第ｌ７卷第５期 ２００８年９月 平顶山工学院学报 Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ ｒ￣ｎｇｃＵｎｇｓｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．１７ Ｎｏ．５ Ｓｅｐ．２００８ 文章编号：１６７１—９６６２（２００８）０５—００６６—０２ 火灾受损钢筋混凝土结构修复加固 马志刚，张霞 （开封大学土木建ＪＬ＿ｖ－￣ｒ＿学院，开封４７５００４） 摘要： 火灾后钢筋混凝土构件失去部分或全部承载能力，必须进行修复加固。本文通过工程实例介 绍了火灾受损钢筋混凝土结构的修复加固方案及施工方法。 关键词： 火灾；现场检测；ｇ－复加固 中图分类号：ＴＵ７４６．３ 文献标识码：Ａ 火灾除了造成人类生命和财产的巨大损失之外，对建 确的规范或规程可循，还不能适应工程建设发展的需要。 筑结构本身的损伤和破坏也是非常严重的。近年来，由于 １火灾工程概况 建筑物高层化、大规模化及用途的复合化，建筑火灾的发生 郑州市某服装厂２＃车间，１９９６年建成并投入使用。 呈逐渐上升的趋势。而在各种建筑结构中，钢筋混凝土结 该车间为全现浇钢筋混凝土框架结构，共４层，各层层高均 构又占有相当大的比重。然而迄今为止，国内外对混凝土 为３．９ｍ，基本柱网尺寸６ｍ×６ｍ，结构平面尺寸３６ｍ×１２ｍ。 结构构件抗火性能的研究工作还比较有限，对火灾后受损 该车间标准层结构平面布置详见图１。 结构的综合鉴定和评估也处于摸索阶段，目前我国尚无明 睾／ 图１标准层结构平面布置图 ｊ Ｊ 建筑物的损伤部位主要与火源、可燃物及构件的受火 ２００６年１月深夜发生火灾，大火从二楼燃起，由于车间 处，混凝土表面被黑烟覆盖，损伤裂缝较少。 内堆积有大量易燃物品，随后三楼也发生火灾。由于是深 夜加上火势较大，经过将近十个小时才将大火彻底扑灭。 面有关。从调查分析可见，构件主要损伤部位有：（１）部分 整个车间除一层和四层外，车间内其余物品几乎全部烧毁， 现浇板的底部；（２）梁的底部、部分迎火面的侧面及梁和柱 所幸无人员伤亡。 损情况进行了现场检测、鉴定和加固设计。 ２火灾现场检测与鉴定结果 交界处梁的底部；（３）框架柱中部及以上节点区。根据现场 类：轻度受损构件、严重受损构件、中度受损构件和危险构 件。 火灾后，相关检测部门和设计单位对该车间的结构受 强度与外观检测结果，将结构构件依据受损程度划分为四 火灾中各种混凝土构件均遭受不同程度的损伤。从外 ３修复加固方案的确定 观上看高燃火区较近处，梁、板、柱的混凝土保护层严重脱 钢筋混凝土结构的加固方法很多，应根据各种结构形 落，表面混凝土爆裂，主筋剥离，损伤裂缝较多，甚至局部裂 式的特点及火灾受损程度，因地制宜地采用不同的修复与 缝较深；离燃火点较远处，混凝土保护层局部脱落，表面混 加固方法。一般原则是： 凝土呈疏松状，钢筋局部外露；没有出现明火或明火较小 收稿日期１２００８—０９—０２ （１）将严重损伤的混凝土铲除掉，修补孔洞和缺损； 第一作者简介：马志刚（１９７３一），男，河南开封人，开封大学工程师，主要从事建筑结构方面的研究。 第１７卷第５期 马志刚等：火灾受损钢筋混凝土结构修复加固 ６７ （２）采用等强原则对构件进行加固，保证结构构件的原有承载力； 度，当裂缝深度＜￣５０ｍｍ，宽度≤Ｏ．３ｍｍ时，用平面式注浆机 灌缝‘２Ｊ，较深裂缝开口两侧凿成Ｖ形再灌缝。将裂缝、孔 （３）／１１１固前，应尽量使构件卸载，使加固获得更好的效果。 洞、缺损修补好以后，外部应抹灰，使构件满足外观要求。 此类构件在外部装修之前，需验算剩余承载力，当构件设计 加固方案应首先确保结构的安全性。安全性主要体现 承载力降低５％以上者，应对构件进行补强设计。 在结构构件的承载力方面。由于火灾对结构的损伤程度不同，引起结构承载力下降的程度也不同，必须保证火灾后结 ４．３严重受损构件 这类构件火灾后承载力降低较多，应根据检测或计算 构构件具有足够的承载力，加固后的荷载传递合理，受力明 结果，按等强原则进行加固。根据结构部位的不同，采用喷 确。加固还应确保加固部分和被加固部分的紧密结合。加 射混凝土或安装模板进行施工。用模板施工时应设法保证 固结构属二次受力结构，加固前原结构己受力，并且控制截混凝土的密实性。为保证质量，新旧混凝土之间必须有良 面或构件的工作应力、应变水平都较高。新旧结构在外荷 好的结合。在此结合面上涂刷环氧砂浆或水灰比为０．４的 载作用下变形与受力协调一致，共同工作是加固效果的关 水泥浆ｂ】。若需附加钢筋，则钢筋的保护层、锚固、搭接均 键。新旧结构结合面的处理是加固措施的重点，特别是新应符合规范要求。 旧结构工作应变差较大，结合面往往是薄弱环节，可能出现 当大，故加固应保证剪应力的有效传递ｕ Ｊ。 此外，加固方案应考虑施工的可行性，力求做到简便易行，既能保证加固质量，又能缩短工期，同时尽量降低修复 加固费用。 对于损伤严重的柱采用增大截面法进行加固。对于损 行加固。 ４．４危险构件 此类构件受到实质性的破坏，己失去稳定性。一般来 讲，这类构件已失去修复的可能性，应予以拆除，另行更换 拉、压、弯、剪复合应力。在受弯或偏压状态下，剪应力会相 伤严重的矩形截面梁，采用侧面加厚或附加钢筋等方法进 经过各相关专业技术组专家综合论证，最后选定了总 新构件。拆换构件是项较为困难而复杂的工作，必须对施 体修复加固方案：按原设计进行修复并加固补强，并作局部复核验算，根据检测、验算和鉴定结果，选择修复及加固设 工方案进行周密考虑，防止发生新的破坏。 火灾受损混凝土结构在火灾高温作用下，构件截面上 适当调整，小部分拆除重建。对所有构件进行综合分析及 ５结语 计方案和构造措施。本着最大限度地利用结构的火灾后残 的部分混凝土被烧酥，失去承载能力，从而严重地影响了结 余承载力，除严重损坏的危险构件更新制作外，其它均采用 构的安全性。在这种情况下，如果将建筑物推倒重建，不仅 装饰修补、结构修补及加固补强的方法进行修复设计。考影响使用，而且浪费大量人力、物力和财力。本工程在经过 虑到未能预计的诸多因素，因此宜有较大的安全储备。 ４修复加固施工方法 分别采用不同的修复处理与加固方法。 ４．１轻度受损构件 因构件受损较轻，仅粉刷层有轻度剥落，此类构件只需详细认真鉴定的基础上，在基本不改变原建筑使用功能的 基础上，对火灾受损混凝土结构进行了修复加固，不仅缩短 本工程现已投入正常运营，观测表明，所有构件工作正 常。通过本工程的修复加固施工实践表职，对火灾受损混 凝土结构在科学鉴定的前提下，完全可以通过采用修复加 根据火灾烧伤后钢筋混凝土板、梁、柱的不同损伤情况 了建设周期，而且节省了大量资金。 将其表面粉刷层或表面污物清理干净，重新进行装修粉刷 固的措施来保证结构的安全性，满足使用功能。 即可。对于损伤轻微的梁、柱表面应喷射混凝土填补孔洞。 参考文献 ４．２中度受损构件 这类构件将烧疏松散的混凝土铲除掉，清理至坚硬的 ［１］田明革，火灾后钢筋混凝土结构破损评估研究与应用 ［Ｄ］，长沙：湖南大学，２００２． 混凝土表面，填补同等级的混凝土，做成完好表面，保证钢 ［２］（ＧＢ９９７８～８８）．建筑构件耐火试验方法［Ｓ］． 筋不受锈蚀。对混凝土表面的细小裂缝，采用水泥素浆，或 ［３］王学谦，建筑防火［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社， 以环氧树脂为基本组分的胶结料来灌缝，水泥选用澎胀水 ２０００． 泥或自应力水泥。灌缝方法的选择取决于裂缝宽度和深 ［４］（ＣＥＣＳ２５：９０）．混凝土结构加固技术规范［Ｓ］． Ｒｅｐａｉｒ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｏｆ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｆｔｅｒ ｆｉｒｅ ＭＡ ｚｈｉ．ｇａｎＫ．ＺＨＡＮＧⅪａ （．￣ｗｏｌ ｏｆＣ／ｖ／／Ｅｎｇ／ｎｅｅｒ／ｎｇ， ， ４７５００４，Ｃｈｉｎａ） ｂｓ ａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｍｏＹｌ￣ｒ８ ｗｏｕｌｄ ｌｏｓｅ ｐａｒｔ ｏｒ ｏｖｅｒａｌｌ ｏｆｔｈｅｉｒ ｂｅｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｆｔｅｒ ｉｆｒｅ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｒｅＩ）ａｉｒ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅｍ ｍｕｓｔ ｂｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｉｆｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｄｅｓｉ ｌ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｄｏｎ ｏｆ ｍｌｍｂｉｌｉｔａｆｉｏｎ ｓｃｈｅＩＩ￣８． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｉｍ；ｓｉｔｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ；ｒｅａｒ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ