0 mm、距梁底16 0 mm170距次梁边15 0 0 mm、距梁底17 0 mm120距次梁边12 2 0 mm、距梁底2 2 0 mm50距柱底135 0 mm、距柱边37 0 mm未见裂缝柱侧未见过火损伤，芯件外观质量良好未见裂缝梁侧未见过火损伤，芯件外观质量良好由表2 可知，所检芯样试件混凝土抗压强度均满足设计强度等级。4.2钢筋检测为了解火灾对钢筋力学性能的影响，从混凝土脱设计强度等级落、钢筋外露较为严重的板构件中割取4 根公称直径8mm的板底钢筋进行试验，结果见表3。由表3可知，所检钢筋力学性能均未达到规范对C25HPB235的指标要求,其中屈服强度及抗拉强度受影响较大。23芯样外观描述柱侧过火损伤深度为4 0 4 5 mm，芯样断裂柱侧过火损伤深度为4 0 mm，芯样无明显缺陷柱侧过火损伤深度为15 6 0 mm，芯样断裂梁侧过火损伤深度为30 5 5 mm，芯样存在多条贯通裂缝梁侧过火损伤深度为30 5 0 mm，芯样断裂梁侧过火损伤深度为4 0 6 0 mm，芯样断裂梁侧过火损伤深度为30 4 5 mm，芯样断裂福建材2023年标准与检测表3钢筋力学性能检验结果汇总表屈服强度/抗拉强度/最大力总取样构件轴线MPa2B-(1/1-2)-197(2/C-D)2B-(1/1-2)-(1/E-2/E)2B-(2-1/2)-(1/B-2/B)2B-(1/2-3)-(1/D-2/D)规范指标要求5非结构构件受火影响状况外观检查经检查，一层室内地面找平层普遍灼烧粉碎，二层楼面找平层普遍鼓起、开裂。一层、二层外立面区域多处窗户破损,其中（3）-（B-G）轴窗户普遍破损、玻璃爆裂、窗框变形。一、二层多数窗下方墙体存在竖向裂缝，一层多数墙体粉刷层脱落，个别墙体与柱、梁连接处脱裂，二层多数填充墙油烟附着。6建议火灾后常见的加固方法主要有增大截面加固法、预应力加固法、外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维布加固法等 3。应结合现场实际情况，选择安全可靠、施工方法合适且经济的加固方法。（1）评级为IV级的板构件，建议拆除后重新浇筑，新浇筑的楼板应与原结构有可靠的连接。（2）评级为级的柱、梁构件,建议凿除局部酥松部位后采用增大截面法加固，其中钢筋外露、严重过火的柱、梁构件尚应采取外包型钢、粘贴钢板加固。+（上接第8 页）参考文献1沈心媛,万云杰.软土固化材料研究现状与原理浅析.江苏建材,2 0 2 0(2)：13-16.2徐凤旺.复掺稻壳灰与矿粉的水泥固化土强度特性及耐久性研究 D.淮南：安徽理工大学,2 0 2 1.3叶华洋,张伟锋,韦未,等.激发剂-地聚合物对软土固化试验研究.应用基础与工程科学学报,2 0 19,2 7（4）：9 0 6-9 17.4吴俊,征西遥,杨爱武,等.矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化淤泥质黏土的抗压强度试验研究 .岩土力学,2 0 2 1,4 2(3):647-655.5曹菁菁,刘松玉.活性氧化镁水泥碳化加固软土地基研究进展.江苏建筑,2 0 14（6）：4 0-4 5.6黄绪泉,黄安宜,王小书,等.氟石膏基胶结材固化淤泥质软土性能研究.新型建筑材料,2 0 18,4 5（5）：7 4-7 8.24（3）评级为级的板构件及评级为,级的柱、梁冷弯试验构件，建议凿除局部酥松部位后采用高性能聚合物砂MPa伸长率/%34019.3195350225365185340235370浆修补，并采取粘贴碳纤维布加固。合格（4）对评级为.级的柱、梁、板构件清洗后重新粉20.0合格16.1合格20.6合格10.0刷,对受损的非结构构件进行修缮。（5）加固过程中若发现结构构件存在异常状况，应及时告知相关单位并采取相应措施，必要时应进行补充检测。7结语火灾初步鉴定程序主要为：建筑、结构布置核查及火作用调查与分析；混凝土承重结构构件损伤状况检查（包括外观检查及初步鉴定评级、钻芯及钢筋检测）;非结构构件受火影响状况外观检查；提出整改建议。根据规范要求，详细的火灾鉴定需要根据检测结果进行结构分析计算和构件校核，并进行结构整体的安全性鉴定评级或可靠性鉴定评级。而实际工程中，初步鉴定报告即可满足业主的需求。加固设计单位一般根据初步鉴定报告对损伤构件进行加固或修复，并以此作为加固的造价依据。参考文献1火灾后工程结构鉴定标准:T/CECS2522019S.北京：中国建筑工业出版社，2 0 19.2建筑结构检测技术标准:GB/T503442019S.北京：中国建筑工业出版社,2 0 19.3混凝土结构加固设计规范:GB503672013S.北京：中国建筑工业出版社,2 0 13.4陈飞,陈恩勇,李宇晗,等.某住宅结构构件过火状况检查.福建建材,2 0 19,2 2 0（8):2 3-2 5.7陈金洪,贺瑶瑶,胡亚风.粒化高炉矿渣-氧化镁固化连云港软土的力学特性试验.林业工程学报,2 0 19,4(2)：133-138.8周冬青,邵艳,曹庆文,等.合肥滨湖新区湖积软土固化配方试验研究.河南城建学院学报,2 0 17,2 6（2）：5 3-6 0.9梁仕华,周世宗,戴君,等.矿渣与水泥固化广州南沙软土试验研究).工业建筑,2 0 15,4 5（10）：116-12 0.10周世宗,梁仕华,戴君.矿渣和粉煤灰固化南沙软土试验研究.水利与建筑工程学报,2 0 15,13（4）：7 6-7 9,12 5.11王东星,王宏伟,邹维列,等.碱激发粉煤灰固化淤泥微观机制研究.岩石力学与工程学报,2 0 19,38（增刊）：319 7-32 0 5.12 LI D,SELIG E T.Cumulative Plastic Deformation for Fine-Grained Subgrade Soils.JJ.Journal of Geotechnical andGeoenvironmental Engineering,1996,122(12):1006-1013.13土工试验方法标准:GB/T501232019S.北京：中国建筑工业出版社,2 0 19.