邱進(jìn)文

【摘 要】火災(zāi)對建筑物結(jié)構(gòu)的損害十分嚴(yán)重，為了能使建筑物在發(fā)生火災(zāi)后仍能正常使用，必須采用相應(yīng)的技術(shù)方法進(jìn)行檢測、修復(fù)和加固，了解火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)的破壞作用和損害機(jī)理是進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)檢測和加固的根本。本文首先介紹了火災(zāi)對建筑物損害的分類，分析了火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)損害的機(jī)理，火災(zāi)后建筑物的檢測方法，受損構(gòu)件及受損建筑結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固方法。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；火災(zāi)；檢測；加固

火災(zāi)是一種發(fā)生頻率較高，并且毀滅性非常大的災(zāi)害，其發(fā)生率在各種災(zāi)害中居于首位，并且造成的損失僅次于洪澇和干旱。建筑物在發(fā)生火災(zāi)后，對建筑物材料的耐久性、剛度和強(qiáng)度等指標(biāo)會產(chǎn)生重要的影響，使其性能指標(biāo)嚴(yán)重下降，并且會降低混凝土構(gòu)件的抗震能力和承載能力。雖然火災(zāi)會對建筑物構(gòu)件的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負(fù)面影響，但是經(jīng)過加固后，建筑物仍能正常使用。因此，在建筑物發(fā)生火災(zāi)后，應(yīng)及時(shí)評估建筑結(jié)構(gòu)的損傷程度，及時(shí)進(jìn)行安全性鑒定，制定合理的修復(fù)方案。

1、火災(zāi)損害的分類及其對建筑物結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理

1.1火災(zāi)損害的分類

火災(zāi)對建筑物損害按照損害程度可以分為四類：輕度損害、中度損害、嚴(yán)重?fù)p害和化學(xué)損害。1）輕度損害：對建筑物表面結(jié)構(gòu)造成局部損害，建筑物邊沿產(chǎn)生裂縫和剝落；2）中度損害：建筑物中的鋼筋強(qiáng)度產(chǎn)生變形，截面受到嚴(yán)重?fù)p害，建筑結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生塑性變形；3）嚴(yán)重?fù)p害：結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重破壞，單體部件產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，承重部分喪失作用；4）化學(xué)損害：化學(xué)損害主要指混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生燃燒侵蝕。

1.2火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理

了解火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)的破壞作用和損害機(jī)理是進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)檢測和加固的根本。現(xiàn)代建筑物的主要構(gòu)成為鋼筋混凝土，混凝土的膠凝材料主要是水泥、細(xì)骨料、加粗骨料（石子），通過與水?dāng)嚢栊纬傻娜斯な??；炷猎诨馂?zāi)作用下的激勵(lì)主要有：水泥石受熱會加速分解，破壞膠體的粘結(jié)能力，促使表秒發(fā)毛、呈窩蜂狀、起砂、邊角潰散脫落、出現(xiàn)龜裂等現(xiàn)象，混凝土表面出現(xiàn)裂縫；發(fā)生火災(zāi)時(shí)，混凝土表面和內(nèi)部溫差比較大，造成表面開裂，混凝土中的水分汽化嚴(yán)重，導(dǎo)致混凝土體積迅速膨脹，使混凝土的強(qiáng)度大大降低；由于水泥石與骨料具有熱不相容性，骨料受壓，水泥石受拉，造成混凝土內(nèi)部應(yīng)力分布不平衡，進(jìn)而產(chǎn)生微裂縫。

混凝土破壞程度與火災(zāi)持續(xù)時(shí)間、最高溫度、溫度升高速度存在直接關(guān)系。當(dāng)溫度高于600度時(shí)，采用澆水冷卻法的強(qiáng)度比自然冷卻的強(qiáng)度要高；當(dāng)溫度小于500度時(shí)，澆水冷卻的強(qiáng)度要比自然冷卻時(shí)要低。溫度對鋼筋的作用也比較明顯，當(dāng)溫度過高達(dá)到1400度后，鋼筋會變?yōu)橐簯B(tài)形式，完全喪失荷載能力。建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，鋼筋與混凝土的粘結(jié)能力與溫度升高成反比，隨著溫度的升高，粘結(jié)強(qiáng)度會迅速降低，并且對光圓型鋼筋的影響要比螺紋鋼的大。

2、火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)的檢測

建筑物在受到火災(zāi)后，進(jìn)行加固修復(fù)之前應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)的受損程度進(jìn)行檢測，檢測工作對修復(fù)和加固工作非常重要，檢測工作能減少加固修復(fù)過程中的盲目性，減少人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。建筑結(jié)構(gòu)檢測智能大致確定建筑結(jié)構(gòu)的受損狀況，所以在檢測工作進(jìn)行前要進(jìn)行客觀的分析和判斷，并進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測和調(diào)查。

建筑物結(jié)構(gòu)受損程度檢測主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：現(xiàn)場實(shí)測、收集資料、修復(fù)加固建議和抗力驗(yàn)算。在實(shí)際檢測工作中，由于檢測工具存在較大的差異性，使用不同工具的檢測結(jié)果會存在很大的差異，為提高檢測的準(zhǔn)確性，應(yīng)采用不同的檢測工具，進(jìn)行對比分析和綜合評定。建筑物發(fā)生火災(zāi)后，應(yīng)聯(lián)合質(zhì)檢部門、消防部門，同時(shí)對受損狀況進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括：火災(zāi)持續(xù)時(shí)間、最高溫度、溫度升高速度、建筑材料的耐熱程度、受損結(jié)構(gòu)的變形情況等。拔出法能檢測混凝土對柱、梁混凝土的強(qiáng)度，超聲脈沖法可以檢測混凝土的燒傷程度，這兩種方法能綜合檢測建筑結(jié)構(gòu)的受損程度。

3、受損構(gòu)件及受損建筑結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固方法

3.1受損構(gòu)件的加固原則和方法

受損構(gòu)件修復(fù)過程中應(yīng)從簡單易行、安全可靠及經(jīng)濟(jì)合理三個(gè)方面考慮，注意加固構(gòu)件的施工方法，考慮加固修復(fù)之后構(gòu)件對建筑結(jié)構(gòu)的影響，保證加固后的構(gòu)件能與原來的構(gòu)件功能相當(dāng)、安全可靠。建筑物構(gòu)件的修復(fù)加固與常規(guī)的建設(shè)具有很大的不同，如果在加固過程中出現(xiàn)差錯(cuò)，會導(dǎo)致建筑物永久損害，在進(jìn)行受損構(gòu)件修復(fù)時(shí)，對施工過程要嚴(yán)格把控，一定要保證修復(fù)質(zhì)量。

3.2受損建筑結(jié)構(gòu)的加固

在修復(fù)受損的建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，首先要鏟除原有的受損混凝土，必要情況下要加鋼筋，保證建筑結(jié)構(gòu)的承重能力，混凝土鏟除之后應(yīng)馬上進(jìn)行復(fù)原。對于不影響建筑結(jié)構(gòu)和承重能力的輕度損害，只需要鏟除表面松弛的混凝土并進(jìn)行修復(fù)，為了保證鋼筋不受侵蝕，應(yīng)嚴(yán)格保證表面的施工質(zhì)量。由于混凝土在受熱后，會產(chǎn)生變形并造成混凝土內(nèi)部應(yīng)力分布不平衡，溫度應(yīng)力與內(nèi)應(yīng)力共同作用，對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非常大的影響，降低混凝土的抗壓、抗拉強(qiáng)度，使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

3.3梁、板的加固

建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其損害主要集中于受拉區(qū)域，梁、板的受損主要在下側(cè)。梁、板受損常出現(xiàn)鋼筋外露現(xiàn)象，修復(fù)加固主要方法為增加鋼筋。梁的修復(fù)加固過程為，鏟除受損的混凝土層，附加一些鋼筋，保證鋼筋混凝土的強(qiáng)度。對板進(jìn)行修復(fù)加固時(shí)，也要配合使用鋼筋和混凝土，保證鋼筋與混凝土具有良好的錨接程度。

3.4柱子的修復(fù)、加固

修復(fù)受損柱子的主要方式為安放圈套，其中圈套常做成模板，為了能順利澆筑混凝土和放置鋼筋，圈套應(yīng)保證有足夠的尺寸。加固柱子時(shí)應(yīng)保證密度，按照鋼筋混凝土的應(yīng)力分布要求放置。

4、結(jié)束語

火災(zāi)是不可預(yù)計(jì)的災(zāi)害，其損害建筑物結(jié)構(gòu)的情況時(shí)有發(fā)生，并且會產(chǎn)生巨大的財(cái)產(chǎn)損失，建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生損害之后會嚴(yán)重影響其使用功能和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此對建筑物結(jié)構(gòu)的檢測及加固具有非常重要的作用。只有通過有效的檢測和修復(fù)加固，才能延長火災(zāi)后建筑物的使用壽命，減少經(jīng)濟(jì)損失。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭振興.基于火災(zāi)的鋼筋混凝土構(gòu)件的非線性分析[J].山西建筑，2008，34（23）：71.

[2]周燕.建筑物的檢測加固與維護(hù)[M].北京：地震出版社，2008.

[3]付瑞生，劉文輝.特大火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)的鑒定和加固[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2004，23（增刊）：33-36.