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  • 火灾后检测,审慎对混凝土构件和钢构件鉴定评级

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  • 对应法规:房屋灾后鉴定
    CNAS认可项目:是
  • 之前前辈们的检测报告,学习了这样一个案例: 那是个厂房建造于 2008 年,为单层

    最近接到一个火灾后检测的案子,虽说从事房屋检测大半年的时间,但灾后检测却未参加过。于是翻阅之前前辈们的检测报告,学习了这样一个案例:

    那是个厂房建造于2008年,为单层钢筋混凝土排架结构,局部为三层混合结构,主要作为家具生产车间使用。房屋发生火灾后,车间内的设备、货物烧损烧毁,车间内钢结构平台变形坍塌,屋面钢构件变形,部分混凝土构件混凝土剥落露筋。现场委托方作了详细介绍,显然,他们需要对火灾后的房屋进行损伤检测,提供书面检测告,为后续的处理提供依据。

       火灾检测的主要内容——调查火灾过程、燃烧范围、过火面积,通过现场残存材料的状态分析判断火灾现场的温度;过火后结构损伤情况调查,调查混凝土表面色泽、锤击反应、混凝土剥落、露筋、表层混凝土疏松情况,钢构件的变形挠曲情况;采用钻芯法抽样检测不同位置混凝土强度;对混凝土构件和钢构件进行初步鉴定评级。火灾检测,与一般的房屋检测,大不相同,

       第一步:周密调查燃烧范围、燃烧物、残存物,一个也不放过

       现场调查是首要的一步,也是很关键的开始。调查了解到,火灾发生时,房屋内放置了大量木制家具,且生产车间西北角的喷漆车间正对部分家具进行喷漆处理。当时,房屋西北角的喷漆车间由于排风扇机械故障引发火灾,并迅速蔓延,现场管理人员和工人立即用灭火器和消防水源自救,并报警,消防车赶到后喷水灭火。从着火到扑灭明火约60分钟。

       手绘建筑平面示意图,在现场查勘看到,房屋过火范围主要是1-7/A-P区域,过火面积约2500m2,钢平台坍塌,部分屋面钢梁挠曲变形明显,部分混凝土柱混凝土变色、表层疏松,少量预制板板底混凝土剥落、露筋,围护墙体粉刷剥落及少量围护墙砖块爆裂。

       根据火灾的影响范围和房屋受损程度,将房屋划分为Ⅰ区(1-7/A-P区域)、Ⅱ区(7-13/A-P区域)和区(13-16/A-M区域)。在调查中还发现,火灾发生时,房内有大量木制家具,且喷漆车间内正在对木制家具进行喷漆处理。房屋内的可燃物主要为木制家具和部分油漆。火灾发生后,房屋北端的家具已经烧光,房屋中部有部分木制家具残留,南端木制家具被熏黑。检测时,房屋北端钢平台坍塌,屋面钢构件挠曲变形,窗户玻璃爆裂,玻璃有滴状物形成。

     第二步:现场检测,精准把脉材料性能现状
    在现场检测的另一个任务就是构件损伤检测。火灾的主要影响范围主要为1-13/A-P区域,Ⅰ区(1-7/A-P区域)受火灾影响较大;Ⅱ区(7-13/A-P区域)主要为烟熏;Ⅲ区(13-16/A-M区域)基本未受影响。除对各区混凝土构件的外观颜色、锤击反应、剥落和露筋等损伤情况进行了详细检测外,还对屋面钢结构部分的挠曲变形情况和钢结构连接脱开情况进行了详细检测。混凝土柱和梁、钢结构、预制板、围护墙的详细损伤情况,也进行了认真记录列表。

        在统计记录的时候发现,大部分混凝土构件锤击声音发闷、有锤痕,混凝土颜色发黄,表层混凝土疏松,个别构件存在混凝土剥离现象;钢结构挠曲变形严重,表面油漆碳化,钢结构连接脱开;大量预制板熏黑,少量预制板混凝土剥落、露筋;围护墙体粉刷大面积剥落及少量围护墙砖块爆裂。有的混凝土构件熏黑或青灰色,部分柱子粉刷层剥落,锤击响亮;钢檩条有变形,钢梁部分变形,大部分钢构件表面油漆碳化,钢结构连接基本完好;预制板熏黑;围护墙体粉刷部分剥落。

     
     

    第二个较大的工作量就是混凝土强度检测。
     

       按照《结构混凝土抗压强度检测技术规程》DG/TJ08-2020-2007,在柱上用钻芯法取样,测试混凝土的强

    度。

       芯样经切削、磨平后送实验室进行强度测试。测试结果表明,Ⅱ区和Ⅲ区的实测混凝土强度达到设计强

    度等级C30,Ⅰ区混凝土强度为C25。Ⅰ区混凝土强度降低;而Ⅱ区混凝土强度基本未受火灾影响,仍能达到

    设计强度。


       第三步:分析评估,望闻问切后的火灾后损伤定性
     

        有了大量的数据作支撑,然后就是下结论了。这就像医生安排做了大量化验后,需要诊断病情并开药方

    了。

        首先是火场温度分析。根据混凝土表面的颜色、锤击反应、剥落情况及火灾后的混凝土强度,以及现场

    部分玻璃的形态和木制家具残留情况判断,Ⅰ区的最高温度约为800~850℃,Ⅱ区的最高温度约为250℃。

        其次是火灾对混凝土强度及钢筋强度影响分析。根据《火灾后建筑结构鉴定标准》CECS 252:2009及有关

    资料:在高温下及冷却后,混凝土的强度、高温时及高温冷却后结构钢筋的强度总体上都会有一定程度的降

    低,温度越高,混凝土强度和钢筋强度降低越严重。混凝土构件表面受到外界火场高温温度的影响,强度会

    有不同程度的降低,现场对混凝土构件表面进行锤击或取芯时也发现Ⅰ区部分构件面层发生塌落、剥落、酥

    松等现象。钻取芯样混凝土强度测试也表明,Ⅰ区混凝土强度由于温度较高而降低;Ⅱ区混凝土强度由于温

    度较低而受影响较小,混凝土并未降低。由于Ⅰ区温度较高,故Ⅰ区混凝土强度低于Ⅱ区混凝土强度。

        钢筋受热后,在高温情况下,钢筋强度明显降低,高温冷却后的屈服点和抗拉钢筋强度、延伸率与常温下相比有一定的降低。根据本次火灾的火场温度及构件状况推断,Ⅰ区钢筋屈服强度及极限抗拉强度可按0.85的强度折减系数进行折减,Ⅱ区和Ⅲ区钢筋屈服强度及极限抗拉强度可不折减。

        第三步是构件鉴定评级。根据《火灾后建筑结构鉴定标准》CECS 252:2009,依据构件烧灼损伤、变形、开裂,火灾后构件初步鉴定评级可分为4(火灾后结构构件损伤状态不评Ⅰ级)

        状态Ⅱa——轻微或未直接遭受烧灼作用,结构材料及结构性能未受或仅受轻微影响,可不采取措施或仅

    采取提高耐久性的措施。

        状态Ⅱb——轻度烧灼,未对结构材料及结构性能产生明显影响,尚不影响结构安全,应采取耐久性或局

    部处理外观修复措施。

        状态Ⅲ——中度烧灼,尚未破坏,显著影响结构材料或结构性能,明显变形或开裂,对结构安全性或正

    常使用性产生不利影响,应采取加固或局部更换措施。

        状态Ⅳ——破坏,火灾中或火灾后结构倒塌或构件塌落;结构严重烧灼损坏、变形损坏或开裂损坏,结

    构承载能力丧失或大部丧失,危及结构安全,必须或必须立即采取安全支护、彻底加固或拆除更换措施。

        根据混凝土锤击反应、混凝土强度等要素对混凝土构件进行鉴定评级;依据钢构件的挠曲变形、防腐涂料完好程度及钢结构连接等要素对屋面钢结构构件进行鉴定评级。

        第四步:维修建议,中肯而经济

        根据房屋损伤调查,我们在报告中提出了加固维修建议。

        针对Ⅰ区混凝土强度降低,且表层混凝土疏松,建议采用加大截面法对其进行加固补强。加固补强时,需将混凝土构件表层疏松混凝土及混凝土剥落露筋处疏松混凝土凿除。考虑该厂房以后可能增加吊车,应对Ⅰ区柱牛腿进行加固补强处理,以满足原设计要求。

        针对Ⅱ区混凝土主要是熏黑,混凝土强度可以满足设计要求,但7-11/A-P区域梁、柱表面龟裂,因此,

    需对Ⅱ区7-11/A-P区域混凝土构件表面较宽的龟裂裂缝进行表面封闭处理。

        针对屋面Ⅰ区钢结构挠曲变形严重,防腐涂料碳化,部分连接脱开,因此,建议将Ⅰ区钢结构拆除,重

    新制作安装钢结构。对于Ⅱ区的钢屋面板和钢檩条建议更换处理,并对Ⅱ区变形明显的8轴、9轴及10轴处钢

    梁予以更换处理,Ⅱ区其他钢梁应该重新采取防腐和防火措施,并加强节点连接。

        针对对混凝土剥落、露筋的预制板建议更换处理。

        针对无砖块爆裂的围护墙体进行重新粉刷处理;对砖块爆裂较多的围护墙体应先掏砌,然后重新粉刷。对损坏的门窗和玻璃予以更换处理。部分混凝土地坪由于高温和喷水冷却的影响会产生裂缝和混凝土爆裂,建议采用适宜方法修复。

    当然,作为检测机构,检测报告的加固维修建议供相关方参考,具体加固维修措施应由具资质单位出具方案。

    


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