某大酒店火灾后结构检测鉴定与加固处理

文章编号:100926825(2007)3220084202

某大酒店火灾后结构检测鉴定与加固处理

收稿日期:2007205218

作者简介:李明飞(19802),男,助理工程师,山东省建筑科学研究院,山东济南　250031

吴大勇(19692),男,高级工程师,山东省菏泽市建筑工程质量监督站,山东菏泽　274000顾　勇(19692),男,高级工程师,山东省垦利县建筑工程质量监督站,山东菏泽　274000

李明飞　吴大勇　顾　勇

摘　要:对某大酒店的起火原因和建筑物的受损程度进行了详细分析,根据火场各处温度,分析失火时和失火后结构的

状况,对结构受损程度做出正确评估,以便确定建筑物的修复加固方案,保证结构的安全。关键词:建筑结构,检测,加固,修复中图分类号:TU746.3文献标识码:A

1　工程概述

某大酒店为五层框架结构,其一层后部为地下仓库(其上为

路面)。

该建筑于1990年竣工,使用中将一层出租,作为商业门面用房,其内堆满纸类用品,二层以上为酒店,于2006年11月3日凌晨发生火灾,火灾开始于该楼一层⑥轴交Ψ～Ζ轴处,然后迅速蔓延至全楼层后半部分,并将二层部分玻璃幕墙熔化,但并未引起二层室内燃烧,火灾燃烧时间为12h ,直至中午12点火势才得到控制。

2　结构受损与分析

因燃烧发生在第一层及其后地下仓库,故第一层及其后地下仓库的楼面梁、板和柱损伤十分明显。柱上抹灰层普遍炸裂、脱

落,部分柱的混凝土保护层出现龟裂,个别柱烧伤程度达到

30mm ;梁底保护层普遍烧酥,梁底部位损伤最为严重,梁侧面烧酥程度较底部轻,但出现大面积龟裂和裂缝,剥开裂缝发现,少数裂缝深入梁核心混凝土,个别梁烧伤十分严重,其刚度明显降低;楼板的板底混凝土普遍烧酥大面积脱落,钢筋也出现大面积外露现象。从火烧作用的范围来看,第二层及其上楼层板几乎无损伤,只有部分玻璃幕墙受热熔化,其主要原因是不同构件接触火苗的部位不同、受火面大小不同和构件自身的薄厚不同所致。

对该建筑墙体检查时发现,第一层因火灾而引起的裂缝较多,大多数裂缝都贯穿墙体两面,最大裂缝达10.0mm ,裂缝走势和分布无规律可循,但水平向裂缝很少,部分门窗洞口出现裂缝。由于外墙被从第一层窜出的火苗直接烧烤,其变形较内墙较快且大,裂缝也比内墙多。

4.2.4　布设情况

1)纵向布设。沿纵向设1个剖面,包括2条测线(即2层),

每层8个,共计16个压力盒。埋设时,将压力盒的正面朝上。距结构模型南边界1.5m 处,分别在模型填筑高度为1.5m ,2.5m 的位置沿纵向埋设压力盒,由东向西布置8个,间距为1m 。

2)横向布设。沿横向设3个剖面(即上盘2个剖面,下盘1个剖面),每个剖面包括2条测线(即2层),每条测线布设7个压力盒,共计42个。埋设时,将压力盒的正面朝上。

a.地裂缝上盘:距地裂缝为1.0m 和2.0m ,填筑高度分别为1.5m 和2.5m ,布设2个剖面,每个剖面2条测线,每条测线7个压力盒。

b.地裂缝下盘:距地裂缝为1.0m ,填筑高度分别为1.5m 和2.5m ,布设1个剖面,包括2条测线(即2层),每条测线7个压力盒。

4.2.5　土压力计算

X =(f 2-F 2

-A )K 。

其中,X 为压力;f 为载荷频率;F 为初始频率;A 为系数;K 为系数。

4.2.6　注意事项

为了大大减小或消除结构中横向力对测量结果的影响,埋设前应在压力盒的周边包一层厚度为1mm ～2mm 的橡胶圈。

埋设时,应将埋设处的土整平,铺一层经过分选,粒径均匀的细砂,使压力分布均匀,最后使压力盒就位。还要防止压力盒偏斜,如果偏斜,将使实测值偏小。

要在规定量程内使用,最大过载应控制在10%以内。J XY 22型压力盒如遇温度冲击,将引起零压频率发生变化,但经24h 即可恢复到原标定频率值。

为保证压力盒的稳定性,在使用过程中应避免较大的撞击。埋设前,应测定每只压力盒的初频率,以确定零漂移量。对考虑了温度补偿,漂移量小于±0.5%FS 的压力盒,可将其“压力—频率”曲线沿频率轴平移,使初频重合在实际初频值上,以新的曲线作为最终标定结果。

若需要加长导线,对接头质量及密封性应予充分注意。参考文献:

[1]李德寅.结构模型实验[M ].北京:科学出版社,1996.

[2]周文波.盾构法隧道施工技术及应用[M ].北京:中国建筑工业出版社,2004.

The application of earth 2pressure cell in concrete structural model test

L I Wen 2yang PAN Chun 2ju an L IU H ong 2jia

Abstract :Introduce the characteristics ,working theory and needing attentions of pressure cell.Analyse the soil pressure that the structural model bears by diposing pressure cells in the concrete model ,and provide supports to obtain the mechanism model and deformation failure mech 2anisms.

K ey w ords :pressure cell ,structural model test ,ground crack

?

48?第33卷第32期2007年11月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE

Vol.33No.32Nov.　2007

根据DBJ 14202922004钻芯法检测混凝土强度技术规程,用取芯法对部分混凝土构件进行了现场随机抽查检测。共钻取了10个混凝土构件的12个芯样,其中芯样未成型及断裂共7个,混凝土芯样试验时已切除受损部分,未受损混凝土强度最小值(22C 柱)为11.8MPa ,最大值(32C 柱)为26.3MPa ,混凝土强度离散性较大,部分芯样不成型,无法确定不成型芯样的混凝土强度,因此无法按批综合评定混凝土强度。

3　鉴定评级

3.1　构件等级评定标准

一级轻度损伤:混凝土构件表面受热温度低于400℃,构件表面颜色无明显变化,钢筋保护层基本完好,无露筋、空鼓现象,除装修层有轻微损坏外,其他状态与未受火结构无明显差别。

二级中度损伤:混凝土构件表面受热温度约400℃～500℃,混凝土构件表面颜色由灰色变为粉红色,有空鼓现象,混凝土表面龟裂,用中等力锤击时,可打落钢筋保护层,构件表面有局部爆裂,其深度不超过20mm 。混凝土表面有裂缝,纵向裂缝少,钢筋与混凝土之间粘结力损伤轻微。

三级严重损伤:混凝土构件表面受热温度约600℃～700℃,钢筋保护层剥落,混凝土爆裂严重,深度可达30mm ,构件空鼓现象较为严重,用锤敲击时声音发闷。混凝土裂缝多,纵向、横向裂缝均有,钢筋与混凝土之间粘结力局部严重破坏。混凝土表面颜色呈浅黄色,有局部烧坏。

四级危险结构:混凝土构件表面受热温度达700℃以上,构件受到实际性破坏,有明显的火烧融痕迹。钢筋保护层严重剥落,表面混凝土爆裂深度达30mm 以上,构件混凝土纵向、横向裂缝多且密,钢筋与混凝土之间粘结力严重破坏。

3.2　火灾温度推定

根据现场残留物和混凝土构件的烧损程度,推定该建筑内火灾时受火区最高温度约在600℃以上。

3.3　混凝土构件评级

本次对该建筑受火区及临近受火区的过烟区混凝土构件,逐一进行检测,该建筑共检测二级柱9个,三级柱9个,四级柱1个;一级梁1个,二级梁14个,三级梁23个;一级板1个,二级板17个,三级板5个,四级板1个。根据每个混凝土构件损伤情况的不同,对每个构件进行评级,该评级为混凝土构件受火灾后对构件产生影响的等级评定,不是原设计混凝土强度评级评定。其中评定为一级的混凝土梁、柱和板占检测构件总数的2.5%,评为二级的混凝土梁、柱和板占检测构件总数的49.4%,评为三级的混凝土梁、柱和板占检测构件总数的45.7%,评为四级的混凝土梁、柱和板占检测构件总数的25%。

3.4　砌体构件评定

5262A 墙体上的裂缝加大,52A 2B ,52B 2C ,52C 2D ,52D 2E 等墙体

窗口两侧均出现竖向裂缝,产生裂缝的位置评定为危险点。

4　结论

1)该建筑因受到火灾的影响,受火区混凝土构件强度明显降

低,应进行加固处理。

2)混凝土强度。离散性较大,部分芯样不成型(部分混凝土

构件内部有裂缝),无法确定不成型及断裂芯样的混凝土强度,因此无法按批综合评定混凝土强度。

3)混凝土构件损伤程度。从混凝土钻取芯样判断,受火区混凝土均有不同程度的损伤,混凝土损伤深度最小的构件基本没有损伤,损伤深度最大的已达到30mm ,混凝土损伤深度过大,将严重影响钢筋与混凝土之间的粘结力,降低构件的承载力。少部分混凝土构件内部有裂缝,芯样有顺芯样裂缝,大部分芯样斜向断裂,该裂缝表明构件的混凝土受火灾影响严重已不成为整体。混凝土梁、板露筋,影响构件的耐久性,应进行处理。

4)承重砌体部分。因火灾造成部分砌体产生较大裂缝或裂缝加大,构成局部危险,应对出现裂缝的承重墙体进行加固处理。

5　建议

该工程处理时,应对每个构件进行检查,根据构件的实际情况,进行结构验算,按验算结果和受损等级进行处理。

1)对一级轻度损伤构件:将其表面粉刷层或表面污物清理干净,重新进行装修粉刷。

2)对二级中度损伤构件:应将烧松散的混凝土除掉,存留的混凝土表面清理干净,在其表面涂刷混凝土界面剂,然后填补比原设计高一个强度等级的混凝土,做成完好表面,保证钢筋不受锈蚀。对混凝土表面的细小裂缝,可采用素水泥浆或结构胶灌缝,灌缝方法的选择取决于裂缝宽度和深度,水泥选用膨胀水泥或自应力水泥。

此类构件在外部装修之前,应验算剩余承载力,如与原构件设计承载力相差5%以上者,应对构件进行补强设计。处理构件时必须保证安全,防止发生新的破坏。

3)对三级严重损伤构件:因火灾后构件承载力有不同程度降低,应根据剩余承载力计算结果,按等强度原则进行修补。根据结构位置、施工条件的不同,采用喷射混凝土或安装模板进行施工。应将烧松散的混凝土除掉,存留的混凝土表面清理干净,新旧混凝土之间涂刷混凝土界面剂,必须保证混凝土的密实性,后加钢筋及混凝土应符合现行规范要求。处理构件时必须保证安全,防止发生新的破坏。

4)对四级危险构件:构件受火烧时间长,火灾温度高,结构受到实际性破坏。构件已在火灾时失去稳定性,且失去修复的可能性,应予拆除,另行更换新构件。拆换构件时必须保证安全,防止发生新的破坏。

5)对出现裂缝墙体,建议采用双面钢筋网抹灰或加设扶壁柱进行加固处理。

通过上述方法对该房屋进行加固后,可满足该房屋继续使用的要求,同时大大缩短了该房屋恢复使用的时间,节省了大量的工程费用及其他金费,取得了较好的经济效益和社会效益。参考文献:

[1]G B/T 5034422004,建筑结构检测技术标准[S].

[2]DBJ 14202922004,钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].[3]G B 5029221999,民用建筑可靠性鉴定标准[S].

The structure examination authenticate and reinforces a processing after a f ire

L I Ming 2fei WU Da 2yong GU Yong

Abstract :Analyzes the causes of fire in a certain hotel and the extent of dama ge of the buildings.According to the fire field everywhere tem 2perature ,we can analyze catch fire and catch fire em press structure of condition ,we make an conclusion of the structure dama ged degree exac 2titude valuation.We make sure that the re pair of building reinforces the safety of project and assurance structure.K ey w ords :construct structure ,detect ,reinforce ,re pair

?

58? 第33卷第32期2007年11月

李明飞等:某大酒店火灾后结构检测鉴定与加固处理