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广东省建科建筑设计院 广东广州 510653
摘要：本文对东莞某火灾厂房进行质量鉴定，根据鉴定结果及分析综合评定了结构的鉴定结论，并对结论梁、柱、板提出相应的修复加固措施，可为类似工程提供参考。
关键词：混凝土结构；加固；鉴定
1 工程概况
某车间位于东莞市，为2层框架结构，总长×总宽为103.8m×99.0m，建筑面积约20000m2，女儿墙标高17.8m，基础类型为桩基础，柱材料强度C25，墙体为粘土砖，设防烈度6度，结构的平面布置图见图1。
图1 平面布置图
2 构件的初步鉴定及评级
2.1 初步鉴定
现场调查表明，车间于凌晨发生火灾，起火点位置大致在一期完成车间与二期完成车间交界连廊处，起火原因起火原因系底首层①轴/⑤轴处配电柜开关打火，引燃可燃蒸汽蔓延成灾。该建筑物起火的主要部位为首层，车间首层框架和二层框架梁、板受火面积过大。
现场调查表明，车间首层排架柱抹灰层大面积脱落（图1），批荡受烟熏后变黑或呈淡黄色，混凝土表面呈土黄色，局部呈灰白色；混凝土表面裂损剥落、酥松；用锤敲击声音沉闷，混凝土有脱落现象；混凝土柱、梁、板均出现不规则的龟裂裂缝（图2），最大裂缝宽度为为0.06mm；混凝土柱、梁、板局部混凝土出现爆裂，主筋外露等现象。根据以上现象判断，本次火灾温度在700℃以上。
（图1）首层排架柱 （图2）二层梁
2.2 构件的等级评定
依据《火灾后建筑结构鉴定标准》对梁、板、柱的损伤情况进行等级评定，详细评级情况见表1。
表1 首层构件评级情况汇总表
构件总数 Ⅱa级 Ⅱb级 Ⅲ级 Ⅳ级
数量 比例 数量 比例 数量 比例 数量 比例
框架柱 224 44 19.6% 141 62.8% 35 15.6% 4 2.0%
框架梁 397 80 20.2% 304 76.5% 13 3.3% 0 0%
楼板 770 70 9.1% 550 71.4% 150 19.5% 0 0%
此外，二层排架柱的损伤状态等级均为Ⅱa级。
3 结构构件的检测
3.1 结构变形检测
对构筑物的关键部位（转角部位的顶点侧向位移）进行现场测量，最终观察结果显示构筑物最高顶点的侧向偏移量（包括施工误差和外装修的影响）为34mm（H/647），小于《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB 50144-2008）高层建筑规定的H/500，故该构筑物顶点最大侧向位移满足规范要求，检测结果见表2。
表2 顶点侧向位移观测结果
检测部位 测点高度（m） 侧向位移（mm） 倾斜方向 测量方式
1×Q 22.0 34 字母轴号减小方向 经纬仪测量
对受火灾影响的来梁、板、及柱变形进行了现场测量，最终结果显示构筑物首层柱1×2/E和1×E的最大偏移量分别为36mm（δ/h≈0.005）和35mm（δ/h≈0.005），即0.002<δ/h≤0.007；梁和板均无明显变形。详细结果见表3。
表3 首层框架柱顶点侧向位移观测结果
检测部位 测点高度（m） 侧向位移（mm） 倾斜方向 测量方式
1×2/E 6.97 36 字母轴号减小方向 经纬仪测量
6.97 20 数字轴号减小方向
1×E 6.97 24 字母轴号减小方向
6.97 35 数字轴号减小方向
3.2构件内部混凝土强度检测
根据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：2007），利用钻芯法钻对该楼混凝土构件内部相应深度范围的混凝土取高径比约为1.0芯样进行检测。其检测结果见表4。
表4 构件内部混凝土强度结果一览表
构件
评级 构件
位置 抽检数量 设计
强度
等级 最大值
（MPa） 最小值
（MPa） 平均值
（MPa） 推定值
（MPa） 满足设计强度要求的
构件比例
Ⅱb级及III级 首层柱 2 C25 36.5 23.1 29.8 / 50.0%
二层梁 11 C25 46.4 12.3 24.3 / 45.5%
检测结果显示，抽检的Ⅱb级及III级首层柱内部混凝土抗压强度值介于23.1MPa～29.8MPa之间，满足设计强度要求的构件比例为50.0%；抽检的Ⅱb级及III级二层梁内部混凝土抗压强度介于12.3MPa～46.4MPa，满足设计强度要求的构件比例为45.5%。
3 结构承载力验算及鉴定评级
3.1 柱承载力验算结果及鉴定评级
根据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS 252：2009）柱承载力验算结果见表6。
表6 框架柱承载力验算结果
验算构件 验算所需配筋（mm2） 构件实际配筋（mm2） 轴压比 构件安全性评级
b向主筋 h向主筋 箍筋/0.1m b向主筋 h向主筋 箍筋/0.1m
首层柱4×P 700 / 220 1901 / 182.7 0.60 d
首层柱5×P 700 / 220 1901 / 167.5 0.61 d
首层柱3×1/L 1100 / 190 2454 / 262.1 0.46 b
首层柱3×1/K 700 / 190 1901 / 182.7 0.53 b 首层柱3×1/H / 1100 240 / 1924 281.7 0.59 b
首层柱10×1/F 700 / 190 1901 / 176.3 0.56 b
首层柱11×J 2000 / 220 2945 / 281.7 0.57 b
首层柱15×1/F 700 / 190 1901 / 191.4 0.58 b
首层柱13×1/L 1100 / 240 2454 / 251.2 0.56 b
首层柱5×1/C / 1300 280 / 1521 309.1 0.78 b
首层柱15×1/L 1100 / 240 2454 / 284.4 0.55 b
首层柱16×1/H 1100 / 280 2454 / 274.0 0.61 b
首层柱15×1/E 1100 / 150 2454 / 276.6 0.31 b
首层柱14×J 2200 / 260 2945 / 279.1 0.62 b
首层柱11×1/C 1000 / 210 1901 / 201.0 0.48 b
首层柱15×2/B 1000 / 300 1901 / 285.5 0.60 b
首层柱4×1/K / 700 190 / 1901 186.1 0.51 b
首层柱14×1/F / 700 190 / 1901 182.7 0.52 b
首层柱12×1/F / 700 190 / 1901 182.7 0.53 b
首层柱5×1/M 700 / 190 1901 / 182.7 0.57 b
检测结果显示，损伤等级为Ⅱb级及Ⅲ级的部分柱的配筋不满足承载力要求，评为d级。
3.2 梁承载力验算结果及鉴定评级
根据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS 252：2009）梁承载力验算结果见表7。
表7 梁承载力验算结果
验算构件 验算所需配筋（mm2） 构件实际配筋（mm2） 构件安全性评级
支座
主筋 跨中
主筋 箍筋/0.1m 支座
主筋 跨中
主筋 箍筋/0.1m
二层梁2/B～1/C×4 / 5400 250 / 5888 261.7 b
二层梁
1/C～E×3 / 6700 200 / 5888 293.5 d
二层梁5～6×E / 1800 60 / 4906 186.1 b
二层梁9～10×E / 1900 60 / 2945 320.4 b
二层梁11～12×E / 1800 60 / 2945 165.3 b
二层梁14～15×E / 1600 60 / 2945 153.9 b
二层梁
15～1/C×E / 4700 180 / 8831 466.1 b
二层梁
A～2/B×14 / 4400 230 / 8831 426.6 b
二层梁1/K～1/L×6 / 4800 160 / 5888 187.8 b
二层梁
1/H～J×3 / 10500 310 / 15273 314.0 b
二层梁
1/H～J×6 / 10400 310 / 15273 314.0 b
二层梁1/F～1/H×3 / 4600 260 / 5888 261.7 b
二层梁
3～4×2/E / 4900 150 / 5888 193.2 b
二层梁
6～7×1/H / 4800 170 / 4906 193.2 b
二层梁
13～2/B×1/C / 4300 220 / 8831 443.3 b
二层梁
3～4×1/K / 4700 140 / 5888 187.8 b
二层梁1/F～1/H×14 / 4200 190 / 5888 195.1 b
二层梁
1/C～E×5 / 4500 170 / 8831 261.7 b
二层梁
11～12×1/F / 5000 170 / 5888 184.4 b
二层梁
1/M～P×5 / 4800 150 / 5888 193.2 b
检测结果显示，损伤等级为Ⅱb级及Ⅲ级的个别梁不满足承载力要求，评为d级。
4 结论及加固措施
4.1 检测鉴定结果
根据现场场检测结果进行的分析表明，火灾后该建筑物不满足安全使用的要求。
4.2 修复加固措施
对于危险性较大的构件钢筋混凝土柱，采取加大截面的四面围套法进行加固；对于危险性较大的构件钢筋混凝土梁，采取梁底下加厚加大截面法进行加固；对于危险性较大的构件钢筋混凝土板，采取喷射速凝混凝土的方法进行加固。
5 结语
火灾发生后，通常会对钢筋混凝土结构造成较大损失。通过对现场构件的检测和必要的计算分析，综合评定构件的承载力、钢筋刚度、混凝土的强度等，对结构损失程度作出合理的鉴定结果，从而制定相应合理的修复加固措施。
参考文献：
[1] CECS252：2009 火灾后建筑结构鉴定标准 [S]
[2] 吴波.火灾后钢筋混凝土结构的力学性能 [M].北京：科学出版社，2003.
[3] 丁军.火灾下钢结构构件的温度分析[J].钢结构.2002（02）
摘要：本文对东莞某火灾厂房进行质量鉴定，根据鉴定结果及分析综合评定了结构的鉴定结论，并对结论梁、柱、板提出相应的修复加固措施，可为类似工程提供参考。
关键词：混凝土结构；加固；鉴定
1 工程概况
某车间位于东莞市，为2层框架结构，总长×总宽为103.8m×99.0m，建筑面积约20000m2，女儿墙标高17.8m，基础类型为桩基础，柱材料强度C25，墙体为粘土砖，设防烈度6度，结构的平面布置图见图1。
图1 平面布置图
2 构件的初步鉴定及评级
2.1 初步鉴定
现场调查表明，车间于凌晨发生火灾，起火点位置大致在一期完成车间与二期完成车间交界连廊处，起火原因起火原因系底首层①轴/⑤轴处配电柜开关打火，引燃可燃蒸汽蔓延成灾。该建筑物起火的主要部位为首层，车间首层框架和二层框架梁、板受火面积过大。
现场调查表明，车间首层排架柱抹灰层大面积脱落（图1），批荡受烟熏后变黑或呈淡黄色，混凝土表面呈土黄色，局部呈灰白色；混凝土表面裂损剥落、酥松；用锤敲击声音沉闷，混凝土有脱落现象；混凝土柱、梁、板均出现不规则的龟裂裂缝（图2），最大裂缝宽度为为0.06mm；混凝土柱、梁、板局部混凝土出现爆裂，主筋外露等现象。根据以上现象判断，本次火灾温度在700℃以上。
（图1）首层排架柱 （图2）二层梁
2.2 构件的等级评定
依据《火灾后建筑结构鉴定标准》对梁、板、柱的损伤情况进行等级评定，详细评级情况见表1。
表1 首层构件评级情况汇总表
构件总数 Ⅱa级 Ⅱb级 Ⅲ级 Ⅳ级
数量 比例 数量 比例 数量 比例 数量 比例
框架柱 224 44 19.6% 141 62.8% 35 15.6% 4 2.0%
框架梁 397 80 20.2% 304 76.5% 13 3.3% 0 0%
楼板 770 70 9.1% 550 71.4% 150 19.5% 0 0%
此外，二层排架柱的损伤状态等级均为Ⅱa级。
3 结构构件的检测
3.1 结构变形检测
对构筑物的关键部位（转角部位的顶点侧向位移）进行现场测量，最终观察结果显示构筑物最高顶点的侧向偏移量（包括施工误差和外装修的影响）为34mm（H/647），小于《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB 50144-2008）高层建筑规定的H/500，故该构筑物顶点最大侧向位移满足规范要求，检测结果见表2。
表2 顶点侧向位移观测结果
检测部位 测点高度（m） 侧向位移（mm） 倾斜方向 测量方式
1×Q 22.0 34 字母轴号减小方向 经纬仪测量
对受火灾影响的来梁、板、及柱变形进行了现场测量，最终结果显示构筑物首层柱1×2/E和1×E的最大偏移量分别为36mm（δ/h≈0.005）和35mm（δ/h≈0.005），即0.002<δ/h≤0.007；梁和板均无明显变形。详细结果见表3。
表3 首层框架柱顶点侧向位移观测结果
检测部位 测点高度（m） 侧向位移（mm） 倾斜方向 测量方式
1×2/E 6.97 36 字母轴号减小方向 经纬仪测量
6.97 20 数字轴号减小方向
1×E 6.97 24 字母轴号减小方向
6.97 35 数字轴号减小方向
3.2构件内部混凝土强度检测
根据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：2007），利用钻芯法钻对该楼混凝土构件内部相应深度范围的混凝土取高径比约为1.0芯样进行检测。其检测结果见表4。
表4 构件内部混凝土强度结果一览表
构件
评级 构件
位置 抽检数量 设计
强度
等级 最大值
（MPa） 最小值
（MPa） 平均值
（MPa） 推定值
（MPa） 满足设计强度要求的
构件比例
Ⅱb级及III级 首层柱 2 C25 36.5 23.1 29.8 / 50.0%
二层梁 11 C25 46.4 12.3 24.3 / 45.5%
检测结果显示，抽检的Ⅱb级及III级首层柱内部混凝土抗压强度值介于23.1MPa～29.8MPa之间，满足设计强度要求的构件比例为50.0%；抽检的Ⅱb级及III级二层梁内部混凝土抗压强度介于12.3MPa～46.4MPa，满足设计强度要求的构件比例为45.5%。
3 结构承载力验算及鉴定评级
3.1 柱承载力验算结果及鉴定评级
根据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS 252：2009）柱承载力验算结果见表6。
表6 框架柱承载力验算结果
验算构件 验算所需配筋（mm2） 构件实际配筋（mm2） 轴压比 构件安全性评级
b向主筋 h向主筋 箍筋/0.1m b向主筋 h向主筋 箍筋/0.1m
首层柱4×P 700 / 220 1901 / 182.7 0.60 d
首层柱5×P 700 / 220 1901 / 167.5 0.61 d
首层柱3×1/L 1100 / 190 2454 / 262.1 0.46 b
首层柱3×1/K 700 / 190 1901 / 182.7 0.53 b 首层柱3×1/H / 1100 240 / 1924 281.7 0.59 b
首层柱10×1/F 700 / 190 1901 / 176.3 0.56 b
首层柱11×J 2000 / 220 2945 / 281.7 0.57 b
首层柱15×1/F 700 / 190 1901 / 191.4 0.58 b
首层柱13×1/L 1100 / 240 2454 / 251.2 0.56 b
首层柱5×1/C / 1300 280 / 1521 309.1 0.78 b
首层柱15×1/L 1100 / 240 2454 / 284.4 0.55 b
首层柱16×1/H 1100 / 280 2454 / 274.0 0.61 b
首层柱15×1/E 1100 / 150 2454 / 276.6 0.31 b
首层柱14×J 2200 / 260 2945 / 279.1 0.62 b
首层柱11×1/C 1000 / 210 1901 / 201.0 0.48 b
首层柱15×2/B 1000 / 300 1901 / 285.5 0.60 b
首层柱4×1/K / 700 190 / 1901 186.1 0.51 b
首层柱14×1/F / 700 190 / 1901 182.7 0.52 b
首层柱12×1/F / 700 190 / 1901 182.7 0.53 b
首层柱5×1/M 700 / 190 1901 / 182.7 0.57 b
检测结果显示，损伤等级为Ⅱb级及Ⅲ级的部分柱的配筋不满足承载力要求，评为d级。
3.2 梁承载力验算结果及鉴定评级
根据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS 252：2009）梁承载力验算结果见表7。
表7 梁承载力验算结果
验算构件 验算所需配筋（mm2） 构件实际配筋（mm2） 构件安全性评级
支座
主筋 跨中
主筋 箍筋/0.1m 支座
主筋 跨中
主筋 箍筋/0.1m
二层梁2/B～1/C×4 / 5400 250 / 5888 261.7 b
二层梁
1/C～E×3 / 6700 200 / 5888 293.5 d
二层梁5～6×E / 1800 60 / 4906 186.1 b
二层梁9～10×E / 1900 60 / 2945 320.4 b
二层梁11～12×E / 1800 60 / 2945 165.3 b
二层梁14～15×E / 1600 60 / 2945 153.9 b
二层梁
15～1/C×E / 4700 180 / 8831 466.1 b
二层梁
A～2/B×14 / 4400 230 / 8831 426.6 b
二层梁1/K～1/L×6 / 4800 160 / 5888 187.8 b
二层梁
1/H～J×3 / 10500 310 / 15273 314.0 b
二层梁
1/H～J×6 / 10400 310 / 15273 314.0 b
二层梁1/F～1/H×3 / 4600 260 / 5888 261.7 b
二层梁
3～4×2/E / 4900 150 / 5888 193.2 b
二层梁
6～7×1/H / 4800 170 / 4906 193.2 b
二层梁
13～2/B×1/C / 4300 220 / 8831 443.3 b
二层梁
3～4×1/K / 4700 140 / 5888 187.8 b
二层梁1/F～1/H×14 / 4200 190 / 5888 195.1 b
二层梁
1/C～E×5 / 4500 170 / 8831 261.7 b
二层梁
11～12×1/F / 5000 170 / 5888 184.4 b
二层梁
1/M～P×5 / 4800 150 / 5888 193.2 b
检测结果显示，损伤等级为Ⅱb级及Ⅲ级的个别梁不满足承载力要求，评为d级。
4 结论及加固措施
4.1 检测鉴定结果
根据现场场检测结果进行的分析表明，火灾后该建筑物不满足安全使用的要求。
4.2 修复加固措施
对于危险性较大的构件钢筋混凝土柱，采取加大截面的四面围套法进行加固；对于危险性较大的构件钢筋混凝土梁，采取梁底下加厚加大截面法进行加固；对于危险性较大的构件钢筋混凝土板，采取喷射速凝混凝土的方法进行加固。
5 结语
火灾发生后，通常会对钢筋混凝土结构造成较大损失。通过对现场构件的检测和必要的计算分析，综合评定构件的承载力、钢筋刚度、混凝土的强度等，对结构损失程度作出合理的鉴定结果，从而制定相应合理的修复加固措施。
参考文献：
[1] CECS252：2009 火灾后建筑结构鉴定标准 [S]
[2] 吴波.火灾后钢筋混凝土结构的力学性能 [M].北京：科学出版社，2003.
[3] 丁军.火灾下钢结构构件的温度分析[J].钢结构.2002（02）