某高层建筑机房层火灾后检测与加固处理研究

高辉

摘要：文章介绍了某高层建筑机房层火灾后的检测鉴定方法。根据检测结果和国家相关规范，制定了不同程度损伤构件的加固处理方案。可供类似工程的检测和加固处理参考。

Abstract： This paper introduces the detection method of a high-rise building after fire. The reinforcement schemes of damaged components in different degrees are formulated， according to the detection results and the relevant national standards. It can be used as a reference for the detection and reinforcement of similar projects.

關键词：高层建筑;火灾;检测;加固处理

Key words： high-rise building;fire;detection;reinforcement

中图分类号：TU746.3                                    文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）01-0165-03

0  引言

随着经济的发展，高层建筑已随处可见。该建筑结构型式土地利用率高，居住人口较多层住宅提高数倍。极大地解决了国家人口多住房困难的问题。但高层建筑的安全性问题也随之而来，由于建筑层数多，装修中会使用大量可燃性材料、建筑内部会布置大量电缆电线，均极易引起火灾的形成。目前，因各种原因而导致的高层建筑结构火灾现象在人们生活中也时有发生。火灾危害了人们的生命安全，造成了财产损失，也使建筑本身产生了极大地破坏和损伤。因此针对高层建筑火灾后的安全性检测鉴定和加固处理问题，已成为有关部门亟待解决和关注的内容。

1  工程概况

河北省某高层建筑为地下二层，地上三十二层的框架-剪力墙结构，总建筑面积约为18627m2，建筑高度为97.3m。于2016年2月主体结构施工完毕，二次结构还未施工。2016年3月28日该建筑发生火灾，过火区域为机房层（标高97.300m～102.800m处）3～20×D～M轴区域及屋顶装饰层（标高102.800m～111.800m处）D～K×11～20轴区域。火灾导致该建筑过火区域内的结构构件有不同程度的烧损。但因救火及时，火灾未对其它楼层造成影响，因此本次检测工作的检测范围即为上述过火区域。

2  检测鉴定

火灾发生后，应请有资质的单位及时对建筑结构进行检测鉴定，检测人员应到现场实地调查火灾现场烧损情况，确定火灾影响区域、火灾蔓延过程和时间等情况，详细做好现场取样、采集数据等检测工作，出具检测鉴定报告，也为后续加固处理提供依据。

2.1 火作用调查

经现场调查可知，该建筑起火点位于屋顶装饰层东南角，因着火时正有东南风，将火焰吹向西北方向以及机房层，从而导致该建筑过火区域东南方向的结构构件较西北方向的结构构件烧损更为严重。起火点位置及火灾蔓延方向示意图见图1。

2.2 受火构件损伤情况及初步鉴定评级

火灾产生的浓烟使部分混凝土构件被黑色烟灰覆盖，火焰燃烧使部分混凝土构件产生混凝土脱落、钢筋外露等损伤。对过火区域机房层3～20×D～M轴及屋顶装饰层D～K×11～20轴的混凝土构件，进行全数损伤普查及初步鉴定评级，具体普查情况见表1。此外，表1中未显示的混凝土构件为无明显过火迹象的构件，初步评级为Ⅱa级。

2.3 材料强度检测

2.3.1 混凝土强度检测

在初步评级为Ⅱa级构件的范围内，抽取一定数量的混凝土构件，采用回弹法进行混凝土强度的检测。在初步评级为Ⅱb级和Ⅲ级构件的范围内，抽取一定数量的混凝土构件，采用钻心法进行混凝土强度的检测[1]。

结果显示，在Ⅱa级和Ⅱb级范围内所抽构件的混凝土强度满足设计要求，在Ⅲ级范围内部分所抽构件的混凝土强度不满足设计要求。

2.3.2 钢筋力学性能检测

在初步评级为Ⅱb级和Ⅲ级构件的范围内，分别抽取一定数量的混凝土构件，进行钢筋力学性能检测。

结果显示，在Ⅲ级范围内所抽构件的钢筋力学性能满足标准要求。在Ⅱb级范围内所抽构件的钢筋力学性能不满足标准要求，但经双倍取样复检后满足。

2.4 Ⅱb级、Ⅲ级构件详细鉴定评级

采用结构分析软件，根据火灾后检测所得数据进行承载力验算。结果显示，在混凝土强度不满足设计值的条件下，该建筑过火区域内，Ⅲ级构件中部分梁、板、墙存在承载力不足的现象。结合Ⅱb级、Ⅲ级构件的损伤情况、材料强度以及构件变形等的影响[2]，对以上Ⅱb级、Ⅲ级的重要结构构件进行详细鉴定评级，见表2。

3  加固处理

该框架-剪力墙结构的加固处理方案以火灾后检测鉴定报告为依据，对损伤程度不同的混凝土构件，采取相应的加固处理措施，从而恢复其承载能力和正常使用功能。本着加固方法安全可靠、经济合理、尽量减少对原建筑损伤的原则，制定详细的加固处理方案[3]。

对于详细鉴定评级为b级的构件：损伤程度较轻，构件表面无明显裂缝、变形，无混凝土脱落、受力钢筋外露的现象，可采用聚合物砂浆进行混凝土保护层的修复处理。

对于详细鉴定评级为c级、d级的构件：损伤程度较重，构件表面存在裂缝、混凝土脱落、局部受力钢筋外露的现象，可采用置换混凝土的方法进行加固。经计算可知，在混凝土强度满足设计值的条件下，所检构件中梁、板、墙的承载力满足要求。因此，将混凝土强度不足的构件，采用整体置换混凝土的方法处理，其它构件可采用局部置换混凝土的方法处理。

对于机房层8～10×K轴女儿墙：属于非承重构件，存在局部混凝土脱落、局部钢筋外露的现象，损伤程度较轻，可采用聚合物砂浆进行表面修复处理。

4  结论

①文章详细介绍了框架-剪力墙结构发生局部小范围火灾时，可采用的检测方法及鉴定过程。针对烧损构件不同程度的损伤，制定了相应的加固处理方案。该工程加固处理至今已有两年多，未出现不良问题，说明该工程所采用的加固处理措施能够达到预期目标。可供今后相似工程的检测鉴定和加固处理参考。

②对火灾后的建筑进行检测应全面细致，构件的损伤情况需详细记录。检测方案的制定和检测数据的处理是检测鉴定工作的重要部分，决定了检测鉴定报告的科学、准确，也是后续加固处理的重要依据。

参考文献：

[1]CEC 252：2009，火灾后建筑结构鉴定标准[S].北京：中国计划出版社，2009.

[2]冉群，王卫争.某高层建筑火灾后检测鉴定与修复加固设计[J].建筑技术，2012（01）：76-79.

[3]杨晓光，张晓丹，郝永池.某大厦火灾后的受损鉴定与修复加固设计[J].煤炭工程，2007（09）：31-34.