某高层小区火灾后的检测鉴定与加固设计

李晨，王洋嵩

（安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230032）

1 工程概况

本工程是位于安徽省合肥市，结构形式上是为地下1层，地上34层的框剪结构，建筑工程等级为一级，抗震设防烈度为7度，设计使用年限为50年，防火设计建筑分类为一类，耐火等级为一级。该小区10楼某户内发生火灾，过火面积覆盖全部户内区域，导致该层部分结构受损，根据调查和现场查看，起火点部位顶板混凝出现脱落，局部现浇板底钢筋外露，整个过火区域的顶板均已被熏黑。火灾后，根据火灾现场的通风条件、火灾燃烧残留物、火灾的持续时间以及过火区域局部顶板的混凝土出现脱落等因素，综合这些因素可以判断出，本次火灾火场温度以及构件的表层温度是在600℃左右。其中十层的剪力墙混凝土强度设计等级选用的是C35，十层顶梁、顶板混凝土强度设计等级选用的是C30。室内平面布置示意见图1。

图1 室内平面布置示意图

2 火灾结构构件的鉴定评级

火灾后需要详细的对结构构件进行鉴定评级，然后根据检测鉴定结果进行分析，最终的评定结果将级别按照构件分为三级，分别是b级、c级、d级，具体的评级结果见下表1。

结构构件的详细鉴定评级结果 表1

其中：

b级表示基本符合国家现行标准的下限水平要求，虽然尚不影响安全，尚可正常使用，但宜采取适当的措施；

c级表示不符合国家现行标准要求，并且在目标使用年限内会对安全和正常使用有所影响，应采取一定的措施；

d级表示严重不符合国家的现行标准要求，严重影响到结构安全，必须立即或及时的对建筑结构进行拆除或加固[5]。

3 火灾后结构构件的加固设计

3.1 加固的原则

火灾后，在对该工程实例框架结构的评估鉴定基础上，进行加固设计的过程中所涉及的加固原则是结合以往类似的工程经验及其研究成果，依据相关规范、国家标准和现场构件烧损程度、重要性，分别选择具有针对性的加固材料和加固方法，目的是为了达到安全性与经济性的统一。

在上述加固原则的理论基础上，可以确定对该框架结构进行维修加固的总体思路是：对于检测鉴定评级中被评为b级的混凝土构件应采取的措施是去提高构件的耐久性；被评为c级的现浇梁构件应采取加固或补强措施；评为d级的现浇板构件应立即加固处理或拆除。

3.2 梁的加固

梁在加固前，须将梁外表面粉刷铲除至结构层，部分结构层烧毁空鼓处须切除，加固前须做好支撑。梁采用的措施是增大截面法对其进行加固，在原混凝土梁基础上增加100mm的高度，下部配筋植入墙内，新增箍筋与原箍筋单面焊接长度10d（d为箍筋的直径）。另外，原板内暗梁增高80mm，详见图2所示。

图2 梁加固示意图（增大截面法）

3.3 板的加固

现浇板配筋的评级为d级，安全性严重不足，考虑到楼上还有上层住户，无法进行拆除和重新浇筑混凝土置换处理。所以本次采用加大截面配合粘贴碳纤维布进行加固，楼板在加固前，须将板外表面粉刷铲除至结构层，部分结构层烧毁空鼓处须拆除，局部区域楼板被火烧至露筋处的钢筋须做好除锈、矫正处理，下面增加80mm厚的C35灌浆料，内部配置双层双向钢筋（直径10mm，间距150mm），钢筋植入四周墙梁中150mm。加大截面后，板底再粘贴碳纤维布（厚度0.167mm，抗拉强度标准值3000MPa）两层，碳纤维布端头还须做钢板压条处理，为了避免碳纤维布与钢板的直接接触应在两者的接触位置增涂胶粘剂一层，详见图3所示。

图4 剪力墙加固示意图

图3 顶板加固示意图

3.4 剪力墙的加固

剪力墙的加固则是采用C40灌浆料加大保护层法。剪力墙在处理前，须将墙外表面粉刷铲除至结构层，并清理结构层表面。内侧墙体(明火直接烧灼面)结构层外表面凿毛处理，再用C40灌浆料浇筑2cm厚，详见图4。

4 结语

建筑结构在实际遭遇火灾后，要根据其受损构件的评价鉴定结果予以评级，再依据构件的受力特点、构件受损的严重程度的不同和构件的耐久性，分别对其提出具有针对性的不同的加固设计方案，从而来进行加固修复施工，一定做到对症下药，这样才可以做到最佳的加固效果。该工程经过及时的加固维修后，结构未出现不良现象，使用功能一切正常，并取得了较好的经济效益。