公寓楼火灾后结构质量检测与评估报告

沪房鉴（XXX）证字第2008-XXX号XXX市XXXX路XXXXXXXXXXX公寓火灾后结构质量检测与评估报告上海市XXXXXXXX院房屋质量检测站200目录TOC\o"1-3"\u1. 概况 12. 检测依据 13. 房屋建筑、结构设计概况 24. 结构火灾损伤调查与检测 24.1. 火灾情况调查 24.2. 火灾损伤调查 35. 火灾后混凝土强度检测 55.1. 回弹法检测构件表面混凝土强度 55.2. 取芯法检测构件内部混凝土强度 66. 火灾后构件变形检测 76.1. 框架柱倾斜测量 76.2. 现浇空心板挠度测量 77. 火灾分析与结构损伤评估 88. 结论与建议 9附件：照片1～照31（共4页）附图1-附图6（共6页）XXX市XXXX路XXXXXXXXXXX公寓火灾后结构质量检测与评估报告概况房屋地址：XXX市XXXX路结构类型和层数：二层框架结构委托原因与要求：XXX市XXXX路XXXXXXXXXXX公寓大堂为二层框架结构，建筑面积约2500平方米，为在建工程，结构已封顶，处于内部装修阶段，内搭有满堂脚手架（钢管、竹板），吊顶隔板施工中，底层堆积有木板等可燃物。2008年XX月X日晚，底层大厅发生火灾，底层内堆积物以及脚手架竹板等易燃物质起火，过火时间约30分钟，导致框架梁、柱和二层板等构件不同程度受损，局部构件表面混凝土剥落，箍筋外露。为保证房屋的安全使用，XXXX有限公司委托上海市XXXXXXXX院房屋质量检测站对部分结构火灾后的损伤进行检测分析，并出具火灾后结构质量检测报告检测内容：了解火灾起因、部位、燃烧过程和持续时间，建筑物的通风条件等。屋损伤破坏状况调查。抽样检测混凝土强度和碳化深度。根据现场检测结果和有关资料对损伤后的结构构件承载力进行评估。提供包含上述内容的检测与评估报告。检测依据国家行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001)（参考）。国家推荐标准 《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》(CECS03:2007)上海市标准《火灾后混凝土构件评定标准》DBJ08-219-96（参考）《火灾后建筑结构鉴定标准》中国工程建设标准化协会送审稿（参考）国家行业标准《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》CECS175:2004国家行业标准《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)。国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)（2006年版）。国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。房屋建筑、结构设计概况本工程位于XXX市XXXX路，为在建工程，结构封顶于2007年，现处于内部装修施工阶段。上部结构共两层，底层为酒店公寓的大堂，二层为餐厅，一层板结构平面图见附图1，一层梁结构平面图见附图2，外景见照片SEQ照片\*ARABIC1。平面呈凹形，长47.4m，最窄处宽16.8m，最宽处33.6m，一层层高6.9m，二层层高本工程上部为现浇钢筋混凝土框架结构，梁、柱的混凝土强度等级均为C30，钢筋采用普通热轧钢筋，代号为HPB235、HRB335和HRB400。双向柱距为8400mm，柱截面600×600mm，柱纵筋直径为16～18mm；二层框架主梁截面尺寸一般为300×700mm，次梁截面尺寸一般为250×600mm，二层板厚130mm。本工程L-H轴之间二层楼板是由梁(暗梁及明梁)和非抽芯式空心楼板组成的现浇钢筋混凝土空心楼盖，板厚为600mm，内模直径500mm，中部暗梁截面尺寸为600×600mm，周边框架明梁截面尺寸为400×800（横向框架梁）、400×700（纵向框架梁）。本设计楼板混凝土强度等级为C30，按设计图纸要求，框架暗梁及空心板施工时应起拱2/1000。结构火灾损伤调查与检测火灾情况调查我站于2008年11月1日对火灾现场进行了勘察检测。根据现场人员描述，火灾发生时间为2008年10月26日凌晨2时左右，3时左右消防队将火扑灭，灭火方式为喷水灭火，构件过火时间约为30分钟。施工现场可燃物包括底层满堂脚手架上的双排竹板，框架柱周边的装饰木龙骨，以及在底层K～J/2轴位置有一小仓库，内有电箱等装修材料。根据现场了解到的情况，当夜风向为西偏北风，火势由L/1位置向G/5位置蔓延，并顺着4～5/H～G轴楼梯间烧向二楼。燃烧物主要是满堂脚手架上的竹排，以及柱周边的装饰用木龙骨，这些可燃物的特点是燃烧猛，热量高。满堂脚手架高约3m，火灾区域空间高约3.7m，且室内外空气对流，火场供氧充足，造成室内良好的火场条件，使得火场温度迅速提高，形成燃烧猛烈的旺火型火灾，但可燃物有限，燃烧时间较短（约30分钟）。火灾后现场见照片SEQ照片\*ARABIC2。火灾损伤调查损失分类状态Ⅰ—轻微或未直接遭受烧灼作用，结构材料及结构性能未受影响，不必采取措施；状态Ⅱ—轻度烧灼，但未对结构材料及结构性能产生明显影响，尚不影响结构安全和正常使用，应采取耐久性或外观修复措施。一般可不采取加固措施，必要时进行详细检测；状态Ⅲ—中度烧灼尚未破坏，显著影响结构材料或结构性能，明显变形或开裂，对结构安全性或正常使用性产生不利影响，应采取加固或局部更换措施；状态Ⅳ—破坏，火灾中或火灾后结构倒塌或构件塌落；结构严重烧灼损坏、变形损坏或开裂损坏，结构承载能力丧失或大部丧失，危及结构安全，必须或必须立即采取安全支护、彻底加固或拆除更换措施混凝土柱表面损伤调查柱构件混凝土表面损伤情况见表1所示，由调查可知，大部分框架柱在脚手架以下部位受火灾影响较小，在脚手架部位上部附近框架柱表面混凝土受火灾影响较大，而在柱头部位靠近梁板处则主要呈灰黑色，和梁板一样，表面混凝土局部剥落。相对来说，H～G/1～4轴框架柱受火灾影响较大。表SEQ表\*ARABIC1柱损伤调查柱轴线柱混凝土表面颜色损伤描述照片编号柱下部柱上部L/1正常附着黑灰状态Ⅰ照片SEQ照片\*ARABIC3L/2正常附着黑灰状态Ⅰ照片SEQ照片\*ARABIC4照片SEQ照片\*ARABIC5L/3正常附着黑灰状态Ⅰ照片SEQ照片\*ARABIC6K/1正常附着黑灰状态Ⅰ照片SEQ照片\*ARABIC7K/3正常附着黑灰状态Ⅰ/J/1附着黑灰粉红色下部为状态Ⅰ，上部表层局部剥落，为状态Ⅱ。照片SEQ照片\*ARABIC8照片SEQ照片\*ARABIC9J/3正常附着黑灰状态ⅠH/1附着黑灰粉红色下部为状态Ⅰ，脚手架上方表层大面积剥落，为状态Ⅱ。照片SEQ照片\*ARABIC10照片SEQ照片\*ARABIC11H/2粉红色浅黄色柱下部表层混凝土大面积剥落（最深20mm），混凝土密实坚硬；柱上部角部混凝土剥落，该柱为状态Ⅲ。全柱木龙骨碳化。照片SEQ照片\*ARABIC12照片SEQ照片\*ARABIC13H/3附着黑灰，微红粉红色柱下部表层混凝土局部剥落，脚手架上方表层混凝土大面积剥落，柱头附着黑灰，该柱为状态Ⅱ。照片SEQ照片\*ARABIC14照片SEQ照片\*ARABIC15H/4正常粉红色下部为状态Ⅰ，脚手架上方表层混凝土大面积剥落，为状态Ⅱ。照片SEQ照片\*ARABIC16H/5正常附着黑灰状态Ⅰ/G/1正常附着黑灰状态Ⅰ/G/2正常附着黑灰下部为状态Ⅰ，上部混凝土表层局部剥落，为状态Ⅱ。照片SEQ照片\*ARABIC17G/3粉红色粉红色柱下部混凝土表面龟裂，柱上部脚手架上方表层混凝土大面积剥落，柱头附着黑灰，该柱为状态Ⅱ。照片SEQ照片\*ARABIC18照片SEQ照片\*ARABIC19G/4正常略显浅黄色下部为状态Ⅰ，柱上部脚手架上方表层混凝土大面积剥落，柱棱角出现裂缝，为状态Ⅲ；柱头附着黑灰。照片SEQ照片\*ARABIC20照片SEQ照片\*ARABIC21G/5正常附着黑灰/屋面梁、板混凝土表面损伤、颜色调查二层楼板底混凝土损伤调查见附图3所示，板底基本呈灰黑色，但板底表面混凝土有剥落，剥落深度10mm左右，见照片SEQ照片\*ARABIC22～照片28，局部板底钢筋外露，其中（1/G）～（1/J）/1～3轴间混凝土剥落面积较大，可评为状态Ⅱ，其余楼板仅有局部位置表面混凝土剥落，可评为状态Ⅰ。锤击剥落处板底混凝土，发现混凝土密实坚硬，无疏松和裂缝，敲击声音较响亮。框架梁中，损伤较严重的主要分布在H/1～3轴间、3/L～H轴间，见照片29、照片30，以及楼梯间1/H轴次梁，见照片31，其余部位框架梁表面呈黑灰色（附着黑灰）。3/L～H轴间框架梁表面黑灰色，局部有混凝土剥落；H/1～3轴间梁表面呈粉红色，表面混凝土龟裂，梁底局部箍筋外露，但梁底混凝土未剥落，箍筋外露主要是施工保护层偏小造成的；楼梯间1/H轴次梁表面混凝土大面积剥落，深度达10mm，但混凝土密实坚硬，梁表面呈黑灰色，这些梁可评为状态Ⅱ。火灾损伤概述火灾受影响区域主要分布在底层，主要集中在L～G/1～5轴之间。现场检测发现，混凝土构件中大部分表面被熏黑，过火温度300℃左右。影响最严重框架柱包括H/2轴、H/3轴、G/2轴、G/3轴、G/4轴以及H/4轴柱，且柱受影响部位多位于脚手架上方1～2m，即离地面3m～5m高部位，局部呈粉红～铁锈红，混凝土表面龟裂，过火温度300～600℃，个别棱角部位混凝土开裂；靠近梁底部位柱表明附着黑烟。H/2轴由于靠底层小仓库较近，燃烧物较多，柱底部位影响教严重，柱底混凝土大面积爆裂剥落，深度达10～20mm，过火温度700～800℃，是受火灾最严重的部位。梁、板受影响较严重的部位主要分布于K～(1/H)/1～4轴间，板底表面混凝土剥落面积较大，深度10mm左右，但板底未发现裂缝，且混凝土表面坚硬密实，颜色呈粉红或附着黑烟，过火温度小于450℃；梁表面局部呈粉红颜色，表面混凝土龟裂裂缝，较少缺棱掉角现象，过火温度小于500℃。其余部位梁板多附着黑烟，过火温度300℃左右，受影响较小。火灾主要集中在底层，二层楼梯间部位屋面梁板被熏黑，局部电线管软化，过火温度小于300℃。火灾后混凝土强度检测回弹法检测构件表面混凝土强度用HT-225型回弹仪（编号：0411116）对柱、梁的混凝土强度进行了抽样检测，检测位置表面基本完好，检测位置和结果见表2，此回弹结果仅作为评定火灾后混凝土表面强度的参考值。表SEQ表\*ARABIC2火灾后混凝土回弹检测结果测试位置轴线位置平均值标准差最小值推定值碳化深度损伤情况一层柱(下)2∕H51.50.8950.250.02.5侧面（非受火面）一层柱(中)2∕H51.21.1849.849.21.0侧面（非受火面）一层柱(下)3∕H54.51.3851.152.22.0一般一层柱(中)3∕H41.31.8338.638.34.0较严重一层柱(下)3∕G47.81.1246.446.00.5一般一层柱(中)3∕G41.02.3136.137.23.0较严重一层柱(中)4∕H40.20.2439.739.84.0较严重一层柱(中)4∕G39.70.7538.538.53.0严重二层梁1/H∕4～537.61.9234.634.44.0严重二层梁2∕G～H40.20.4139.539.53.0较严重二层梁H∕2～342.31.0341.340.63.0较严重二层板J～K∕2～344.22.7339.739.73.0一般二层板2～3∕K～L40.60.7539.539.44.0较严重二层板2～3∕J～H47.22.3542.843.32.0一般由表2可知，柱中部（脚手架上部）火灾影响程度比柱底混凝土大，火灾后柱构件从柱底到柱中部（脚手架上部），混凝土碳化深度加深，由0.5～2mm增加到3～4mm，表面混凝土强度降低，由46～50MPa降低到37～39MPa。火灾后H/1～3轴梁以及楼梯间1/H轴梁侧面混凝土碳化深度3～4mm，回弹强度34～40.6MPa，L～H/1～3轴间现浇空心板底部碳化深度2～4mm，混凝土回弹强度39～43MPa，火灾对其表面混凝土强度有一定影响。由回弹检测结果可知，即使在火灾影响严重的区域，其构件表面混凝土强度均高于C30的设计值。取芯法检测构件内部混凝土强度现场用钻芯法对构件内部混凝土强度进行检测，钻芯采用DD130型钻芯仪器（编号29521），采用YAW-2000型芯样试验机（编号：1560503）对芯样进行抗压试验，芯样去除了表面被过火后的混凝土，试验结果见表3所示。表SEQ表\*ARABIC3混凝土芯样检测取芯位置区域轴线芯样直径（mm）抗压强度（MPa）芯样描述检测方法一层柱下部火灾严重H/27052.0无异常取芯二层楼梯梁火灾严重（1/H）/4～510051.9无异常取芯由芯样检测结果可知，在受火灾影响严重的H/2轴柱底部，以及楼梯梁侧面，其内部实测混凝土芯样强度达到52MPa，高于设计混凝土强度值C30。火灾后构件变形检测框架柱倾斜测量根据国家行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8-2007，用ZH·ET-1经纬仪(编号202193)抽样测量火灾区框架柱垂直度偏差，测量结果见附图4所示，测量结果含施工和测量误差。测量结果表明，框架柱倾斜不规则，最大倾斜率4‰，柱变形未超出设计规范要求。现浇空心板挠度测量采用NA2水准仪(编号5046115)测量H～L/1～3轴空心板、暗梁以及周边明梁的挠度，测量结果见附图5。测量结果表明，现浇空心板板底最大高差为93mm，暗梁支座与跨中最大挠度δ=75.5mm，换算暗梁最大挠度与跨度比值为4.5‰，但此测量结果中包含施工误差。表SEQ表\*ARABIC4火灾前后施工方测量二层楼板高差数据轴号第一次测量值对比2008-08-15挠度（mm）第二次测量值对比2008-11-08挠度（mm）挠度增加值（mm）支座高程（mm）跨中高程（mm）支座高程（mm）跨中高程（mm）J/1～20-40-40-10-85-7535K/1～2-2-40-380-85-85472/L～K-17-40-23-40-85-4522委托方提供了施工方在火灾前后跟踪测量二层板板面高差数据，见图6和表4所示，初次测量时间为2008年8月15日，测得二层板面最大高差为40mm（J轴暗梁处），火灾后测量时间为2008年11月8日，测得二层板面J轴暗梁处最大高差为85mm，根据委托方提供的数据推测可知，火灾后该现浇空心楼板挠度增大了35～47mm。设计规范允许挠度为L0/300，即[δ]=56mm，[δ]＜δ＜3[δ]，属中度变形。火灾分析与结构损伤评估本工程火灾发生在深夜，由于主要燃烧材料是脚手架竹排和柱装饰木龙骨，现场分布较广，但材料未大面积堆积，所以火灾燃烧迅速猛烈，但持续时间不长，火借风势，由西面大门向楼梯间处蔓延，燃烧时间约30分钟，后由消防队喷水灭火，由于梁、柱、板等混凝土构件表面过火后立刻浇水冷却，导致构件表面混凝土多处爆裂剥落，个别柱受火处棱角开裂，大部分表面剥落后内部混凝土坚硬密实，未见表面混凝土高温过火后疏松粉灰现象。火灾受影响区域主要分布在底层，主要集中在L～G/1～5轴之间。混凝土构件中大部分表面被熏黑，表面过火温度300℃左右，影响最严重框架柱包括H/2轴、H/3轴、G/2轴、G/3轴、G/4轴以及H/4轴柱，且柱受影响部位多位于脚手架上方1～2m，即离地面3m～5m高部位，局部呈粉红～铁锈红，表面过火温度300～600℃，个别棱角部位混凝土开裂；靠近梁底部位柱表明附着黑烟，而柱在脚手架一下部位大多完好，少量柱表面混凝土龟裂。H/2轴由于靠底层小仓库较近，燃烧物较多，柱底部位影响教严重，柱底混凝土大面积爆裂剥落，深度达10～20mm，表面过火温度700～800℃，评为状态Ⅲ；G/4柱上部脚手架上方表层混凝土大面积剥落，柱棱角出现裂缝，评为状态Ⅲ，是受火灾最严重的部位。梁、板受影响较严重的部位主要分布于K～（1/H）/1～4轴间，板底表面混凝土剥落面积较大，深度10mm左右，但板底未发现裂缝，且混凝土表面坚硬密实，颜色呈粉红或附着黑烟，过火温度小于450℃；梁表面局部呈粉红颜色，表面混凝土龟裂裂缝，较少缺棱掉角现象，过火温度小于500℃，可评为状态Ⅱ。其余部位梁板多附着黑烟，过火温度300℃左右，受影响较小，可评为状态Ⅰ。火灾主要集中在底层，二层楼梯间部位屋面梁板被熏黑，局部电线管软化，过火温度小于300℃。本工程为在建项目，底层混凝土2007年5月份浇捣，混凝土自然碳化深度一般小于2mm，而在火灾区域检测到，火灾影响较小的区域，构件混凝土碳化深度为0.5～2mm，而火灾影响较大的部位，构件混凝土表面碳化深度最大为4mm，说明火灾高温虽然引起部分构件表面混凝土产生一定碳化，但影响程度不深，火灾对混凝土的影响主要集中在构件混凝土表面，通过现场测量，火灾对梁侧和梁底，以及板底混凝土的最大影响深度为10mm左右，对柱中部（脚手架部位上方）和柱底部火灾最严重部位混凝土的影响深度为20mm左右。现场用回弹法检测火灾重灾区域混凝土表面剩余强度，并与正常区域混凝土进行了对比，发现受火灾影响区域表面混凝土强度有一定程度的降低，而受火灾影响最严重的构件混凝土取芯样检测则发现，构件内部混凝土强度都达到50MPa以上，满足设计要求。火灾影响一般区域，即状态Ⅰ和状态Ⅱ的区域，构件内热轧钢筋在冷却后能恢复强度，钢筋强度基本不受影响；在火灾影响严重区域，即状态Ⅲ的区域，由于最高温度在800℃左右