建筑结构受到火灾后的检测与加固探讨

邱进文

【摘 要】火灾对建筑物结构的损害十分严重，为了能使建筑物在发生火灾后仍能正常使用，必须采用相应的技术方法进行检测、修复和加固，了解火灾对建筑结构的破坏作用和损害机理是进行建筑物结构检测和加固的根本。本文首先介绍了火灾对建筑物损害的分类，分析了火灾对建筑结构损害的机理，火灾后建筑物的检测方法，受损构件及受损建筑结构的修复加固方法。

【关键词】建筑结构；火灾；检测；加固

火灾是一种发生频率较高，并且毁灭性非常大的災害，其发生率在各种灾害中居于首位，并且造成的损失仅次于洪涝和干旱。建筑物在发生火灾后，对建筑物材料的耐久性、刚度和强度等指标会产生重要的影响，使其性能指标严重下降，并且会降低混凝土构件的抗震能力和承载能力。虽然火灾会对建筑物构件的结构产生负面影响，但是经过加固后，建筑物仍能正常使用。因此，在建筑物发生火灾后，应及时评估建筑结构的损伤程度，及时进行安全性鉴定，制定合理的修复方案。

1、火灾损害的分类及其对建筑物结构的影响机理

1.1火灾损害的分类

火灾对建筑物损害按照损害程度可以分为四类：轻度损害、中度损害、严重损害和化学损害。1）轻度损害：对建筑物表面结构造成局部损害，建筑物边沿产生裂缝和剥落；2）中度损害：建筑物中的钢筋强度产生变形，截面受到严重损害，建筑结构没有产生塑性变形；3）严重损害：结构发生严重破坏，单体部件产生严重损害，承重部分丧失作用；4）化学损害：化学损害主要指混凝土结构发生燃烧侵蚀。

1.2火灾对建筑结构的影响机理

了解火灾对建筑结构的破坏作用和损害机理是进行建筑物结构检测和加固的根本。现代建筑物的主要构成为钢筋混凝土，混凝土的胶凝材料主要是水泥、细骨料、加粗骨料（石子），通过与水搅拌形成的人工石。混凝土在火灾作用下的激励主要有：水泥石受热会加速分解，破坏胶体的粘结能力，促使表秒发毛、呈窝蜂状、起砂、边角溃散脱落、出现龟裂等现象，混凝土表面出现裂缝；发生火灾时，混凝土表面和内部温差比较大，造成表面开裂，混凝土中的水分汽化严重，导致混凝土体积迅速膨胀，使混凝土的强度大大降低；由于水泥石与骨料具有热不相容性，骨料受压，水泥石受拉，造成混凝土内部应力分布不平衡，进而产生微裂缝。

混凝土破坏程度与火灾持续时间、最高温度、温度升高速度存在直接关系。当温度高于600度时，采用浇水冷却法的强度比自然冷却的强度要高；当温度小于500度时，浇水冷却的强度要比自然冷却时要低。温度对钢筋的作用也比较明显，当温度过高达到1400度后，钢筋会变为液态形式，完全丧失荷载能力。建筑物发生火灾时，钢筋与混凝土的粘结能力与温度升高成反比，随着温度的升高，粘结强度会迅速降低，并且对光圆型钢筋的影响要比螺纹钢的大。

2、火灾后建筑结构的检测

建筑物在受到火灾后，进行加固修复之前应对建筑结构的受损程度进行检测，检测工作对修复和加固工作非常重要，检测工作能减少加固修复过程中的盲目性，减少人力、物力、财力的浪费。建筑结构检测智能大致确定建筑结构的受损状况，所以在检测工作进行前要进行客观的分析和判断，并进行现场实测和调查。

建筑物结构受损程度检测主要包括以下几个方面的内容：现场实测、收集资料、修复加固建议和抗力验算。在实际检测工作中，由于检测工具存在较大的差异性，使用不同工具的检测结果会存在很大的差异，为提高检测的准确性，应采用不同的检测工具，进行对比分析和综合评定。建筑物发生火灾后，应联合质检部门、消防部门，同时对受损状况进行调查，调查内容包括：火灾持续时间、最高温度、温度升高速度、建筑材料的耐热程度、受损结构的变形情况等。拔出法能检测混凝土对柱、梁混凝土的强度，超声脉冲法可以检测混凝土的烧伤程度，这两种方法能综合检测建筑结构的受损程度。

3、受损构件及受损建筑结构的修复加固方法

3.1受损构件的加固原则和方法

受损构件修复过程中应从简单易行、安全可靠及经济合理三个方面考虑，注意加固构件的施工方法，考虑加固修复之后构件对建筑结构的影响，保证加固后的构件能与原来的构件功能相当、安全可靠。建筑物构件的修复加固与常规的建设具有很大的不同，如果在加固过程中出现差错，会导致建筑物永久损害，在进行受损构件修复时，对施工过程要严格把控，一定要保证修复质量。

3.2受损建筑结构的加固

在修复受损的建筑结构时，首先要铲除原有的受损混凝土，必要情况下要加钢筋，保证建筑结构的承重能力，混凝土铲除之后应马上进行复原。对于不影响建筑结构和承重能力的轻度损害，只需要铲除表面松弛的混凝土并进行修复，为了保证钢筋不受侵蚀，应严格保证表面的施工质量。由于混凝土在受热后，会产生变形并造成混凝土内部应力分布不平衡，温度应力与内应力共同作用，对建筑结构产生非常大的影响，降低混凝土的抗压、抗拉强度，使混凝土表面产生裂缝。

3.3梁、板的加固

建筑物发生火灾时，其损害主要集中于受拉区域，梁、板的受损主要在下侧。梁、板受损常出现钢筋外露现象，修复加固主要方法为增加钢筋。梁的修复加固过程为，铲除受损的混凝土层，附加一些钢筋，保证钢筋混凝土的强度。对板进行修复加固时，也要配合使用钢筋和混凝土，保证钢筋与混凝土具有良好的锚接程度。

3.4柱子的修复、加固

修复受损柱子的主要方式为安放圈套，其中圈套常做成模板，为了能顺利浇筑混凝土和放置钢筋，圈套应保证有足够的尺寸。加固柱子时应保证密度，按照钢筋混凝土的应力分布要求放置。

4、结束语

火灾是不可预计的灾害，其损害建筑物结构的情况时有发生，并且会产生巨大的财产损失，建筑物结构发生损害之后会严重影响其使用功能和人们的生命财产安全，因此对建筑物结构的检测及加固具有非常重要的作用。只有通过有效的检测和修复加固，才能延长火灾后建筑物的使用寿命，减少经济损失。

【参考文献】

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