某建筑物火灾后结构检测及鉴定
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第38卷
某建筑物火灾后结构检测及鉴定
许发俊,张太亮,戴丹丹
(甘肃土木工程科学研究院有限公司,甘肃 兰州 730020)
【摘要】 依据工程实例,对火灾区域构件的受损情况进行调查,对过火区域和未过火区域混凝土强度和钢材力学性能进行对比检测,结合相关规范及评定标准,对受损构件给出综合评价,并对受损构件提出处理措施。
【关键词】 剪力墙结构;回弹法;钻芯法;火灾鉴定
【中图分类号】 TU714 【文献标志码】 A 【文章编号】 1671-3702(2020)12-0040-05
0 引言
建筑物发生火灾受损后,应根据受损情况及时对建筑结构进行检测、鉴定,参照现行 CECS252∶2009《火
灾后建筑物结构鉴定标准》
[1]
,对建筑物受损情况进行调查、材料检测、结构检测、火场温度计算,判定建筑物发生火灾后的安全状况,为后续使用提出相应的处理意见和建议,为类似的火灾后检测鉴定提供参考。
1 概述
某建筑物地上 27+1 层,地下 1 层,混凝土剪力墙
结构
[2]
,使用功能为住宅,建筑物长 32.6 m ,宽 16.7 m ,结构高度 87.85 m ,总建筑面积 13 080.31 m 2。
墙、梁混凝土设计强度等级:基础顶~5 层为 C45,6 层~13 层为C 40,14 层~21 层为 C 35,22 层及以上为 C 30。
2 火灾情况调查
由于本次检测时火灾现场大部分燃烧物已清理,因此本次检测火灾情况调查主要根据委托方提供的资料和叙述。
2.1 火灾发生位置
建筑物7~12层17~19×E ~G 轴(14.620m ~ 32.320 m )处混凝土构件,建筑物外防护架 7~13 层,起火部位为:9 层 19×F ~G 轴处外防护架。
2.2 火灾发生和持续时间
起火时间约为 2020 年 5 月 4 日 16∶13,16∶35大火得到控制,16∶38 消防车到达现场参与救火,16∶53 火灾全部扑灭,持续时间约为 40 min 。
2.3 火场燃烧物
外防护架从 7~13 层共设置 9 层隔离层,每层隔离层为竹脚手板并排 3 块,首层隔离层为木胶板一层加竹脚手板一层再加木胶板一层满铺,着火范围内外防护架
作者简介:许发俊,男,工程师,研究方向为建筑物检测鉴定及加
固改造。
Structural Examination and Appraisal of a Building after Fire
XU Fajun ,ZHANG Tailiang ,DAI Dandan
(Gansu Research Institute of Civil Engineering Ltd.,Lanzhou Gansu 730020,China )
Abstract :According to the project example,the damage condition of the components in the fire area is investigated,the strength of concrete and the mechanical properties of steel in the fire area and the unburned area are compared and tested,and the relevant standards and evaluation standards are combined,the damaged members are evaluated comprehensively and the treatment measures are put forward. Keywords :shear wall structure;rebound method;core drilling;fire identification
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第12期
的竹脚手板部分烧毁。
2.4 灭火方式
起火初采用手提式干粉灭火器灭火,消防车到达现场救火时采用高压水枪喷水灭火。
3 建筑物现场施工情况调查
根据建筑物施工现场情况,对火灾后实际施工情况进行初步调查,具体调查情况如下:
1)根据施工单位的施工记录和现场情况,对施工单位 7~12 层 17~19×E ~G 轴(14.620~32.320 m )施工情况进行调查,调查情况如表 1 所示。
2)该楼火灾起火部位为 9 层 19×F ~G 轴处外防护架,燃烧材料为木质材料,火灾持续时间约为 40 min ,依据 C ECS252∶2009《火灾后建筑结构鉴定标准》附录 A 常见材料变态稳定、燃点,燃点温度为 240~270 ℃。
4 混凝土受损情况调查与现场检测
4.1 混凝土受损构件调查情况
本次火灾受损[3]主要为剪力墙构件,依据 CECS252∶2009《火灾后建筑结构鉴定标准》,对剪力墙构件进行受损调查。
剪力墙构件混凝土表面受损情况如表 2 所示,构件受损情况如图 1~4 所示。
表 1 7~12 层 17~19×E~G 轴
(14.620~32.320 m)施工情况调查
楼层混凝土浇筑日期
养护条件
混凝土试块抗压强度
钢筋力学性能
7 层2020 年 4 月 1 日标准养护(28 d )48.0 MPa 直径为 8m m
的热轧带肋
钢筋力学性能符合热轧带肋钢筋HRB 400E 要求
8 层2020 年 4 月 7 日标准养护(28 d )47.2 MPa 9 层2020 年 4 月 12 日10 层2020 年 4 月 18 日11 层2020 年 4 月 24 日12 层2020 年 4 月 29 日
表 2 剪力墙受损情况调查
楼层轴线剪力墙混凝土受损情况描述
7 层
1/19~19×G
混凝土局部呈浅灰色,表面存在大量微细网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面留下较明显痕迹19×F ~G 混凝土局部呈浅灰白色,表面存在严重网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较闷,混凝土表面留下较明显痕迹;局部位置存在混凝土脱落现象,最大块脱落面积大于 50 cm ×50 cm ,钢筋外露19~20×F
混凝土局部呈浅灰白色,表面存在大量微细网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面留下较明显痕迹;局部位置存在混凝土脱落现象,脱落面积大于 50 cm ×50 cm ,钢筋外露8 层
1/19~19×G 、
19×F ~G 混凝土局部呈浅灰白色,表面存在严重网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面留下较明显痕迹;局部位置混凝土存在脱落现象,脱落面积小于 50 cm ×50 cm ,且为表面脱落19~20×F 混凝土颜色呈黑色,表面存在较多微细网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面留下较明显痕迹9 层
1/19~19×G
混凝土呈浅灰白色,表面存在细微网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较闷,表面留下较明显痕迹;局部位置混凝土存在脱落现象,脱落面积小于 50 cm ×50 cm ,且为表面脱落19×F ~G 混凝土呈浅灰白色,表面存在严重网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音发闷,表面留下较明显痕迹;局部位置混凝土存在脱落现象,脱落面积小于 50 cm ×50 cm ,局部位置钢筋外露19~20×F 混凝土呈灰白色,表面有轻微网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面不留下痕迹
10 层
1/19~19×G
混凝土表面已打磨,表面存在细微网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面不留下痕迹;局部位置混凝土局部存在脱落现象,脱落面积小于 50 cm ×50 cm ,且为表面脱落19×F ~G 混凝土呈黑色,表面存在严重网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面留下较明显痕迹;局部位置混凝土脱落,脱落面积小于 50 cm ×50 cm ,且为表面脱落;局部位置存在小面积露筋19~20×F 混凝土呈黑色,表面有轻微网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面不留下痕迹11 层
1/19~19×G
混凝土表面已打磨,表面存在大量微细网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音发闷,表面不留下痕迹19×F ~G 、19~20×F 混凝土呈黑色,表面存在大量细微网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面不留下痕迹12 层1/19~19×G
混凝土呈浅灰白色,表面存在严重网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面留下较明显痕迹
19×F ~G 混凝土呈浅灰白色,表面存在微细网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,表面留下较明显痕迹;个别位置混凝土脱落,脱落面积小于 50 cm ×50 cm ,且为表面脱落19~20×F
混凝土呈黑色,表面有轻微网状裂缝;对受损部位锤击检测,声音较响亮,
表面不留下痕迹
图 1 7 层 19×F~G 轴线剪力墙受损
许发俊等:
某建筑物火灾后结构检测及鉴定
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4.2 混凝土结构现场检测
[4]
4.2.1 回弹法检测构件表面混凝土强度
对 7 层~12 层过火受损区域剪力墙构件和未过火
区域剪力墙构件混凝土强度进行抽样对比检测,混凝土强度检测采用回弹法,检测结果如表 3 所示。
4.2.2 钻芯法检测构件混凝土强度
采用钻芯法对对 7 层、9 层剪力墙直接遭受灼烧的
构件和未过火的构件的混凝土强度进行检测,对钻取的混凝土芯样进行加工,加工完成后进行试验,试验结果如表 4 所示。
5 钢筋损伤状况检测
为了解剪力墙钢筋过火损伤状况,对过火剪力墙面层混凝土脱落、钢筋裸露严重位置处,现场截取 2 根 C8 钢筋(设计牌号为 HRB400E )进行力学性能试验[5],
根据钢筋力学性能试验结果,所检 C8 钢筋力学性能符合国家规范对 HRB400E 的指标要求,过火后
钢筋力学性能未见明显退化。
图 2 7 层 19~20×F 轴线剪力墙受损
图 3 8 层 19×F~G
轴线剪力墙受损
图 4 9 层 19×F~G 轴线剪力墙受损表 3 7 层~12 层剪力墙混凝土抗压强度检测表
测试部位构件名称混凝土抗压强度推定值/MPa
测试部位构件名称混凝土抗压强度推定值/MPa
7 层过火
区域19~1/19×G (打磨)
F ~
G ×1931.130.37 层未过火区域18×C ~D 13×E ~F 8×E ~F 37.937.041.58 层过火区域19×F ~G 外墙 1F ~G ×19 外墙 227.526.28 层未过火区域3×1/E ~F 8×1/E ~G 10×C ~E 36.935.236.69 层过火区域19×F ~G 外墙 1F ~G ×19 外墙 226.426.29 层未过火区域13×E ~G 8×G ~F 1/9×F ~G 33.429.427.510 层过火区域19×F ~G 外墙 1F ~G ×19 外墙 230.130.210 层未过火
区域19×E ~G (内墙)
15×G ~F 10×A ~B 33.733.034.111 层过火区域19×F ~G 外墙 119×F ~G 外墙 226.527.211 层未过火
区域19×E ~G (内墙)
8×F ~G D ×18~19
34.931.232.212 层过火区域
19×F ~G 外墙19~1/19×G 外墙
27.529.2
12 层未过火
区域
6×F ~G 18×C ~D 10×D ~E
29.930.727.7
表 4 7层、9层剪力墙混凝土式样抗压强度检测表
测试部位构件名称混凝土抗压强度推定值/MPa
测试部位构件名称混凝土抗压强度推定值/MPa
7 层灼烧部位19×F ~G
57.4
7 层未过火区域13×E ~F 8×E ~F 1/9×E ~F 53.147.449.29 层灼烧部位
19×F ~G 45.1
9 层未过火区域
13×E ~F 1/9×E ~F 8×E ~F
44.844.346.0
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第12期
6 火灾温度推定
6.1 标准升温曲线推定
依据国际标准组织制定的 IS0834 标准升温曲线表达式为:
T =T 0+345 l g (8t +1)
式中:T 为标准温度,℃;T 0 为自然温度,℃;t 为火灾经历的时间,min 。
根据当地气象资料,火灾发生时自然温度为 20 ℃;火灾经历时间总约 40 min 。
根据以上内容,计算推定火场最高温度约为:
T =T 0+345 lg (8t +1)=20+345 lg (8×40+1)=885 ℃
6.2 现场燃烧情况推定
由检测现场残留物、混凝土结构表面受损状况推定火场最高温度,混凝土颜色呈浅灰~浅灰白,表面局部存在裂缝;局部位置混凝土存在脱落现象,钢筋外露;锤击时声音较闷,留有痕迹。
根据现场调查结果,结合 CECS252∶2009《火灾后建筑结构鉴定标准》,本次火场最高温度推定不大于 500 ℃。
7 火灾后混凝土构件材料微观分析
根据混凝土构件烧损程度,在过火部位钻取的混凝土芯样上采集小样(深度为 0~10 mm 范围),并进行电子显微镜分析,观察混凝土样品显微结构特征。
7层剪力墙混凝土构件受损深度在 0~10 mm 范围内显微结构特征如图 5 所示。
由图 5(a )~(f )可知,过火后的混凝土试验受损深度为 0~5 mm ,混凝土样品石英晶体完整,水泥浆体中水化产物氢氧化钙脱水,浆体开始酥松,但仍较紧密,连续性好,氢氧化钙晶型缺损、有裂纹。
由图 5(g )~(i )可知,在 10 mm 范围内方解石集料表面光滑、平整,水泥浆体密集,连续性好。
9层剪力墙混凝土构件受损深度在 0~10 mm 范围内为显微结构特征如图 6 所示。
由图 6(a )~(f )可知,过火后的混凝土试验受损深度在 0~5 mm
范围内混凝土样品
(a )0 mm 显微结构特征
(b )0mm 显微结构特征
(c )0 mm 显微结构特征
(d )5 mm 显微结构特征
(e )5 mm 显微结构特征
(f )5 mm 显微结构特征
(g )10 mm 显微结构特征
(h )10 mm 显微结构特征
(i )10 mm 显微结构特征
图 5 7 层剪力墙混凝土构件受损深度为 0~10 mm
显微结构特征
(a )0 mm 显微结构特征
(b )0 mm 显微结构特征
(c )0 mm 显微结构特征
(d )5 mm 显微结构特征
(e )5 mm 显微结构特征
(f )5 mm 显微结构特征
(g )10 mm 显微结构特征
(h )10 mm 显微结构特征
(i )10 mm 显微结构特征
图 6 9 层剪力墙混凝土构件受损深度为 0 ~10 mm 显微结构特征
许发俊等:
某建筑物火灾后结构检测及鉴定
石英晶体完整,水泥浆体中水化产物氢氧化钙脱水,浆体开始酥松,但仍较紧密,连续性好,氢氧化钙晶型缺损、有裂纹。
由图 6(g)~(i)可知,在 10 mm 范围内方解石集料表面光滑、平整,水泥浆体密集,连续性好。
8 火灾后结构构件初步鉴定评级
根据 CECS252:2009《火灾后建筑结构鉴定标准》的要求,并结合混凝土构件现场检测结果,对该楼过火构件进行初步鉴定评级,具体评级结果如表 5 所示。
9 检测结论与建议
综合以上检测与分析,该建筑物发生火灾后7层、9 层在 10 mm 范围内剪力墙局部受损,对建筑物结构安全及正常使用产生一定影响,为确保建筑物火灾后能继续安全使用,建议对受损部位剪力墙采用高延性混凝土加固处理。
10 结语
通过实际火灾检测鉴定工程项目,结合火灾现场的一系列检测内容,确定火灾后构件的鉴定评级结果,并对需加固处理的构件提出安全、可靠、经济的处理措施,为建筑物后续安全使用提供重要保证。
同时,对类似火灾鉴定工程项目有一定的借鉴作用。
Q
参考文献
[1] 中冶建筑研究总院有限公司,上海市建筑科学研究院.火灾后建筑结构鉴定标准:CECS 252∶2009[S].北京:中国计划出
版社,2009.
[2] 中国建筑科学研究院.混凝土结构设计规范:GB 50010-2010(2015年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.
[3] 中国建筑科学研究院.建筑结构检测技术标准:GB/T 50344-2004[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[4] 中国建筑科学研究院,中国新兴建设开发总公司.混凝土结构现场检测技术标准:GB/T 50784-2013[S].北京:中国建筑
工业出版社,2013.
[5] 中国建筑科学研究院.混凝土结构施工质量验收规范:GB 50204-2015[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.
表 5 构件初步鉴定评级
构件名称轴线编号初步鉴定等级
7 层剪力墙1/19~19×G
19×F~G
19~20×F
Ⅱa
Ⅲ
Ⅱb
8 层剪力墙1/19~19×G
19×F~G
19~20×F
Ⅱa
Ⅱa
Ⅱa
9 层剪力墙1/19~19×G
19×F~G
19~20×F
Ⅱb
Ⅱb
Ⅱa
10 层剪力墙1/19~19×G
19×F~G
19~20×F
Ⅱa
Ⅱb
Ⅱa
11 层剪力墙1/19~19×G
19×F~G
19~20×F
Ⅱa
Ⅱa
Ⅱa
12 层剪力墙
1/19~19×G
19×F~G
19~20×F
Ⅱa
Ⅱa
Ⅱa
湖北 2023 年基本完成农村各类房屋安全隐患整治
湖北省政府办公厅日前发布《关于印发〈湖北省农村房屋安全隐患排查整治工作实施方案〉的通知》,要求到 2023 年 12 月底,基本完成农村各类房屋安全隐患整治,确保人民群众生命财产安全和社会稳定。
通知要求,要牢固树立以人民为中心的发展思想,全面落实安全生产发展理念,强化红线意识和底线思维,落实地方政府属地责任,按照“谁拥有谁负责、谁使用谁负责、谁主管谁负责”的原则,坚持“边排查、边整治,远近结合、标本兼治”,以用作经营的农村自建房为重点,依法依规有序全面开展农村房屋安全隐患排查整治工作。
房屋安全无小事,重在防患于未然。
按照“全面摸底、分类排查、重点整治、压茬推进”的原则,湖北省将开展农村房屋质量安全隐患大排查大整治。
到 2020 年年底,基本完成用作经营的自建房排查工作;2021 年 6 月底,基本完成对全省行政村各类房屋安全隐患排查,基本完成对用作经营且存在安全隐患的农村自建房整治;到 2023 年 12 月底,基本完成农村各类房屋安全隐患整治,建立健全规章制度,完善相关标准,建立常态化农村房屋建设管理制度。
(来源:住房和城乡建设部)
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