住宅建筑火灾后结构损伤鉴定

住宅建筑火灾后结构损伤鉴定

摘要:火灾后的建筑物，往往存在很多安全隐患，但是不是都不能再继续使用而要拆除重建呢？其实很多灾后建筑通过鉴定，判断其损伤程度后，进行下一步的修复设计及加固施工后仍可继续使用。当然，要通过专业的检测手段才能较为准确地鉴定出不同结构构件的损伤位置、范围及程度。火灾后的安全鉴定存在一定的复杂性，本文就某工程火灾后相关鉴定工作，探讨一下受灾钢筋混凝土结构及构件的损伤鉴定控制要素以及相应的处理建议。

关键词:住宅建筑；火灾；结构损伤；鉴定；加固

踏入二十一世纪，随着社会经济的飞速发展，城市建设凸显集中及高层发展的特点，而火灾恰恰是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，也是在各类建筑灾害之中发生频率最高的一种。所谓火灾，就是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。火灾可以吞噬生命和财产，不断的高温燃烧同样考验着建筑物结构的的安全性和耐久性。因此对受灾影响的建筑结构必须通过检测鉴定，才能了解火灾对建筑自有结构的影响。

1 工程概况

某工程住宅楼为框架结构，建于2010年，地上七层（另地下一层），总建筑面积约为5000平方米。该楼结构平面呈矩形，柱网较密，柱距在1.9～6.7 m 之间。半地下室框架柱截面尺寸主要为500 mm×500 mm、550 mm×550 mm、500 mm×600 mm；而该层框架梁截面尺寸在250 mm×（400～650) mm范围。该楼半地下室出租给某建材公司作为仓库，2015年10月12日15时左右因电路故障发生火灾，大火持续时间至18时左右。大火烧毁半地下室仓库水电材料、灯饰、卫浴、小家电等建材产品。受灾范围建筑结构平面布置见图1（火灾后现场照片见图2）。

图2 火灾后现场

2 火灾后的现场勘查

发生火灾后尽量不要破坏现场状态，通过可燃物过火情况等确定火灾影响范围，通过火灾残留物品的变态或燃点温度判断火场不同区域达到的温度范围，调查火灾残留物品的分布情况分析各区域火灾时燃烧的严重程度以及可能持续的大致时间，为后续构件结构损伤状态评定提供参考。

现场勘查表明，该楼半地下室火灾后现场地面按原货物的堆放区域可见塑料管道、风扇、抽油烟机、纸皮、玻璃水晶球等火灾残留物，半地下室整体均为燃烧区;现场多数可燃物已燃烧殆尽，建筑塑料软化、多数燃烧成炭，铁货架明显下挠变形，玻璃软化，纸皮燃烧成炭；部分混凝土构件局部位置装饰层剥落，混凝土表面变色，个别出现混凝土保护层胀裂、脱落、混凝土局部露筋。根据火灾残留材料的变态或燃点温度判定火场区域温度为300～800℃。一层以上的柱、梁、板构件粉刷层及室内物品未发现被油烟和烟灰熏黑的迹象，一层以上各楼层基本未受本次火灾的直接影响。

3 火灾后结构构件损伤初步鉴定

火灾后结构构件的的损伤等级评定可通过，判断混凝土构件表面装饰层及混凝土保护层脱落情况、受火面混凝土颜色改变情况、混凝土构件的露筋情况及裂

缝分布情况结合锤击反应和结构构件的变形等状态评级要素加以分析评定。实际

检测过程中，构件火灾后表观特征往往并非与鉴定标准表中描述特征呈一一对应

关系，构件火灾后表观特征可能与构件周围可燃物的材料特性、火场燃烧时达到

的温度及持续的时间密切相关；另外，火灾后混凝土颜色改变以及锤击时声音的

评判没有明确的参照的标准，仅靠检测人员的主观感觉判断，存在较大不确定性。因此，火灾后混凝土结构构件损伤初步鉴定，除了分析记录以上提到的相关因素

以外，还必须结合钻芯法钻取部分损伤部位的混凝土芯样，通过芯样了解混凝土

损伤后的内部特征从而进一步判断构件损伤程度。

经现场检查，该建筑受火灾影响楼层柱、梁、板等混凝土构件均出现不同程

度的饰面层剥落现象(见图3)；部分构件混凝土表面颜色发生改变，依严重程度呈粉红色至土黄色；受损构件表面出现开裂；锤击构件损伤部位声音较闷部分发闷，部分柱、梁构件角部混凝土酥松、局部混凝土脱落露筋，楼板板底局部区域出现

混凝土保护层局部区域剥落及严重露筋现象(见图4)。可见，该建筑现场火灾后混凝土构件按板、梁、柱的损伤程度呈现出依次减轻的特点。受损较严重的楼板区域，所对应位置的柱、梁等混凝土构件受损程度也相应较重。初步统计，达到Ⅲ

级损伤状态的柱构件共计4根、达到Ⅱb级的有37根、另外有4根构件评为Ⅱa 级；而梁构件损伤状态达到Ⅲ级的共计24根、有34根梁构件为Ⅱb级、有13根梁构件评为Ⅱa级；而达到Ⅲ级板构件损伤状态共17块，余下板构件也达到Ⅱb

级和Ⅱa级损伤状态。

图4 楼板火灾后外观

4 火灾后相对重要结构构件进一步的详细鉴定

框架柱、梁为框架结构体系中的重要构件，而次梁、板为一般构件，根据鉴

定标准对损伤状态评为Ⅲ级、Ⅱ b级的重要结构构件应进行详细鉴定，对该类构

件进行现状安全性评级。在火灾后鉴定中，针对其结构构件的鉴定主要考虑的要

素如下：①受灾后混凝土构件的损伤层厚度，②受灾后混凝土的实际强度，③

受灾后构件钢筋的实际强度。

4.1 受灾后混凝土构件的损伤层厚度

现行《混凝土结构现场检测技术标准》已列出混凝土结构损伤层厚度测定的

具体方法，如表面润湿法及混凝土碳化深度测试法。考虑到部分相对年代久远的

建筑物，特别是标号较低的混凝土构件，随着时间的流逝，构件碳化相对比较厉害，采用碳化深度测试法要注意与未受损构件的碳化深度对比分析。该楼采用碳

化深度测试法检测结果表明，等级达到Ⅱ b级、Ⅲ级的柱构件受灾影响的厚度最

大值分别为30.0 mm、34.0 mm，等级达到Ⅱ b级、Ⅲ级的梁构件受灾影响的厚

度最大值分别为28.0 mm、35.0 mm。在现场检测，我们补充抽检6根未受火灾

影响的柱、梁构件，其实际碳化深度最大值在12 mm左右，表明采用碳化深度测试法实测损伤构件的碳化深度为实际损伤层厚度。

4.2 受灾后混凝土的实际强度

火灾后构件混凝土实际强度与构件截面尺寸、构件表面灼着温度持续的时间、混凝土原有的实际强度等级及构件表面粉刷层厚度等有关。按鉴定标准根据火场

温度确定混凝土构件表面灼着温度进而推断火灾后构件实际强度，该方法以混凝

土构件表面灼着温度作为混凝土强度折减的唯一因素，相对比之下火灾后所抽芯

样抗压强度检测结果存在较大差异。火灾后构件混凝土实际强度，通过钻芯法[1]

把受灾的构件的抗压混凝土强度与未受损同类构件混凝土抗压强度进行检测对比，从而推断受灾后的构件实际强度的节减系数。该楼半地下室柱及一层梁原设计混