王玉波
哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市 150060
摘要：某混凝土框架结构厂房，主体为单层框架结构。由于厂房内生产线起火导致厂房内混凝土梁、板、柱出现不同程度损伤。为明确着火点及相邻部位混凝土结构的受损程度及是否可以继续使用，特委托对火灾后的厂房结构进行检测与鉴定。
关键词：厂房 火灾 检测 鉴定
1、工程概况
某混凝土框架结构厂房房柱网尺寸主要为12×8m，宽度方向为7跨(6米X1跨+8米X6跨)共54米、长度方向为7跨（9米X1跨+12米X3跨+7.5米X1跨+13.5米X1跨+9米X1跨）共75米，厂房内总高度为8.50米，屋面高度为9.99米。厂房内2.200米标高处为混凝土框架结构操作平台，所有梁、板、柱、独立基础、基础圈梁均采用C30混凝土浇筑。
2、检测鉴定原因、范围及内容
该建筑主体结构为混凝土框架结构由于火灾致使结构构件过火受损，为明确火灾对该工程结构的安全性是否造成影响，委托单位特委托我公司对该厂房火灾后的混凝土结构构件进行检测与鉴定，包括工房结构和设备基础结构，并依据实际检测鉴定结果给予处理建议。
3、检测鉴定依据
3.1《建设工程质量鉴定委托申请表》
3.2原设计图纸
3.3设计规范
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002
《建筑地基基础设计规范》 GB 5007-2002
3.4检测规范、规程及检测技术标准
《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2019
《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144-2019
《混凝土强度检验评定标准》GB／T50107—2010
《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:2007）
《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS252:2009）
4、现场勘察检测
4.1结构影响范围调查
进行现场勘查，确定火场区域为：火场区域；高温烟气弥漫区域；非影响区域，三大区域分布情况。
4.2火灾温度推测
根据现场勘察，火灾后设备钢支架及吊车工字钢梁均呈现为扭曲变形，依据常见材料变态温度判定本工程过火环境温度为大于700℃。
根据现场勘察，过火严重部位的混凝土构件出现抹灰层脱落，混凝土表面呈现灰白、显浅黄色，判定本工程过火严重部位混凝土构件的表面受火温度约为700～800℃。
4.3损伤状况检查
根据采用锤击回声的方式对厂房内过火范围的梁、板及柱进行全数外观观测及锤击检测；对屋面标高处的屋面梁、框架柱及屋面板进行抽样外观观测及锤击检测。
4.4材料性能检测
选取具有代表性的梁、柱构件进行混凝土构件内部检测。检测采用水钻钻孔取芯。
1、芯样受影响层厚度检测
对火灾后混凝土构件性能受影响层厚度进行取样检测，将取出的芯样进行冲洗后，放入水中浸泡2小时后；把芯样从水中取出，表面朝上直立放置在通风阴凉处；定时观察芯样侧面湿润程度的情况变化，当芯样侧面出现明显的湿润分界线时，测量两个相互垂直直径对应的4个测点湿润分界线至芯样上表面的垂直距离，读数精确到0.1mm；取4个测点测值的平均值作为该芯样湿润深度的代表值；湿润深度的代表值可作为该芯样所在部位的混凝土性能受影响层厚度的判定值。
2、混凝土构件强度检测
现场检测采用钻芯取样法对混凝土强度进行检测，芯样采用自动双面切割锯按规定高度切割后，两端用环氧胶泥抹平，控制其尺寸和平整度偏差。
按照标准要求，对加工完成的芯样进行合格性判别，获得有效芯样，将上述有效芯样按照规范规定的加载速度进行单轴抗压强度试验。
3、混凝土抗压强度折减系数
原设计C30的混凝土抗压强度，根据混凝土构件取芯压力试验结果，现有混凝土构件芯部有效抗压强度约为C20。根据混凝土构件取芯浸润试验中混凝土构件烧伤深度对比原设计混凝土构件的截面尺寸，得出烧伤深度70mm的混凝土构件抗压强度折减系数为0.35。
4、钢筋强度折减系数
根据现场勘察，过火严重部位的混凝土构件表面呈现灰白、显浅黄色，判定本工程过火严重部位混凝土构件的当量标准升温时间te为30 min ～45 min。依据混凝土构件在标准升温条件下温度场实用曲线图”判定混凝土构件当量标准升温时间te为30 min ～45 min时，混凝土内部钢筋所受温度为300℃～400℃。依据高温时和高温冷却后钢筋强度折减系数”判定钢筋所受温度为300℃～400℃时，HRB335级钢筋屈服强度折减系数为0.95。
5、初步鉴定评级
根据建筑的结构受损状况（如构件的过火损伤程度、变形、裂缝、脱落开裂等）和火灾现场残留物的损毁情况，进行火灾后结构构件的初步鉴定评级，构件损伤状态等级评定标准如下：
Ⅱa级：轻微或未直接遭受烧灼作用，结构材料及结构性能未受或仅受轻微影响，可不采取措施或仅采取提高耐久性措施；
Ⅱb级：轻度烧灼，未对结构材料及结构性能产生明显影响，尚不影响结构安全，应采取提高耐久性或局部处理和外观修复措施；
Ⅲ级：中度烧灼尚未破坏，显著影响结构材料或结构性能，明显变形或开裂，对结构安全或正常使用产生不利影响，应采取加固或局部更换措施；
Ⅳ级：破坏，火灾中或火灾后结构倒塌或构件塌落，结构严重烧灼损坏、变形损坏或开裂损坏，结构承载能力丧失或大部分丧失，危及结构安全，必须或必须立即采取安全支护、彻底加固或拆除更换措施；
6、结构验算分析
根据上述火灾后构件初步鉴定评级，主框架梁、屋面次梁及屋面板的初步鉴定评级为Ⅳ级，根据混凝土实际检测强度等级、钢筋强度折减系数等，进行复核验算主要判断主框架柱是否满足承载力要求。
7、检测鉴定结论
1、该厂房过火环境温度为大于700℃，主要过火区域混凝土构件的表面受火温度可判定为800℃左右。
2、根据《火灾后建筑结构鉴定标准》规定，对本厂房火灾后的结构构件进行初步鉴定评级：火灾影响范围内平台混凝土构件初步鉴定评级为Ⅱb级及Ⅳ级，火灾影响范围内工房主体框架柱初步鉴定评级为Ⅱb级及Ⅲ级，火灾影响范围内柱框架梁、屋面次梁及屋面板初步鉴定评级为Ⅳ级，高温烟气弥漫区域内的混凝土构件及砌体构件初步评定为Ⅱa级。
3、根据取芯试验，混凝土构件芯部抗压强度推定值为C20。结合火灾后结构构件初步鉴定评级，评为Ⅱb的混凝土构件抗压强度折减系数为0.60，评为Ⅲ级的混凝土构件抗压强度折减系数为0.35。
4、依据高温时和高温冷却后钢筋强度折减系数判定钢筋所受温度为300℃～400℃时，HRB335级钢筋屈服强度折减系数为0.95。
5、根据本工程火灾后的结构构件初步鉴定评级结果，厂房火灾影响区域内评为Ⅳ级的混凝土构件，应进行拆除，并根据使用要求按相关工艺进行重建；评为Ⅲ级的混凝土构件，应根据使用要求按相关工艺进行加固或局部更换措施；评为Ⅱb级的混凝土构件及砌体构件，应进行提高耐久性处理以及外观修复措施；评为Ⅱa级的混凝土构件及砌体构件，可不采取措施或仅采取提高耐久性措施。
8、建议
1、建议对火灾后结构构件初步鉴定评级为Ⅳ的构件进行拆除，以免发生坍塌或倾覆危险。对于与评为Ⅳ级混凝土构件相连的Ⅲ级的混凝土构件，如失去加固意义，可以与评为Ⅳ级混凝土构件一并拆除。
2、建议对墙面抹灰层出现掉落及松动的墙体清除抹灰层后重新进行抹灰修复后按照工艺要求进行修复，对墙面抹灰层未出现掉落及松动的墙体建议清除表面烟灰后按照工艺要求进行修复。
3、如采用拆除重建的方式进行处理，拆除前，应编制详细的拆除方案，保证拆除工作安全进行。
4、如采取加固的方法进行处理，建议对Ⅲ级及Ⅱb级框架柱失效的混凝土进行凿除，根据钢筋过火后折减系数等，根据使用要求进行复核验算后，采用加大截面法进行加固。
5、如采取加固的方法进行处理，建议委托有资质的设计单位，根据现有结构状况和使用要求进行加固设计，同时应委托具有专业资质的施工单位做好加固施工。
参考文献
[1] 建筑结构检测技术标准（GB/T50344-2004）,北京；中国建筑工业出版社
[2] 火灾后建筑结构鉴定标准（CECS252:2009），北京；中国计划出版社