牛子鉉

(安徽理工大學(xué)，安徽 淮南 232001)

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目現(xiàn)狀

某居民樓始建于2011年，為7層磚混結(jié)構(gòu)，平面形狀為矩形，該建筑結(jié)構(gòu)形式簡明，承重體系明確，主體由磚砌墻體承重，墻體均為燒結(jié)普通磚砌筑，水泥砂漿抹面，并做有白灰面層，該建筑為現(xiàn)澆混凝土樓板、平屋面，設(shè)置有圈梁及構(gòu)造柱，該建筑設(shè)置有現(xiàn)澆混凝土樓梯兩部。由于該建筑局部遭受火災(zāi)侵害，災(zāi)后建筑安全狀況不明，對該建筑進(jìn)行了安全(可靠)性檢測。該居民樓正面外觀狀況良好，未見有明顯破損，如圖1所示；背面3層及以上局部受火，具體狀況如圖2所示。

圖1 某居民樓正面整體外觀

圖2 某居民樓背面受火狀況

1.2 項(xiàng)目檢測示意圖(見圖3)

圖3 檢測示意圖

2 常規(guī)安全(可靠)性檢測

某居民樓結(jié)構(gòu)安全性檢測：對該建筑墻體、鋼筋混凝土梁和可進(jìn)入房間進(jìn)行實(shí)地查驗(yàn)并記錄相關(guān)現(xiàn)狀，包括：磚體強(qiáng)度、砌筑砂漿強(qiáng)度、混凝土構(gòu)件強(qiáng)度等情況進(jìn)行檢測。

2.1 鋼筋混凝土強(qiáng)度檢測

根據(jù)該建筑物建筑結(jié)構(gòu)類型及現(xiàn)場實(shí)際情況，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50344-2004)[1](以下簡稱《建標(biāo)》)及《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2011)[2](以下簡稱《回彈法》)，對該工程混凝土構(gòu)件進(jìn)行隨機(jī)抽樣，采用ZC3-A型混凝土回彈儀對混凝土構(gòu)件進(jìn)行回彈檢測。選取該建筑所有混凝土構(gòu)件為一個(gè)檢測單元，每一單元選取不少于3個(gè)構(gòu)件，每一構(gòu)件選取10個(gè)測區(qū)，每個(gè)測區(qū)檢測16個(gè)測點(diǎn)。由于該建筑建設(shè)年代久遠(yuǎn)，碳化程度較深，故均按碳化深度>6 mm進(jìn)行計(jì)算；并依據(jù)《回彈法》對該建筑物現(xiàn)齡期混凝土構(gòu)件，進(jìn)行單構(gòu)件強(qiáng)度推定；依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50292-2015)[3](以下簡稱《民標(biāo)》)附錄K對構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行齡期修正，修正系數(shù)選取為0.98，對該建筑混凝土構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行評定。依據(jù)《回彈法》對該建筑物現(xiàn)齡期混凝土構(gòu)件，進(jìn)行單構(gòu)件強(qiáng)度推定；依據(jù)《民標(biāo)》對構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行齡期修正。

其中需要用到的計(jì)算公式包括:

測區(qū)平均回彈值：

構(gòu)件測區(qū)強(qiáng)度平均值：

構(gòu)件強(qiáng)度推定値：

fcu，e= mf cu-1.645 Sf cu

構(gòu)件齡期修正值：

fcu，t= αn·fcu，e

式中，Rm為測區(qū)平均回彈值，各測區(qū)16個(gè)回彈值，去除3個(gè)最大、3個(gè)最小值所得測區(qū)平均值，精確到0.1；Ri為構(gòu)件測區(qū)第i個(gè)測點(diǎn)的回彈值；mf cu為構(gòu)件測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值，精確至0.1 MPa；n為構(gòu)件測區(qū)數(shù)，此處取10；f cu，i為第i個(gè)測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值，精確至0.1 MPa；fcu，e為構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推推定值，精確至0.1 MPa；Sf cu為構(gòu)件測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0.0001 MPa；fcu，t為構(gòu)件測區(qū)混凝土強(qiáng)度齡期修正值，精確至0.1 MPa；αn為齡期修正系數(shù)。

經(jīng)回彈檢測，該建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁抗壓強(qiáng)度較低，未達(dá)到現(xiàn)行規(guī)范要求的C20等級，其最大值為19.4 MPa，最小值為9.8 MPa，平均值為14.1 MPa。

2.2 砌筑砂漿強(qiáng)度檢測

根據(jù)該建筑物建筑結(jié)構(gòu)類型及現(xiàn)場實(shí)際情況，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建標(biāo)》及《砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50315-2011)[4](以下簡稱《砌標(biāo)》)，對該工程砌筑砂漿進(jìn)行隨機(jī)抽樣，采用ZC5型砂漿回彈儀對砌筑砂漿進(jìn)行回彈檢測。選取該建筑所有砌體構(gòu)件為一個(gè)檢測單元，每一單元選取不少于6個(gè)測區(qū)(構(gòu)件)，每一測區(qū)(構(gòu)件)選取10個(gè)測位，每個(gè)測位檢測12個(gè)測點(diǎn)；并依據(jù)《砌標(biāo)》中給出的計(jì)算和評定標(biāo)準(zhǔn)，對該建筑砌筑砂漿強(qiáng)度進(jìn)行評定。

需要用到的計(jì)算公式包括:

測位平均回彈值：

測位砂漿強(qiáng)度換算值：

f2ij=6 .34×10-5×R3.60

測區(qū)砂漿強(qiáng)度平均值：

檢測單元砂漿強(qiáng)度平均值：

檢測單元砂漿強(qiáng)度取下列公式中的較小值：

經(jīng)檢測，兩棟建筑砌筑砂漿強(qiáng)度較差，未達(dá)到M2.5等級，21號樓各構(gòu)件砌筑砂漿強(qiáng)度最大值為1.65 MPa，最小值為0.54 MPa，平均值為0.91 MPa；西小樓各構(gòu)件砌筑砂漿強(qiáng)度最大值為3.43 MPa，最小值為1.41 MPa，平均值為2.16 MPa。

2.3 普通燒結(jié)磚構(gòu)件強(qiáng)度檢測

根據(jù)該建筑物建筑結(jié)構(gòu)類型及現(xiàn)場實(shí)際情況，依據(jù)《建標(biāo)》及《砌標(biāo)》，對該工程普通燒結(jié)磚砌筑的砌體構(gòu)件進(jìn)行隨機(jī)抽樣，使用磚回彈采用ZC4型磚回彈儀進(jìn)行回彈檢測。選取該建筑所有砌體構(gòu)件為一個(gè)檢測單元，每一單元選取不少于6個(gè)測區(qū)(構(gòu)件)，每一測區(qū)(構(gòu)件)選取10個(gè) 測位，每個(gè)測位檢測5個(gè)測點(diǎn)；并依據(jù)《砌標(biāo)》中給出的計(jì)算和評定標(biāo)準(zhǔn)，對該建筑燒結(jié)磚強(qiáng)度進(jìn)行評定。

其中需要用到的計(jì)算公式包括:

測位平均回彈值：

測位燒結(jié)磚強(qiáng)度換算值：

f1ij=2×10-2R2-0.45R + 1.25

測區(qū)燒結(jié)磚強(qiáng)度平均值：

檢測單元燒結(jié)磚強(qiáng)度平均值：

檢測單元燒結(jié)磚強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差：

檢測單元燒結(jié)磚強(qiáng)度變異系數(shù)：

δ=S / f1,m

檢測單元磚體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(當(dāng)δ<0.21時(shí))：

f1k=f1,m-1.8 S

式中，R為第j個(gè)測位5個(gè)回彈值，求得該測位平均回彈值，精確到0.1,；Rm為第j個(gè)測位第m個(gè)彈擊點(diǎn)的回彈值；f1ij為第i個(gè)測區(qū)(構(gòu)件)第j個(gè)測位的燒結(jié)磚強(qiáng)度值，MPa；f1i為第i個(gè)測區(qū)(構(gòu)件)的燒結(jié)磚平均強(qiáng)度值，MPa；f1,m為檢測單元測區(qū)強(qiáng)度平均值，MPa；n2為檢測單元中測區(qū)(構(gòu)件)總數(shù)；S為檢測單元燒結(jié)磚強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差；

經(jīng)檢測，兩棟建筑普通燒結(jié)磚強(qiáng)度等級達(dá)到MU15，21號樓各構(gòu)件燒結(jié)磚強(qiáng)度最大值為23.51 MPa，最小值為15.59 MPa，平均值為20.84 MPa，標(biāo)準(zhǔn)值為16.40 MPa；西小樓各構(gòu)件燒結(jié)磚強(qiáng)度最大值為22.93 MPa，最小值為17.95 MPa，平均值為21.18 MPa，標(biāo)準(zhǔn)值為17.75 MPa。

3 火災(zāi)檢測

由于該建筑北側(cè)家具城發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致3樓以上北側(cè)外墻受到煙火熏烤，并引燃西側(cè)4樓、5樓兩戶住宅，致使其受火嚴(yán)重?，F(xiàn)依據(jù)《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(CECS252：2009)[5]對該建筑災(zāi)后狀況進(jìn)行檢測。檢測內(nèi)容包括：受火狀況和災(zāi)后構(gòu)件狀況及其強(qiáng)度變化。

3.1 受火狀況檢測

經(jīng)檢測多數(shù)受火構(gòu)件評定結(jié)果尚可，僅構(gòu)件⑤-L-13-15/E評價(jià)等級較低(Ⅲ級)；通過對過火房間殘留物的觀察和分析，判斷持續(xù)過火溫度應(yīng)在300 ℃以內(nèi)，對構(gòu)件強(qiáng)度影響較小。

3.2 受火與未受火構(gòu)件強(qiáng)度比較

因該建筑部分房間受火，因此，對同樓層受火與未受火單元進(jìn)行比較，以確定建筑構(gòu)件受火后對其強(qiáng)度的影響。同樓層受火與未受火單元構(gòu)件強(qiáng)度比較如表1所示。

表1 同樓層受火與未受火單元構(gòu)件強(qiáng)度比較

通過比較同樓層過火與未過火單元構(gòu)件強(qiáng)度可知，過火對構(gòu)件強(qiáng)度影響較小。

4 分析與總結(jié)

4.1 分 析

經(jīng)檢測，對于該火災(zāi)后的居民樓，根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)，該居民樓燒結(jié)磚強(qiáng)度較好(MU20)，砌筑質(zhì)量較好，但部分燒結(jié)磚表現(xiàn)出欠火現(xiàn)象，磚體較為酥脆；砌筑砂漿強(qiáng)度較差，未到達(dá)現(xiàn)行規(guī)范的相關(guān)要求；現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁的抗壓強(qiáng)度較低，未達(dá)到C20的基本要求，個(gè)別構(gòu)件有明顯缺陷，但澆筑質(zhì)量尚可。

該居民樓受火較嚴(yán)重，但是并未破壞，對構(gòu)筑物材料性能已經(jīng)產(chǎn)生較為顯著的影響，對結(jié)構(gòu)的安全及性能產(chǎn)生不利的影響，依據(jù)《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(CECS252：2009)，該居民樓應(yīng)該加固或者局部進(jìn)行更換。

綜上所述，按照《民標(biāo)》的規(guī)定，同時(shí)考慮到整棟建筑的地基與基礎(chǔ)沉降、屋面維護(hù)能力、上部承重結(jié)構(gòu)的承載能力和維護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀等問題，該火災(zāi)后的居民樓的整體結(jié)構(gòu)安全性等級綜合評定為“限定使用”級別。

4.2 總 結(jié)

本文主要以工程實(shí)例為背景，對建筑物火災(zāi)后的檢測與鑒定的研究過程進(jìn)行綜述，但是火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)的檢測與鑒

定是一項(xiàng)復(fù)雜的課題，關(guān)于火災(zāi)溫度的判斷以及整體結(jié)構(gòu)的檢測方法，仍需要進(jìn)一步深度研究。

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