浅析火灾后建筑结构鉴定检测与修复加固

1、浅析火灾后建筑结构鉴定检测与修复加nr;闵笑峰南昌市第一建筑工程公司摘要：建筑物遭受火灾后，必须对建筑物的受损程序进行详细检查。弄清火灾规模的大 小和范圉，受损部位和受损程度，根据火场的温度，对结构受损程度提岀正确 评估和分析，以便止确妥善的确定建筑物的修复加i占i方案，保证结构的安全， 木文分析了火灾对建筑结构造成损害和破坏作用。阐述了钢筋混凝土建筑结构火 灾后的鉴定和检测方法，及火灾损害情况建筑结构加固和修复的步骤。关键词：火灾;结构鉴定检测;修复;力口|占i;由于建筑行业材料品种多样化，和新型材料的不断更新和改变，尽管建筑防火 设计越来越被高度重视起来，然而，火灾的发生还是不可避免的。因

2、此，研究火 灾对建筑构件的损坏，为建筑防火设计及灾后的建筑物修复提供依据还是必要 的。1火灾后建筑结构鉴定的程序与内容1.1火灾后建筑结构鉴定程序鉴定程序:鉴定目的和要求一编制鉴定方案f详细鉴定f补充调查f编制鉴定报 告。1.2火灾后建筑结构鉴定的内容（1）初步鉴定。初步鉴定应包括下列内容：（1）现场初步调查；（2）火灾作用调 查；（3）查阅分析文件资料；（4）结构观察检测、构件初步评定等级；（5）编制 鉴定报告或准备详细检测鉴定。（2）详细鉴定。详细鉴定应包括下列内容：（1）火灾作用详细调查与检测分析；（2）结构构件专项检测分析；（3）结构分析与构件校核；（4）构件详细鉴定评级; （5）编制

3、详细检测、鉴定报告。（3）鉴定报告。鉴定报告应包括下列内容：（1）普查：3.对房屋结构类型、基础 形式、建筑层数、房屋地址、建造年代、房屋朝向、房屋装修概况及房屋用途进 行现场调查;b.对房屋整体的使用状况、荷载分布进行检查；c.对该房屋现有上部 结构的建筑及结构布置、构件尺寸、层高等情况进行现场测量，绘制各层建筑、 结构平面示意图。（2）变形测量。采用电子经纬仪或线锤对房屋部分转角位置 竖向构件乖直度和整体变形进行测量，查明房屋是否出现倾斜现象。（3）结构 构件缺陷及损伤程度检查:a.对结构构件存在的缺陷及损伤情况进行调查与记 录;b.对混凝土结构或构件的裂缝分布与大小进行调查和记录。（4）

4、主体结构的 材料力学性能检测：3 按照国家现行相关检测标准的要求抽取一定数量的钢筋混 凝板构件采用钻芯法进行混凝土抗压强度检测；b按照国家现行相关检测标准的 要求抽取一定数量的钢筋混凝板、梁及柱构件进行配筋情况、殓保护层厚度检 测;c按照国家现行相关检测标准的要求抽取一定数量的钢筋混凝梁及柱构件采 用钻芯冋弹综合法进行混凝土抗压强度检测。（5）结构承载力复核。根据现场 检查、检测结果，并依据国家现行相关规范对该房屋现状结构承载力进行验算分 析。（6）评定与处理建议。根据现场检查、检测情况和验算结果，结合委托方 提供仪器设备的技术参数，分析房屋能否承载委托方购置的重型设备及能否抵 抗重型设备运行

5、时所产牛的振动，当房屋结构现状不满足承载仪器设备计算要 求及不满足抵抗仪器运行时产生的振动要求时提出可靠处理建议。2火灾对建筑结构性能的影响2.1火灾后对建筑结构火灾温度的确定仃）取构件表面混凝土的烧伤层，在电镜下进行混凝土内部结构和矿物成分变 化分析，判定火灾温度。（2）根据现场残留物和混凝土结构颜色的调查结果判定火灾温度。（3）根据混凝土结构内刚进的强度损失和混凝土烧伤深度判定火灾温度。2.2火灾温度对建筑结构的影响在火灾（高温）作用下，建筑材料的性能会发生重大的变化，从而导致构件变 性和结构内力重分布，大大降低结构的承载力。因此，总结、完善火灾对钢筋混 凝土材料物理力学性能的退化规律，是

6、开展混凝土结构抗火性能级火灾后损伤 评估与修复研究的基础。（1）高温对混凝土性能的影响：强度、混凝土的弹性模量。（2）高温对钢筋性能的影响3火灾后建筑结构检测3.1火灾后对混凝土结构烧损程度的检测根据火灾后对结构的检查、火灾温度级火灾持续时间的推定，可以判断构件材料 的变化和承载能力。对建筑结构火灾后受损程度进行评定，是对火灾后建筑物进 行修复与坚固的前提。以下为火灾后对混凝土结构少烧损程度的检测标准：(1)危险构件。混凝土表面 颜色为灰白色或浅黄色，钢筋保护层严重剥落，构件表面裂缝多且密，钢筋和 混凝土的粘结力破坏严重。受弯构件绕度达到破坏标准。裂缝宽度可达l5mm, 受压区也有明显破坏特征

7、;受压构件失去稳定性，局部破坏，混凝土强度损失 60%以上，结构基本破坏，应更换新构件，其至为了考虑建筑物的受力整体性， 整栋建筑整体拆除；(2)混凝土颜色变为粉红略带灰口或灰口色，钢筋保护层 剥落，混凝土爆裂严重，钢筋外露，钢筋和混凝土之间的粘结力局部严重破坏。 用力敲击时，声音发闷，受弯构件跨中产生明显绕度，火灾温度在 600°c700°c，混凝土强度损失30%50%,结构承载力明显降低，属不能正常使 用构件；(3)抹灰层、饰面砖基本剥落或人面积空鼓，露筋面积较少，混凝土颜 色由灰色变为粉红色，构件表面有裂缝，用屮等力度锤击时，可打落钢筋保护 层，火灾温度为400

8、76;c600°c,构件混凝土局部爆裂、露筋，混凝土强度损失小 于30%,结构承载力有所降低，构件残余绕度，不超过规范规定值，需一般的 加固补强；(4)抹灰层、饰面砖或混凝土表面基木完好，无露筋，无结构空鼓， 表面颜色无明显变化，构件上无明显裂缝或缺编掉角现象，火灾温度在400°c 一下，过火构件结构承载力基本没有影响，无需就加固。3.2火灾后对砌体结构的检测(1) 砌体结构的残余强度检测。高温会对砌体强度造成一定影响。砌体强度的检 测，可直接从受灾严重的烧伤区域挖取一定数量的砖块进行抗压强度试验。(2) 砖块损坏检测。在火灾温度不高吋，砖块所受影响不大。当火灾温度大于 8

9、00°c时，砖块强度约为原强度的54%,质地疏松。(3) 灰缝损坏检测。遭受火宅时，灰缝通常比砌块更容易受损。特别是用水冲刷 时，有时会把处于脱水状态下的砂浆冲下来。在实际生活中，当遭受严重火宅时, 会然灰缝损坏不跟的胜读一般不超过20mm，但灰缝会变软、粉化，400°c冷却后 的残余强度为常温的70%, 800°c冷却后的残余强度为常温的10%。(4) 变形检测。检测砌体结构的表面裂缝、面层剥落或其他表面损害，以确定是 否对结构造成影响。总的来说，没有过度变形、位移或大裂缝的砌体都可以修补， 而无需拆除重建。若出现上述缺陷，表明构件的承载能力可能已经降低，需要换

10、 置新的构件。3.3火灾后对钢结构的检测火灾后对钢结构的外观检测内容如下:连接与构造、结构变形、涂装层。4火灾后损伤结构的修复与加固4.1火灾后损伤结构的修复与加固设计原则(1) 修复、加固设计时，要尽量保证加固措施能与原结构共同工作，为了尽可能 的与原有结构完美契合，均匀受力，建议按照原有设计图的要求提高58%左右 的抗压抗剪标准。(2) 对上层结构加固时，检查下层结构级地基基础等能否承受由上层加固所增 加的荷载。保证在加固时活载和完成施工时对其他未受损害的部位产牛不必要的 影响。(3) 检查按所选择的加固方案施工是否会对其他构件产生不利影响。(4) 修复、加i古i方法应简单易行、安全可靠、

11、经济合理。以保证整体结构的安全 性为前提，满足后续使用功能。简化工序，合理安排持续增荷。(5) 检查对某些构件加固后是否会改变建筑物的动力特性，而影响整栋建筑物 的抗震性能。(6) 修复、加固设计时，应尽量保留原有结构，减少拆除工程量。安全施工为首 要前提，任意改变修复加固设计势必影响原有的安全性。4.2火后结构修复与加固材料的选取原则(1) 加固用水泥选用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于原有设计。(2) 加固用钢材一般选用hrb335, hrb400,基本参照原建筑设计要求。(3) 加固用混凝土强度等级应比原结构混凝土强度等级提高一级，不应该低于 c20o(4) 粘结材料及化学灌浆料的粘结强度

12、应高于被粘结构混凝土的抗拉强度和抗 剪强度。4. 3火灾结构修复与加的施工顺序碳纤维布加固修补结构:基底处理-> 涂底胶-> 基面找平-> 粘贴碳纤维布-> 防护保 护。仃)基底处理：(1)混凝土表面如岀现剥落等劣化现象的部位应予剔除，对较 大面积的破损质层，在凿除后应用环氧砂浆进行修复；(2)裂缝部位应首先进 行封闭处理；(3)用混凝土角磨机、砂轮(砂纸)等工具，去除混凝土表面的碎 块、杂质等，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转 角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（r230mm） ; （4）用吹风机将混凝土 表面清理干净并保持干燥。（2）涂底

13、胶：（1）严格按照配套树脂的主剂与固化剂所规定的比例2 ： 1称量准 确，装入容器，用搅拌器均匀搅拌；（2） 次调和量不应过多，以在可使用吋 间内用完为准；（3）将底层树脂均匀地涂抹于混凝土构件表面，在树脂表面干 燥后（固化时间视现场气温定，以手指触感干燥为宜）进入下一步工序。（3）基面找平：（1）配制找平树脂，对混凝土表面f1陷部位用找平材料填补平 整；（2）转角的处理，转角处应修补为半径应不小于30mm的圆弧；（3）找平树 脂须固化后（固化吋间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜），方可再进行 下一道工序。（4）粘贴碳纤维布：（1）按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳 纤维布长度应

14、在3ni以内；（2）配制并均匀搅拌浸渍树脂，然后用滚筒刷均匀涂 抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些；（3）沿着纤维方向多次滚 压，至浸渍树脂渗岀碳纤维布外表面，以去除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳布。 多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤 维布的粘贴。防护保护在最外一层碳纤维布的外表面均匀喷防火涂料进行保护。结构的主要功能是作为整体承受荷载。火灾下结构单个构件的破坏，并不一定意 味着整体结构的破坏。一般情况下结构局部少数构件发牛破坏，将引起结构内力 重分布，结构仍具有一定继续承载的能力。因此，火灾发生后对结构整体稳定的 保证，应按原结构抗火设计并以防止整体结构倒塌为目标，考虑永久荷载作用 工况、永久荷载和楼面活载组织作用工况、永久荷载、楼而活载和风载组合作用 工况等等