陳映棠

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西太原 030001)

1 工程概況

某高層商住樓位于太原市杏花嶺區(qū)，其地下車庫為無梁樓蓋體系。2011年年初，由于過節(jié)放煙花不慎引燃車庫地下2層局部區(qū)域殘留支模木板等雜物，使得剛剛施工完畢的13○ ～○18/? ～軸間梁、板、柱及柱帽表層混凝土大面積損傷、剝落，多數(shù)鋼筋外露，圖1為受損區(qū)域示意圖。為了保證受損區(qū)域今后的安全和正常使用，業(yè)主特委托我院對過火區(qū)域梁、板、柱及柱帽現(xiàn)狀質(zhì)量進行檢測，并出具相應(yīng)的補強方案。

圖1 地下車庫火災(zāi)受損區(qū)域示意圖

2 檢測部分

2.1 現(xiàn)齡期混凝土強度

為了客觀掌握地下車庫過火區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土現(xiàn)狀受損狀況(圖2為火災(zāi)后現(xiàn)場情況)，在直接過火區(qū)及周邊區(qū)域采用鉆芯法進行混凝土取樣，經(jīng)室內(nèi)切割加工后，通過無側(cè)限抗壓試驗，得出抽檢混凝土現(xiàn)齡期強度，表1及表2列出受損框架梁及框架柱現(xiàn)齡期混凝土芯樣抗壓強度試驗結(jié)果。由表1可以看出，框架梁現(xiàn)齡期混凝土內(nèi)外強度略有差距，過火區(qū)表面混凝土強度接近25 MPa，內(nèi)部強度普遍超過30 MPa。由于處于過火區(qū)，以致該處框架梁內(nèi)外混凝土強度有所差別。由表2可以看出，框架柱上、下部芯樣強度略有差異，但芯樣整體強度分布多大于30 MPa，與原設(shè)計基本相符，可見框架柱混凝土受火災(zāi)影響不大。

2.2 混凝土碳化影響

通過對過火區(qū)現(xiàn)場構(gòu)件表面混凝土剝落程度測量及取樣室內(nèi)碳化測試可見，現(xiàn)齡期過火區(qū)碳化深度在50 mm～70 mm之間，其中室內(nèi)芯樣表面碳化深度在5 mm左右，現(xiàn)場剝落厚度在45 mm～65 mm之間。

圖2 火災(zāi)后構(gòu)件受損

表1 框架梁現(xiàn)齡期混凝土芯樣抗壓強度試驗結(jié)果 MPa

表2 框架柱現(xiàn)齡期混凝土芯樣抗壓強度試驗結(jié)果 MPa

2.3 過火區(qū)鋼筋現(xiàn)狀物理力學(xué)性能

為了客觀掌握地下車庫過火區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋現(xiàn)狀受損狀況，在直接過火區(qū)截取不同型號鋼筋若干組，檢測該區(qū)域鋼筋現(xiàn)狀物理力學(xué)性能，得出過火區(qū)φ8和φ10鋼筋現(xiàn)狀冷彎性能遠低于對應(yīng)規(guī)格常規(guī)性能指標，且φ8冷彎指標接近臨界標準;14，20的鋼筋受火災(zāi)影響不大。

3 加固方案比選

考慮到現(xiàn)場受損最嚴重部位位于樓板底部、框架梁底及柱帽處，故針對性對各構(gòu)件進行加固處理。在初定加固設(shè)計方案時，考慮到該地下車庫頂板采用現(xiàn)澆混凝土空心箱體樓板，結(jié)合施工難易程度，提出兩種加固處理方案。

3.1 方案一

框架梁采用SCP灌漿料加高斷面進行處理(見圖3)，頂板采用粘鋼法加固縱橫向肋梁，肋梁之間空格采用鋼筋網(wǎng)抹灰修復(fù)(見圖4)，柱帽采用SCP灌漿料進行修復(fù)(見圖5)。

圖3 框架梁擴大截面加固

圖4 樓板肋梁粘鋼加固

圖5 柱帽加固圖

優(yōu)點:框架梁及柱帽的加固方案不僅可以彌補過火混凝土強度的不足，而且將原設(shè)計截面予以擴大，可以保證其承載力滿足規(guī)范要求。缺點:由于頂板縱橫向肋梁底筋基本全部裸露，采用粘鋼法加固肋梁恐難以保證加固完成后鋼板與底筋能夠較好的協(xié)同工作，而且板底混凝土脫落程度不同，勢必導(dǎo)致板底需大面積打磨。另肋梁之間空格數(shù)量巨大，采用鋼筋網(wǎng)抹灰修復(fù)難免加大鋼筋加工的繁瑣度。

圖6 灌注孔做法

3.2 方案二

針對方案一中頂板加固的復(fù)雜性，方案二在此基礎(chǔ)上進行改進，頂板加固不再對肋梁進行粘鋼處理，而是板底大面積鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，采用灌漿料進行澆筑。優(yōu)點:頂板的加固施工難度降低，可操作性強。缺點:板底澆筑灌漿料操作較困難。缺點彌補:在樓板肋梁之間的箱體頂板及底板開洞，布置鋼管，鋼管高度同樓板厚度，并將鋼板進行固定(見圖6)。之后進行板底鋼筋網(wǎng)的綁扎，綁扎完成后從板頂預(yù)設(shè)鋼管口澆筑灌漿料直至填滿。

對比上述兩種方案，方案二施工難度較低，加固效果也會比較理想，而且解決了箱形樓板板底澆筑灌漿料的問題，其可行性很強。加固后效果見圖7。

圖7 加固后效果圖

4 結(jié)語

經(jīng)過檢測與鑒定，查清了工程受火后各構(gòu)件的損傷情況，然后針對性地提出了兩種加固處理方案，并進行了方案優(yōu)選，最終確保該商住樓能夠安全順利的投入使用。

［1］邰洪生，張今陽.某建筑工程火災(zāi)后鑒定及加固處理［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2010，40(S2):41-42.

［2］陸總兵，陸艷輝.火災(zāi)受損后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測、加固方法［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2010，40(S2):57-58.