■ 樊奇飛 FAN Qifei
隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,城市燃?xì)馊找嫫占?。然而,燃?xì)饨o人們帶來生活方便的同時,也帶來了安全隱患。近年來,因使用不當(dāng)或管道破損而造成的燃?xì)庑孤侗ㄊ鹿蕰r有發(fā)生。燃?xì)獗〞Ψ课萁Y(jié)構(gòu)造成一定損傷,如樓板和墻體開裂甚至坍塌、門窗玻璃碎裂等。為了保障居民的生命財產(chǎn)安全,應(yīng)及時采取安全應(yīng)急措施,一般應(yīng)委托相關(guān)專業(yè)單位對受損房屋結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢測鑒定,并制定加固修繕方案,對受損房屋進(jìn)行加固修復(fù)處理,排除安全隱患。本文結(jié)合實例,介紹在燃?xì)獗ê螅瑢Ψ课萁Y(jié)構(gòu)安全的應(yīng)急處置,以及加固修復(fù)處理情況。
某小區(qū)內(nèi)一幢6層混合結(jié)構(gòu)住宅樓,建造于1986年,建筑面積約3 900m2。該房屋平面大致呈矩形,東西向由3個單元組合而成,外包總尺寸為59.4m×12.8m,層高2.8m。房屋樓梯間位于北側(cè),29號單元為一梯五戶,30號單元為一梯六戶,31號單元為一梯四戶。每戶進(jìn)門門口處為廚房和衛(wèi)生間,中部一般為臥室,南側(cè)為陽臺(圖1)。該房屋為內(nèi)澆外砌結(jié)構(gòu),外承重墻為240mm厚黏土磚墻,內(nèi)承重墻為160mm厚素混凝土墻,臥室樓板采用預(yù)制多孔板,陽臺樓板采用預(yù)制陽臺板,廚房和衛(wèi)生間樓板采用預(yù)制設(shè)備板,磚砌承重墻頂部均有圈梁(圖2)。
2014年8月26日凌晨,被檢測房屋30號205室發(fā)生爆炸。事故造成多人受傷,該樓數(shù)十戶居民家中的玻璃被震碎,相鄰的26~28號樓北立面外窗玻璃也大面積碎裂。事故的初步原因認(rèn)定為天然氣閃爆。
根據(jù)現(xiàn)場情況,對局部有二次坍塌危險的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了臨時支撐,并立即委托專業(yè)單位進(jìn)行房屋檢測鑒定。檢測結(jié)果表明,該房屋損壞主要集中在發(fā)生爆炸的30號205室,以及與之相鄰的204室、206室、105室、305室。其中,204室、206室與205室相鄰的橫墻出現(xiàn)開裂及內(nèi)拱變形,105室頂板及305室地板出現(xiàn)斷裂損壞(圖3~6)。該房屋其他部分損壞主要為大面積門窗變形、玻璃破碎等非結(jié)構(gòu)性損壞(圖7)。
圖1 建筑平面示意圖
圖2 結(jié)構(gòu)平面示意圖
(1)為了解爆炸源周邊墻體傾斜情況,現(xiàn)場采用JZC-D建筑工程質(zhì)量檢測器,對205室部分墻體進(jìn)行傾斜測量。現(xiàn)場部分墻體粉刷起拱,敲掉粉刷后,未發(fā)現(xiàn)墻體有明顯弓凸現(xiàn)象。測量結(jié)果表明:205室東、西橫墻主要損壞均為中部水平向斷裂,并外拱變形,其中,靠近臥室中部的墻體變形相對較大,南、北兩端變形相對較小。圖8為墻體靠近水平裂縫位置處,用2m靠尺測得的各測點外拱值。
圖3 206室南臥東墻開裂起拱
(2)為便于對房屋結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行計算分析,現(xiàn)場對房屋混凝土、砌筑磚及砌筑砂漿抗壓強度進(jìn)行了抽樣檢測。檢測結(jié)果表明:該房屋1~3層及5層砌筑磚抗壓強度等級推定為MU15,4層和6層砌筑磚抗壓強度等級推定為MU20;1~6層砌筑砂漿抗壓強度推定值分別 為 12.5MPa、4.2MPa、3.7MPa、3.6MPa、6.0MPa、4.3MPa;1~3層抽檢構(gòu)件的混凝土抗壓強度推定值在16.5~27.4MPa之間。
圖4 305室樓板斷裂上拱
圖5 105室平頂預(yù)制板斷裂下垂
圖6 房屋結(jié)構(gòu)損傷分布平面示意圖
圖7 南立面大部分陽臺窗戶玻璃碎裂
圖8 205室東、西橫墻外拱值示意圖
(3)為了解該房屋目前的結(jié)構(gòu)損傷對房屋整體結(jié)構(gòu)安全的影響程度,以及對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)損傷加固修復(fù)后,房屋整體結(jié)構(gòu)的安全性,分別按結(jié)構(gòu)損傷現(xiàn)狀和無結(jié)構(gòu)損傷狀況建立計算模型,進(jìn)行計算分析。經(jīng)驗算,在目前結(jié)構(gòu)受損狀況下,該房屋30號205室及與之相鄰戶室的部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)造或承載力均不滿足安全使用要求,應(yīng)采取加固措施。
(4)事后,有關(guān)部門已對受損墻體和樓板采取臨時支撐措施。在臨時支撐保證墻體穩(wěn)定的情況下,30號3~6層的04~06室(除305室外)可以安全使用。為確保房屋安全使用,建議盡快對30號205室及與之相鄰的204室、206室、105室、305室采取結(jié)構(gòu)加固修復(fù)措施,且必須待加固修復(fù)完成后才能恢復(fù)使用;另外,除這5戶室以外的其他戶室,經(jīng)門窗等非結(jié)構(gòu)性修復(fù)后,可以安全使用。
為了確保房屋的結(jié)構(gòu)安全,保障居民生命財產(chǎn)安全,維護(hù)社會穩(wěn)定,特委托專業(yè)設(shè)計單位對受損房屋進(jìn)行加固修復(fù)設(shè)計,并組織了加固修復(fù)實施。
(1)由于205室承重墻體有弓突及外傾現(xiàn)象,需對受損墻體進(jìn)行置換。墻體置換時,應(yīng)分段置換,即先每隔1m新增構(gòu)造柱,再逐段置換構(gòu)造柱之間墻體(圖9)。
(2)205室預(yù)制混凝土板嚴(yán)重下?lián)锨揖植繑嗔眩?05室預(yù)制混凝土板局部向上弓突。針對這些情況,擬將這些預(yù)制混凝土板拆除后,重新澆筑鋼筋混凝土現(xiàn)澆板。新澆樓板與原預(yù)制空心板按圖10連接。
(3)205室及305室陽臺損壞嚴(yán)重,結(jié)合這次搶修工程,擬對該陽臺拆除后重建。
(4)對于本次爆炸引起的門窗變形損壞,損壞嚴(yán)重的進(jìn)行更換處理,其他的進(jìn)行整形后修繕處理。
(5)對26~28號、29~31號房屋外立面進(jìn)行整修,主要檢查空調(diào)機架、更換雨水管、新刷外墻涂料等。
圖9 205室新增構(gòu)造柱示意圖
圖10 新澆樓板與原預(yù)制空心板連接構(gòu)造圖
為確保加固修復(fù)施工過程中房屋的結(jié)構(gòu)安全,應(yīng)按以下步驟逐步施工:
(1)對損壞嚴(yán)重的2層及3層樓面板做可靠的臨時支撐,并對其進(jìn)行卸荷。
(2)按圖9所示的方法新增構(gòu)造柱,并逐段更換構(gòu)造柱間墻體。
(3)拆除原3層損壞嚴(yán)重的預(yù)制樓面板,并新澆鋼筋混凝土樓面板。
(4)拆除原2層損壞嚴(yán)重的預(yù)制樓面板,并新澆鋼筋混凝土樓面板。
綜上所述,此次發(fā)生爆炸的30號205室,以及與之相鄰的204室、206室、105室、305室,多處樓板、承重磚墻、承重混凝土墻嚴(yán)重開裂變形損壞,造成承載力不足,不滿足安全使用要求。同時,205室東、西承重混凝土墻開裂變形失效后,不能形成有效的水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件以傳遞上部樓層豎向荷載,繼而影響到30號3~6層04~06室的結(jié)構(gòu)安全性;雖然在臨時支撐保證墻體穩(wěn)定的情況下,上述戶室可以安全使用,但應(yīng)盡快對下部樓層的受損結(jié)構(gòu)采取加固措施。在對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)損壞構(gòu)件進(jìn)行加固修復(fù)后,該房屋可滿足安全使用要求。
此次事故也讓我們認(rèn)識到:老舊小區(qū)的多層住宅樓普遍建造標(biāo)準(zhǔn)較低,房屋結(jié)構(gòu)整體性較差,燃?xì)獗ㄒ自斐稍擃惙课輼前濉w等主要承重構(gòu)件的坍塌破壞,這是除燒傷之外造成人員嚴(yán)重傷亡的主要原因。因此,當(dāng)此類住宅發(fā)生燃?xì)獗ê螅瑧?yīng)及時請房屋安全檢測鑒定單位對受損房屋進(jìn)行檢測鑒定,確定房屋安全狀況,并請修繕設(shè)計單位對受損房屋制定加固修復(fù)方案,盡早實施對受損房屋的加固修復(fù)施工,保證房屋的使用安全。