某房屋遭受天然气闪爆后检测鉴定及加固处理

李陵洲

摘 要：天然气闪爆事故是人们生活中可能遭遇的典型灾害之一，本文对某砌体结构房屋遭受天然气闪爆后的损害调查、安全性鉴定及加固处理进行了讨论，可为砌体结构遭受爆炸荷载后的检测鉴定及加固设计提供借鉴。

关键词： 天然气闪爆；砌体结构；检测鉴定；加固

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.240

0 引言

天然气是目前人们生活中最为主要的清洁能源，然而管道泄漏等引起的天然气闪爆事故对人们的生活安全造成了极大的威胁，是生活中可能遭遇的典型灾害之一。谢孝等[1]以某建筑为例，指出了天然气闪爆对建筑物造成破坏的主要途径。天然气闪爆往往导致大面积区域房屋损伤，尤其对老旧房屋的损害，因其设计荷载小，设计富余量小，造成的损害尤其严重，天然气闪爆形成的冲击波会严重破坏主体结构。

本文以某砌体结构建筑物遭受天然气闪爆后的损伤调查与结构安全性鉴定为例，对检测鉴定结果进行综合分析，为该房屋受闪爆后的加固处理提供科学依据。

1 工程概况

某砌体结构居民楼，建筑面积7595.7m2，建筑层高2.90m，总高度20.3m，共分为五个单元，二单元与三单元之间设有变形缝。基础采用钢筋混凝土条形基础，上部结构为钢筋混凝土构造柱、圈梁及砖墙承重，预应力钢筋混凝土多孔板楼面。±0.000以下砌体采用M7.5级水泥砂浆和MU10级普通烧结砖，±0.000以上砌体采用M10级混合砂浆和MU10级KP1型烧结空心砖，混凝土设计强度为C20。

该房屋二单元五层东侧于2016年10月30日发生天然气闪爆事故，导致二单元东侧五层、六层预制楼板全部断裂、损坏，墙体开裂严重，严重影响结构使用安全，房屋局部平面图见图1，房屋爆炸区域南立面图见图片2。

2 现场情况调查

对该房屋受天然气闪爆事故影响产生的结构受损情况进行了全面普查，爆炸后房屋损伤情况主要如下：

（1）其中22～24轴间（二单元东户范围）四层、五层的房间顶板全部坍塌破坏，见图片3。

（2）天然气闪爆发生部位砌体构件裂缝较严重，部分墙段缝宽达15.0mm以上，同时产生大幅侧向变形。三、四、五单元部分砌体构件裂缝宽度0.1mm～0.5mm，未发现明显位移和变形。

（3）该房屋4、5层23轴和A轴交接处，受爆炸影响局部产生粉碎性破坏。

（4）受爆炸引起的火灾影响，该房屋22～24轴间六层顶板底面全部过火受损。

（5）以该房屋室外墙裙为基准，未发现明显的地基基础沉降情况，上部结构未见因地基不均匀沉降引起的裂缝和倾斜等异常现象。

3 房屋检测鉴定

3.1 砌筑砂浆强度检测

采用贯入法[2]对上部结构一、三、四、五单元砌体砂浆强度进行检测，结果表明砂浆强度等级均大于M10，满足设计要求。

3.2 地基基础检测

采用DSZ2水准仪对该房屋基础沉降进行观测，未发现明显的竖向位移情况，各检测点相对高差满足《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）[3]中规定的该类建筑地基变形允许值中局部倾斜不大于0.002的要求；经采用RIS探地雷达和200MHz天线检测，该房屋周围土体和一层室内土体未发现扰动现象。

3.3 结构承载力验算

由于严重受损区内结构构件发生严重变形、开裂，已完全丧失了承载能力。故本次验算依据现场测试结果，利用中国建筑科学研究院开发的“PKPM”结构设计软件模拟计算该房屋在完好状态下的承载能力，为加固处理提供依据。计算结果表明，在正常使用荷载条件下，该房屋上部结构承载力满足规范要求，在8度抗震设防要求下，该房屋上部结构砌体的抗震承载力基本满足规范要求。

3.4 灾后安全性鉴定

3.4.1 地基基础

该房屋未发生超过《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）[3]规定的整体倾斜限值和允许沉降差限值，依据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）[4]的规定，地基基础子单元的安全性等级，应评为Bu级，尚不显著影响整体承载。

3.4.2 上部砌体结构

该房屋一、二单元部分和三、四、五单元部分之间设置有变形缝，对这两部分分别进行鉴定

（1）一、二单元部分。根据检测及计算结果，该房屋一、二单元受爆炸影响严重，爆炸区域四、五层顶板全部坍塌破坏，部分墙体产生宽度大于15mm的裂缝和大幅侧向变形，按照《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）[4]的相关规定，该房屋一、二单元部分上部砌体结构的安全性等级应评为Du级，严重影响整体承载，必须立即采取措施。

（2）三、四、五单元部分。二单元和三单元之间设置有变形缝，对爆炸荷载起到缓冲作用，故三、四、五单元部分受爆炸冲击波影响小，根据检测及计算结果，该部分砌体砂浆强度较高，砌体构件未发现明显变形和位移，按照《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）[4]的相关规定，三、四、五单元部分上部砌体结构安全性等级评定为Bu级，尚不影响整体承载。

3.5 鉴定结果

根据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）[4]的规定，该房屋一、二单元部分的安全性应评定为Dsu级，严重影响整体承载，必须立即采取措施进行处理。三、四、五单元部分的安全性评定为Bsu级，个别构件应采取措施。

4 灾后处理及加固方案

天然气爆炸对该房屋的损坏分为严重受损区和轻微受损区，对严重受损区（一、二单元部分）进行分析，因其部分墙体随时有失去稳定倒塌并引起连锁反应的可能，现场施工危险性大，不具备安全的加固适修条件，应进行拆除重建处理。对轻微受损区（三、四、五单元部分），应对三单元19轴墙体进行加固处理，建议采用60mm厚M10水泥砂浆和φ6@200双向钢筋网单面加固的方法。

5 结语

通过对该房屋遭受天然气闪爆后的检测鉴定，检测数据准确反应出该房屋的现状，对整体结构的灾后处理及加固提供科学依据。

参考文献：

[1]谢孝，庞嘉，飞渭，赵静辉.天然气爆炸对建筑物的影响初探[J]. 四川建筑科学研究，2009（04）：88-90.

[2] JGJ/T136-2001，《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[3] GB50007-2011《建筑地基基礎设计规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4] GB50292-2015，《民用建筑可靠性鉴定标准》[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.