李陵洲

摘 要：天然氣閃爆事故是人們生活中可能遭遇的典型災(zāi)害之一，本文對(duì)某砌體結(jié)構(gòu)房屋遭受天然氣閃爆后的損害調(diào)查、安全性鑒定及加固處理進(jìn)行了討論，可為砌體結(jié)構(gòu)遭受爆炸荷載后的檢測(cè)鑒定及加固設(shè)計(jì)提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 天然氣閃爆；砌體結(jié)構(gòu)；檢測(cè)鑒定；加固

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.240

0 引言

天然氣是目前人們生活中最為主要的清潔能源，然而管道泄漏等引起的天然氣閃爆事故對(duì)人們的生活安全造成了極大的威脅，是生活中可能遭遇的典型災(zāi)害之一。謝孝等[1]以某建筑為例，指出了天然氣閃爆對(duì)建筑物造成破壞的主要途徑。天然氣閃爆往往導(dǎo)致大面積區(qū)域房屋損傷，尤其對(duì)老舊房屋的損害，因其設(shè)計(jì)荷載小，設(shè)計(jì)富余量小，造成的損害尤其嚴(yán)重，天然氣閃爆形成的沖擊波會(huì)嚴(yán)重破壞主體結(jié)構(gòu)。

本文以某砌體結(jié)構(gòu)建筑物遭受天然氣閃爆后的損傷調(diào)查與結(jié)構(gòu)安全性鑒定為例，對(duì)檢測(cè)鑒定結(jié)果進(jìn)行綜合分析，為該房屋受閃爆后的加固處理提供科學(xué)依據(jù)。

1 工程概況

某砌體結(jié)構(gòu)居民樓，建筑面積7595.7m2，建筑層高2.90m，總高度20.3m，共分為五個(gè)單元，二單元與三單元之間設(shè)有變形縫?；A(chǔ)采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁及磚墻承重，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板樓面?！?.000以下砌體采用M7.5級(jí)水泥砂漿和MU10級(jí)普通燒結(jié)磚，±0.000以上砌體采用M10級(jí)混合砂漿和MU10級(jí)KP1型燒結(jié)空心磚，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C20。

該房屋二單元五層?xùn)|側(cè)于2016年10月30日發(fā)生天然氣閃爆事故，導(dǎo)致二單元東側(cè)五層、六層預(yù)制樓板全部斷裂、損壞，墻體開(kāi)裂嚴(yán)重，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)使用安全，房屋局部平面圖見(jiàn)圖1，房屋爆炸區(qū)域南立面圖見(jiàn)圖片2。

2 現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查

對(duì)該房屋受天然氣閃爆事故影響產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)受損情況進(jìn)行了全面普查，爆炸后房屋損傷情況主要如下：

（1）其中22～24軸間（二單元東戶范圍）四層、五層的房間頂板全部坍塌破壞，見(jiàn)圖片3。

（2）天然氣閃爆發(fā)生部位砌體構(gòu)件裂縫較嚴(yán)重，部分墻段縫寬達(dá)15.0mm以上，同時(shí)產(chǎn)生大幅側(cè)向變形。三、四、五單元部分砌體構(gòu)件裂縫寬度0.1mm～0.5mm，未發(fā)現(xiàn)明顯位移和變形。

（3）該房屋4、5層23軸和A軸交接處，受爆炸影響局部產(chǎn)生粉碎性破壞。

（4）受爆炸引起的火災(zāi)影響，該房屋22～24軸間六層頂板底面全部過(guò)火受損。

（5）以該房屋室外墻裙為基準(zhǔn)，未發(fā)現(xiàn)明顯的地基基礎(chǔ)沉降情況，上部結(jié)構(gòu)未見(jiàn)因地基不均勻沉降引起的裂縫和傾斜等異?，F(xiàn)象。

3 房屋檢測(cè)鑒定

3.1 砌筑砂漿強(qiáng)度檢測(cè)

采用貫入法[2]對(duì)上部結(jié)構(gòu)一、三、四、五單元砌體砂漿強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明砂漿強(qiáng)度等級(jí)均大于M10，滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2 地基基礎(chǔ)檢測(cè)

采用DSZ2水準(zhǔn)儀對(duì)該房屋基礎(chǔ)沉降進(jìn)行觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)明顯的豎向位移情況，各檢測(cè)點(diǎn)相對(duì)高差滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）[3]中規(guī)定的該類建筑地基變形允許值中局部?jī)A斜不大于0.002的要求；經(jīng)采用RIS探地雷達(dá)和200MHz天線檢測(cè)，該房屋周圍土體和一層室內(nèi)土體未發(fā)現(xiàn)擾動(dòng)現(xiàn)象。

3.3 結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算

由于嚴(yán)重受損區(qū)內(nèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生嚴(yán)重變形、開(kāi)裂，已完全喪失了承載能力。故本次驗(yàn)算依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，利用中國(guó)建筑科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的“PKPM”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件模擬計(jì)算該房屋在完好狀態(tài)下的承載能力，為加固處理提供依據(jù)。計(jì)算結(jié)果表明，在正常使用荷載條件下，該房屋上部結(jié)構(gòu)承載力滿足規(guī)范要求，在8度抗震設(shè)防要求下，該房屋上部結(jié)構(gòu)砌體的抗震承載力基本滿足規(guī)范要求。

3.4 災(zāi)后安全性鑒定

3.4.1 地基基礎(chǔ)

該房屋未發(fā)生超過(guò)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）[3]規(guī)定的整體傾斜限值和允許沉降差限值，依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-2015）[4]的規(guī)定，地基基礎(chǔ)子單元的安全性等級(jí)，應(yīng)評(píng)為Bu級(jí)，尚不顯著影響整體承載。

3.4.2 上部砌體結(jié)構(gòu)

該房屋一、二單元部分和三、四、五單元部分之間設(shè)置有變形縫，對(duì)這兩部分分別進(jìn)行鑒定

（1）一、二單元部分。根據(jù)檢測(cè)及計(jì)算結(jié)果，該房屋一、二單元受爆炸影響嚴(yán)重，爆炸區(qū)域四、五層頂板全部坍塌破壞，部分墻體產(chǎn)生寬度大于15mm的裂縫和大幅側(cè)向變形，按照《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-2015）[4]的相關(guān)規(guī)定，該房屋一、二單元部分上部砌體結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)應(yīng)評(píng)為Du級(jí)，嚴(yán)重影響整體承載，必須立即采取措施。

（2）三、四、五單元部分。二單元和三單元之間設(shè)置有變形縫，對(duì)爆炸荷載起到緩沖作用，故三、四、五單元部分受爆炸沖擊波影響小，根據(jù)檢測(cè)及計(jì)算結(jié)果，該部分砌體砂漿強(qiáng)度較高，砌體構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯變形和位移，按照《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-2015）[4]的相關(guān)規(guī)定，三、四、五單元部分上部砌體結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)評(píng)定為Bu級(jí)，尚不影響整體承載。

3.5 鑒定結(jié)果

根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-2015）[4]的規(guī)定，該房屋一、二單元部分的安全性應(yīng)評(píng)定為Dsu級(jí)，嚴(yán)重影響整體承載，必須立即采取措施進(jìn)行處理。三、四、五單元部分的安全性評(píng)定為Bsu級(jí)，個(gè)別構(gòu)件應(yīng)采取措施。

4 災(zāi)后處理及加固方案

天然氣爆炸對(duì)該房屋的損壞分為嚴(yán)重受損區(qū)和輕微受損區(qū)，對(duì)嚴(yán)重受損區(qū)（一、二單元部分）進(jìn)行分析，因其部分墻體隨時(shí)有失去穩(wěn)定倒塌并引起連鎖反應(yīng)的可能，現(xiàn)場(chǎng)施工危險(xiǎn)性大，不具備安全的加固適修條件，應(yīng)進(jìn)行拆除重建處理。對(duì)輕微受損區(qū)（三、四、五單元部分），應(yīng)對(duì)三單元19軸墻體進(jìn)行加固處理，建議采用60mm厚M10水泥砂漿和φ6@200雙向鋼筋網(wǎng)單面加固的方法。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)該房屋遭受天然氣閃爆后的檢測(cè)鑒定，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反應(yīng)出該房屋的現(xiàn)狀，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的災(zāi)后處理及加固提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝孝，龐嘉，飛渭，趙靜輝.天然氣爆炸對(duì)建筑物的影響初探[J]. 四川建筑科學(xué)研究，2009（04）：88-90.

[2] JGJ/T136-2001，《貫入法檢測(cè)砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

[3] GB50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[4] GB50292-2015，《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2015.