汪兆年 （黃山市建設(shè)工程造價(jià)管理站，安徽 黃山 245000）

0 引言

近年來(lái)，由于電氣設(shè)備的普及和消防安全設(shè)施的不完善，建筑物火災(zāi)案例逐漸增多，不僅危害了公共的生命安全，還造成了巨大的社會(huì)財(cái)產(chǎn)損失。

磚混結(jié)構(gòu)是指建筑物中豎向承重結(jié)構(gòu)的墻、柱等采用磚或者砌塊砌筑，橫向承重的梁、樓板、屋面板等采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。由于磚混結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、施工設(shè)備以及工程造價(jià)較低等特點(diǎn)，在上世紀(jì)得到廣泛應(yīng)用。然而，隨著磚混結(jié)構(gòu)建筑物房齡的增加和電氣線路的老化，其發(fā)生火災(zāi)的概率逐漸加大。發(fā)生火災(zāi)后，砌體結(jié)構(gòu)的混凝土抗壓強(qiáng)度、耐久性以及鋼筋力學(xué)性能均會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降，而且砂漿和砌體的力學(xué)性能和整體性也會(huì)遭受不同程度的損傷。但是，一般情況下磚混結(jié)構(gòu)發(fā)生火災(zāi)后，其大部分承重構(gòu)件的承載能力并未完全喪失，只有少量或者單個(gè)構(gòu)件出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷，并不足以影響整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。如果盲目地進(jìn)行拆除和改造加固，會(huì)造成極大的社會(huì)資源浪費(fèi)。因此，需要準(zhǔn)確地對(duì)火災(zāi)后磚混結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全檢測(cè)與鑒定。

由于火災(zāi)對(duì)建筑物造成損傷的不確定性等因素的影響，導(dǎo)致很難對(duì)火災(zāi)后磚混建筑物的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行精確的判定。磚混結(jié)構(gòu)火災(zāi)后的檢測(cè)鑒定需要根據(jù)構(gòu)件遭受火災(zāi)后混凝土的顏色、燒損深度以及現(xiàn)場(chǎng)殘留物等進(jìn)行初步的勘測(cè)，從而對(duì)火災(zāi)后磚混結(jié)構(gòu)建筑的受損情況進(jìn)行鑒定，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)專項(xiàng)檢測(cè)結(jié)論，給出了相應(yīng)的處理措施。在檢測(cè)過(guò)程中，針對(duì)火災(zāi)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的損害特點(diǎn)和受損構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的受力特點(diǎn)，需要對(duì)比分析不同檢測(cè)方法的適應(yīng)性，使檢測(cè)鑒定結(jié)構(gòu)更加客觀、準(zhǔn)確。本文提供了磚混結(jié)構(gòu)火災(zāi)后檢測(cè)鑒定的實(shí)例，希望能夠?yàn)榻窈蟮念愃乒こ烫峁┮恍┙?jīng)驗(yàn)以供參考。

1 工程概況

受火災(zāi)影響建筑為2011建成的三層磚混結(jié)構(gòu)某鎮(zhèn)中心衛(wèi)生院病房樓，抗震設(shè)防烈度為7度，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)，建筑物安全等級(jí)為三級(jí)，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，于2011年完工。該樓平面為近似矩形，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)該建筑物總長(zhǎng)度約為37.2m，總寬度約為17.4m，層高均為3.6m，房間開(kāi)間分別在 3.0m～6.6m，進(jìn) 深 分 別 在 2.4m～6.0m，走道寬度為2.4m。樓面板及屋面為現(xiàn)澆混凝土板，各層設(shè)置圈梁，建筑物四角設(shè)置構(gòu)造柱，部分縱橫墻交接處未設(shè)置構(gòu)造柱，樓梯間設(shè)置四個(gè)構(gòu)造柱；承重縱墻墻體厚度分別為240mm和370mm，橫墻墻體厚度為240mm，采用燒結(jié)粘土磚+水泥砂漿砌筑。

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為條形基礎(chǔ)，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為f=190kPa?；炷翉?qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)：基礎(chǔ)墊層C15，基礎(chǔ)、梁板柱均為C25，圈梁構(gòu)造柱均為C20。砌筑用磚均采用MU10實(shí)心磚，±0.000m以下采用M10水泥砂漿，±0.000m以上采用M5水泥砂漿。

2 火災(zāi)詳情

2019年10月09日凌晨2時(shí)左右發(fā)生火災(zāi)，凌晨3時(shí)2左右撲滅，持續(xù)時(shí)間約1個(gè)小時(shí)，主要燃燒物為棉被和醫(yī)療器械等，起火點(diǎn)位于一樓9～12/C～D軸線位置，起火原因?yàn)槲孟泓c(diǎn)燃棉被引發(fā)火災(zāi)，滅火方式為消防撲救滅火。

3 火災(zāi)后結(jié)構(gòu)檢測(cè)與鑒定

3.1 火災(zāi)后結(jié)構(gòu)外觀分析

受火災(zāi)影響的結(jié)構(gòu)外觀，可分為1層、2層和3層三個(gè)部分。從整體上看，樓體火燒痕跡明顯，窗洞上側(cè)粉刷層完全脫落，磚墻外露。

第一層：室內(nèi)門(mén)窗、地面、裝飾及設(shè)備完全燒毀，產(chǎn)生大量燃燒殘余物。如圖1所示，承重墻體粉刷層大面積脫落，并出現(xiàn)變形裂縫，砌筑砂漿粉化，局部磚體表面酥裂。如圖2所示，3/C、4/C、10/C和11/C軸過(guò)火鋼筋混凝土柱表面粉刷層部分脫落，混凝土被熏黑，敲擊聲音響亮、清脆。如圖3所示，頂梁粉刷層均出現(xiàn)局部脫落，裸露的混凝土呈粉紅、灰白色或土黃色；除6～8/A、6/A～B、8/A～B和6～8/B軸頂梁外，其他混凝土頂梁表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，其中11/C～D、10/C～D、11～13/D、10～11/D 和 9～10/D軸頂梁的敲擊聲悶啞。如圖4所示，現(xiàn)澆板底部的粉刷層出現(xiàn)局部脫落，部分混凝土崩落從而發(fā)生露筋現(xiàn)象，現(xiàn)澆板表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，裸露的混凝土變?yōu)榉奂t或土黃色，敲擊聲悶啞。

圖1 火災(zāi)后一層承載墻體

圖2 火災(zāi)后一層混凝土柱

圖3 火災(zāi)后一層混凝土頂梁

圖4 火災(zāi)后一層混凝土現(xiàn)澆板

第二層：1～10/A～F軸區(qū)域的門(mén)窗、地面、裝飾及設(shè)備燒毀殆盡，現(xiàn)場(chǎng)有大量燃燒殘余物，但10～13/A～F軸區(qū)域基本未受火災(zāi)影響。1～9/A～F軸之間的承重墻體粉刷層局部脫落，砌筑砂漿發(fā)生粉化，部分墻體出現(xiàn)變形裂縫。3～11/B～E軸之間的混凝土頂梁粉刷層局部脫落，除部分頂梁表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋且呈粉紅色或土黃色外，大部分頂梁僅被煙霧熏黑，而且敲擊聲響亮。1～9/A～F軸之間的現(xiàn)澆板被熏黑且表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，粉刷層局部脫落，但混凝土的敲擊聲響亮。

受損住院樓損傷等級(jí)評(píng)定

第三層：3～10/E～F軸區(qū)域的門(mén)窗基本燒毀。部分承重墻體的粉刷層發(fā)生局部脫落且墻體裂縫。整體上看，除部分房間的粉刷層被熏黑外，頂梁和現(xiàn)澆板基本完好，結(jié)構(gòu)未受損，敲擊聲響亮。

3.2 火災(zāi)后結(jié)構(gòu)損傷評(píng)級(jí)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果及《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（CECS 252∶2009）對(duì)住宅墻體及混凝土承重構(gòu)件損傷等級(jí)進(jìn)行初步評(píng)定，結(jié)果如上表所示。

3.3 火災(zāi)后結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度檢測(cè)

抽取部分受火災(zāi)影響最明顯的區(qū)域，對(duì)材料的強(qiáng)度、等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)火災(zāi)對(duì)混凝土、鋼筋和粘土磚及砌筑砂漿等性能的影響。從受損較重的第一層12～13/B～D軸頂板處截取一組HPB235鋼筋進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，該鋼筋直徑、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別 為 8mm、195MPa、340MPa和16.0%，不滿足HPB235鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)要求。該樓頂梁混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25，采用鉆芯法和酚酞指示劑法對(duì)每層頂梁的混凝土強(qiáng)度和碳化深度進(jìn)行檢測(cè)。第一層頂梁混凝土的抗壓強(qiáng)度在19.5～25.4MPa之間，基本滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求；第二層頂梁混凝土的抗壓強(qiáng)度在17.9～21.6MPa之間，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求；第三層頂梁混凝土的抗壓強(qiáng)度分別為25.1～29.8MPa，符合設(shè)計(jì)要求；三層頂梁混凝土的碳化深度在54mm～78mm之間，超過(guò)規(guī)范要求的鋼筋保護(hù)層厚度。該樓墻體粘土磚的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為MU10，采用抽檢法采用回彈儀測(cè)量過(guò)火后粘土磚的抗壓強(qiáng)度。抽檢墻體粘土磚的抗壓強(qiáng)度換算值在11.5MPa～13.1MPa之間，符合設(shè)計(jì)要求。墻體砌筑砂漿的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為M5，采用回彈法對(duì)過(guò)火后砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。第一、二和三層砌筑砂漿實(shí)測(cè)推定強(qiáng)度等級(jí)依次為M1.8、M2.2和M1.9，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。

上述材料強(qiáng)度及碳化深度測(cè)試結(jié)果表明，火災(zāi)后粘土磚和砌筑砂漿的抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，但混凝土的碳化深度超過(guò)保護(hù)層厚度，且抽檢處鋼筋的力學(xué)性能和第二層頂梁混凝土的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

3.4 主體結(jié)構(gòu)變形及測(cè)量位移檢測(cè)

采用全站儀和吊錘對(duì)火災(zāi)后混凝土頂梁跨中撓度和混凝土柱側(cè)向變形進(jìn)行檢測(cè)。被測(cè)混凝土頂梁的跨中撓度和混凝土柱的側(cè)向變形分別為在2.5～21.0mm之間和9.0～14.0mm，均在規(guī)范允許值范圍內(nèi)。

利用電子經(jīng)緯儀對(duì)該樓進(jìn)行傾斜測(cè)量，四個(gè)測(cè)量點(diǎn)的位移均在0～18.0mm之間，小于不適宜繼續(xù)承載的允許限值27.3mm。此外，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)未發(fā)現(xiàn)樓體和周?chē)仄河幸虿痪鶆虺两狄鸬拈_(kāi)裂受損現(xiàn)象，墻體、樓面梁及樓板等也無(wú)異常變形現(xiàn)象。

4 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算分析

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、資料、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)和相關(guān)規(guī)范，采用PKPM2010軟件對(duì)該樓的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）規(guī)定，對(duì)結(jié)構(gòu)主要樓面及屋面進(jìn)行恒載和活載取值。基本風(fēng)壓和雪壓分別為0.45kN/m和0.50kN/m，抗震設(shè)防烈度為7度，基本地震加速度0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場(chǎng)地土類別Ⅱ類，抗震設(shè)防類別為丙類。對(duì)比實(shí)測(cè)推定強(qiáng)度和設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度按設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值：梁板柱混凝土C25，基礎(chǔ)混凝土C20，第一層和第三層砌筑砂漿M1.5，二層砌筑砂漿M2.0；鋼 筋 為 HPB235 級(jí) (Ⅰ 級(jí) Ⅱ)、HRB335 級(jí)(Ⅱ級(jí))和HRB400 級(jí)(Ⅱ級(jí))。由計(jì)算結(jié)果可知：除部分承重墻體外，地基、基礎(chǔ)和頂梁的結(jié)構(gòu)承載力滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)使用要求；抗震橫墻間距和構(gòu)造柱不符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求。

5 檢測(cè)結(jié)論

通過(guò)對(duì)該住宅進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算以及對(duì)檢測(cè)、驗(yàn)算結(jié)果的分析整理，得出如下結(jié)論：地基、基礎(chǔ)承載力符合標(biāo)準(zhǔn)要求安全性等級(jí)評(píng)定為B級(jí)；該建筑物的側(cè)向位移值未超出《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292-2015）繼續(xù)承載允許限值，結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級(jí)評(píng)為B級(jí)；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)的整體性等級(jí)評(píng)定為C級(jí)，上部結(jié)構(gòu)的承載功能安全性等級(jí)評(píng)定為D級(jí)；綜合地基基礎(chǔ)及上部承重結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果，該工程安全性等級(jí)評(píng)定為D級(jí)，嚴(yán)重影響整體承載要求。