謝利珍,黃 蕾
國質(zhì)(北京)建設(shè)工程檢測鑒定中心,北京 100081
對于火作用調(diào)查,其所指的主要就是依據(jù)火災(zāi)規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點以及燃燒與滅火信息,對火作用溫度的過程進行調(diào)查,為能夠?qū)Y(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力及變形特點進行分析,收集相關(guān)的充分材料,為火災(zāi)調(diào)查及檢測提供更好依據(jù)。
在火災(zāi)發(fā)生的過程中,對于結(jié)構(gòu)受熱溫度而言,很多方面的因素都會對其產(chǎn)生直接影響,因而任何方法在實際應(yīng)用中都有一定局限性存在?;诖?,為能夠?qū)Y(jié)構(gòu)受熱溫度進行準確推斷,應(yīng)當(dāng)對多種方法進行應(yīng)用,以便實現(xiàn)相互補充與印證,從而使推斷結(jié)果更加合理準確。就目前實際情況而言,在這一方面應(yīng)用最廣泛,也是最可靠的方法就是結(jié)構(gòu)材料微觀分析法,因而對于一些比較重要的燒損結(jié)構(gòu),在實際進行判斷過程中應(yīng)當(dāng)通過結(jié)構(gòu)材料的微觀分析進行確定,這樣才能夠使判斷結(jié)果更準確。
在這一方面的檢測過程中,對于在火焰活高溫?zé)煔庵兄苯颖┞兜臒茡p傷部位,應(yīng)當(dāng)全面檢查。對于普通結(jié)構(gòu)構(gòu)件,所選擇應(yīng)用的檢查方法主要包括外觀目測法、探針法以及錘擊回聲法與開挖探槽孔方法等;而對于比較重要的一些結(jié)構(gòu)部件及連接,在必要情況下可選擇材料微觀結(jié)構(gòu)分析方法進行準確合理判斷。在目前結(jié)構(gòu)材料性能檢測方面,其情況主要包括以下兩種:其中一種就是在材料性能可能會出現(xiàn)明顯變化的情況下,利用抽樣檢測或者模擬實驗方式對材料性能指標進行合理確定;另外一種就是對于火災(zāi)前材料性能需要明確,燒灼特點比較明顯,并且材料性能在建筑物結(jié)構(gòu)性能方面的影響敏感性比較低,此時可依據(jù)溫度場對結(jié)構(gòu)材料性能指標進行推斷,且取樣檢驗修正。
(1)對于火災(zāi)過程中的結(jié)構(gòu)分析而言,其所需要考慮的因素就是火災(zāi)發(fā)生時的燃燒順序,還有升溫與降溫過程,這些因素對于不同結(jié)構(gòu)會有不同時點的極值會產(chǎn)生一定程度的影響。
(2)對火災(zāi)后結(jié)構(gòu)分析,其主要就是對火災(zāi)之后結(jié)構(gòu)繼續(xù)使用中的有關(guān)受力進行研究分析。
對于火災(zāi)之后結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的強度驗算,應(yīng)當(dāng)依據(jù)構(gòu)件材質(zhì)、尺寸以及實際荷載狀態(tài),還設(shè)計狀態(tài),同時需要對火災(zāi)后導(dǎo)致的殘余變形、應(yīng)力及材質(zhì)性能改變等相關(guān)因素進行考慮,在綜合考慮這些因素的基礎(chǔ)上實行合理驗算。
在火災(zāi)后結(jié)構(gòu)構(gòu)件鑒定方面,依據(jù)鑒定實際需求,可以分為兩個階段進行鑒定,即初步鑒定階段與詳細鑒定階段。在初步鑒定階段主要就是對Ⅱ重要結(jié)構(gòu)進行鑒定,對于Ⅲ級的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件,需要對其實行詳細鑒定。
在初步鑒定評級方面,其主要就是以構(gòu)件外觀狀態(tài)作為入手點實行鑒定評級,依據(jù)構(gòu)件燒灼損傷程度、變形程度以及開裂程度不同情況,對構(gòu)件可以評定為四個等級。而對于詳細鑒定評級而言,其主要就是針對于結(jié)構(gòu)作用及實測結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),計算分析其定量剩余承載力,依據(jù)其分析結(jié)果可以將其分為三個等級。
就目前結(jié)構(gòu)材料的鑒定評級而言,在實踐中主要包括三種不同材料,即混凝土材料、鋼結(jié)構(gòu)材料以及砌體結(jié)構(gòu)材料,其具體分析如下:
對于火災(zāi)后的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言,在初步鑒定評級方面,依據(jù)其損傷狀態(tài)可以將其分為三個不同等級,分別為Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ,對于火災(zāi)發(fā)生之后受損情況比較嚴重的一些部件,若很難再加固修復(fù),或者需要將其拆除,則將這一構(gòu)件評定為Ⅳ級。
對于火災(zāi)發(fā)生之后的混凝土結(jié)構(gòu)中的有關(guān)梁、板、柱、墻等相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在對這些構(gòu)件實行詳細鑒定評級方面,其主要就是對混凝土及鋼筋力學(xué)性能指標等參數(shù),利用取樣檢驗方式將具體數(shù)值確定之后,對于混凝土構(gòu)件承載能力實行鑒定評級,將其分為三個等級,即b、c、d。
對于火災(zāi)后的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及連接,在初步鑒定評級方面,組要就是需要從以下幾點入手:第一,對于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,依據(jù)防火保護受損情況,殘余變形及撕裂情況,還有局部扭曲情況,構(gòu)件整體變形程度等方面因素,可以將其分為三個等級,分別為Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ,若構(gòu)件受損程度比較嚴重,加固修復(fù)比較困難,則在評級時將其評定為Ⅳ級;第二,在鋼結(jié)構(gòu)連接評定方面,依據(jù)其防火保護受損情況,以及連接板殘余變形及撕裂情況,還有焊縫撕裂情況,螺栓滑移與變形斷裂情況等,將其分為三個不同等級,分別為Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ,若該構(gòu)件連接需要拆除或者更換,則需要將其評定為Ⅳ級。
對于火災(zāi)發(fā)生后的相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在詳細鑒定評級方面,依據(jù)沖擊韌性方面的鋼結(jié)構(gòu)要求,以確定構(gòu)件承載力鑒定的實施,其在承載力鑒定方面,也可以分為三個等級,即b、c、d。
針對火災(zāi)發(fā)生之后的砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在初步鑒定評級方面,依據(jù)其外觀損傷情況,裂縫及變形情況,可將其分為三個等級,分別為Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ,而對于需要拆除及更新的一些部件,需要將其評定為Ⅳ級。
對于火災(zāi)后砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言,在詳細鑒定評級方面,其主要就是依據(jù)對火災(zāi)發(fā)生之后的砌體、砌塊及砂漿強度實行取樣檢測,在確定這些參數(shù)的基礎(chǔ)上,對其承載力進行鑒定,將其分為三個等級,分別為b、c、d。
安徽省泗縣某個人房屋,地上三層,其中一層為內(nèi)框架結(jié)構(gòu)、二層為砌體結(jié)構(gòu)、三層為鋼結(jié)構(gòu)。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,了解到該房屋過火時間約為3h,過火區(qū)域在一層,二層及三層不屬于過火區(qū)域。對一層混凝土構(gòu)件,通過混凝土顏色改變、火災(zāi)裂縫、錘擊反應(yīng)、構(gòu)件變形、鋼筋露筋等五項要素,進行初步鑒定;對一層砌體墻,通過外觀損傷,進行初步鑒定并形成鑒定報告。
承德某酒店,地上16 層、地下2 層的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。經(jīng)調(diào)查,因外墻板的保溫材料意外燃燒,導(dǎo)致該區(qū)域9 層至16 層混凝土構(gòu)件過火,火災(zāi)持續(xù)時間約為50min,現(xiàn)場調(diào)查,過火混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件外觀質(zhì)量基本完好,未發(fā)現(xiàn)火災(zāi)造成的明顯變形和裂縫,也未發(fā)現(xiàn)混凝土表面有爆裂、脫落、酥碎和露筋等現(xiàn)象。根據(jù)初步鑒定結(jié)果形成鑒定報告。
北京市某二層排架結(jié)構(gòu)房屋,一層主要梁、柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件為混凝土,局部采用砌體結(jié)構(gòu),一層頂板采用預(yù)制鋼筋混凝土槽形樓板,一層局部采用砌體結(jié)構(gòu),二層柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料為混凝土,二層屋面結(jié)構(gòu)采用實腹鋼梁及方管檁條上鋪壓型鋼板雙坡屋面,未見屋面水平支撐。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,過火時間約為2~3h,火災(zāi)主要過火區(qū)域為一層局部區(qū)域,混凝土柱表面局部爆裂、脫落,個別預(yù)制鋼筋混凝土槽形樓板顏色呈土黃色或灰白色,局部混凝土酥碎、露筋,主要過火區(qū)域在二層對應(yīng)區(qū)域有4 根鋼梁有明顯局部屈曲或扭曲;一層其他部分區(qū)域有煙熏痕跡。依據(jù)GB/T 50344-2004 和CECS 252:2009[1],現(xiàn)場用回彈法檢測了混凝土、磚、砂漿強度,并用中國建筑科學(xué)研究院PKPM 工程部編制的結(jié)構(gòu)計算軟件核算構(gòu)件承載力,進行詳細鑒定。
上述幾個火災(zāi)案例,據(jù)CECS 252:2009 和 《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB 50292-2015)進行初步鑒定評級或詳細鑒定評級。
在初步、詳細鑒定評級過程中,由于個人經(jīng)驗技術(shù)、儀器精度、測量誤差、計算軟件的驗算能力等因素,將導(dǎo)致鑒定結(jié)論與實際情況存在一定的偏差。因此,在檢測過程中,在條件允許的情況下,我們要盡可能多的采集數(shù)據(jù),為鑒定提供可靠的的數(shù)據(jù)保證,以期得到無限接近真實情況的鑒定結(jié)論,也為后續(xù)的加固修復(fù)提供有力的數(shù)據(jù)支持。
除了上述幾個火災(zāi)實際案例外,我們在做其他項目的檢測鑒定時,發(fā)現(xiàn)一些個人用房在建造過程中,結(jié)構(gòu)體系存在嚴重缺陷,所用材料強度、型號不明,無施工圖紙,缺少抗震措施等問題。對于個人用房,建議相關(guān)部門加強監(jiān)管,并給予一定的技術(shù)支持??梢詫Ψ课莞叨?、層數(shù)、開間進行限制;對于材料強度、型號、施工圖紙在規(guī)劃、設(shè)計、施工階段,相關(guān)部門能夠給予一定的技術(shù)支持,在后期使用過程中,給予維護方面的指導(dǎo)性意見。相關(guān)部門應(yīng)對個人用房出臺相關(guān)法律、政策,給予他們法律上的援助,技術(shù)上的指導(dǎo)。減少災(zāi)害發(fā)生,并讓災(zāi)害后的損失降到最低,減少資源浪費。