第四章

火災后建筑結構檢測鑒定與加固

1超市綜合樓火災后主體結構檢測鑒定與加固技術

一、檢測與鑒定1工程基本情況

某綜合樓位于某縣縣城內，于2005年建成并投入使用，該綜合樓為7層混合結構，1～3層為框架，3層以上為磚混結構。1～2層為超市營業區；3～7層為住宅，該綜合樓總高約為22.80m，1、2層層高分別為3.9m、3.0m，3層層高為4.5m。總建筑面積約為10950.87m2，采用毛石獨立基礎，基礎等級為乙級，墻體均采用空心砌塊砌筑，本工程未考慮抗震設防，建筑等級為二級，設計基準期為50年。該綜合樓檢測范圍1、2層結構布置見圖4-1~4-2所示，火災損傷情況見圖4-3～4-4所示。超市綜合樓火災后主體結構檢測鑒定與加固技術2圖4-1綜合樓1層結構布置圖圖4-1綜合樓1層結構布置圖3圖4-2綜合樓2層結構布置圖圖4-2綜合樓2層結構布置圖4圖4-3災后房屋外側受損情況１

圖4-4火災后房屋外側受損情況2

圖4-3災后房屋外側受損情況１圖4-4火災后房屋外側受52檢測、評定原因和內容

綜合樓于2012年1月22日23：40到2012年1月23日凌晨3：00左右發生火災，因失火時間較長，造成房屋1～2層超市營業區（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11）部分主要承重構件受損較嚴重，特別是超市糖酒區和2層服裝區區域梁、板、柱受損最為嚴重。為詳細了解火災后該房屋主體結構構件的燒損狀況，確定受損構件的加固方案，防止意外事故的再次發生，需對火災區域1～2層超市營業區（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11）所有混凝土構件進行檢測鑒定。3檢測與鑒定結果(1)火場情況檢測、調查依據現場調查核對，火災區域1～2層超市營業區（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11），該區域放有大量的易燒物品和一些日常生活用品。火災區域見圖4-5，圖中陰影部分為火災區域。2檢測、評定原因和內容6圖4-5

綜合樓一～二層火災區域（陰影部分）

圖4-5綜合樓一～二層火災區域（陰影部分）7（2）重要構件變形檢測a.混凝土柱垂直度檢測

采用電子經緯儀對過火區域部分混凝土柱的垂直度進行檢測，檢測結果見表4-1所示。構件名稱及位置實測垂直度偏差值垂直度偏差允許值備注一層B13×A7軸柱28過火一層B10×A6軸柱38過火二層B8×A2軸柱46過火二層B1/11×A7軸柱26過火表4-1混凝土柱垂直度檢測結果單位：mm由表4-1所示檢測結果表明，所檢測柱構件的垂直度偏差在國家相關規范規定的允許值范圍之內。（2）重要構件變形檢測構件名稱及位置實測垂直度偏差值垂直度偏8b.樓面梁底部相對高差檢測采用水準儀對過火區域部分樓面梁底部相對高差進行檢測，檢測結果見表4-2所示。表4-2樓面梁底部相對高差測量結果單位：mm構件名稱及位置跨中最大相對高差實測值備注二層B10×A6～A7軸樓面梁-5過火二層B8×A2～A4軸樓面梁-6過火三層A7×B10～B1/11軸樓面梁-3過火三層B1/11×A6～A7軸樓面梁-4過火注：表中所示測量結果含施工誤差，“-”表示梁、板底跨中相對標高低于端部，跨中向下撓曲，“+”表示梁、板底跨中相對標高高于端部，跨中向上撓曲。由表4-2所示檢測結果表明，所檢測的樓面梁未見異常撓曲變形。b.樓面梁底部相對高差檢測表4-2樓面梁底部相對高差測9(3)結構構件現狀檢測調查采用回彈法對火災影響區域內混凝土構件梁、板、柱未燒損部位的混凝土抗壓強度進行檢測，檢測結果見表4-3所示。表4-3混凝土抗壓強度檢測結果匯總表單位：MPa構件名稱及位置設計強度等級混凝土強度換算值強度推定值備注平均值最小值一層B7×A1軸柱C2532.730.130.1一層B8×A1軸柱C2532.128.928.9一層B9×A1軸柱C2535.332.132.1三層B1/11～B13×A6～A7軸樓面板C2532.830.330.3三層6～7×A～C軸樓面板C2535.531.531.5三層B10～B1/11×A8～A9軸樓面板C2534.831.631.6由表4-3所示檢測結果表明，所檢測的混凝土梁、板、柱構件抗壓強度滿足原設計強度。(3)結構構件現狀檢測調查采用回彈法對火災影響區域10采用酚酞試劑對過火區域混凝土構件的燒損深度進行抽檢，檢測結

果見表4-4所示。

表4-4混凝土構件燒損深度檢測結果匯總表單位：mm構件名稱及位置燒損深度一層B1/11×A6軸柱4mm一層B13×A6軸柱6mm三層B10～B1/11×A9～A10軸樓面板22mm三層B1/11～B13×A6～A7軸樓面板11mm三層5～6×A～C軸樓面板7mm采用酚酞試劑對過火區域混凝土構件的燒損深度進行抽檢，11從表4-4檢測結果可以看出，部分構件的燒損深度已達24mm，過火范圍內有9塊樓面板被燒以致底部鋼筋保護層大面積剝落，鋼筋外露嚴重，個別樓面板還出現了小面積對穿，表明火災后構件的有效截面產生了一定的削弱，火災后梁、板受損情況見圖4-6、4-7。圖4-6梁構件燒損情況

圖4-7板構件燒損情況

從表4-4檢測結果可以看出，部分構件的燒損深度12采用ZBL-R650型鋼筋檢測儀對過火區域內，部分主要承重構件內配置的鋼筋直徑、數量及保護層厚度等進行檢測（注：部分構件的鋼筋已外露，用游標卡尺和鋼卷尺直接進行測量），檢測結果表明，檢測混凝土梁、板、柱構件內配置的鋼筋直徑、數量及間距、保護層厚度滿足設計要求。（4）混凝土構件鋼筋配置檢測

采用ZBL-R650型鋼筋檢測儀對過火區域內134.結構構件燒損情況調查（1）火災影響區域及現場殘留物燒損特征

火災后經現場調查檢測，該大廈1層（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11軸，2層1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11為火災區域，其中1層B10～B13交A6～A10軸，2層B10～B13交A6～A10軸、10～1/12交D～E軸為火災受損重災區，其它區域為輕度過火區及高溫煙氣彌漫區，通過現場調查可知，火場區域內擺放的衛生紙，食用油，布料煙糖酒等可燃物品基本被燒毀，火災影響區域具體位置見圖4-5，火災現情況見圖4-8～4-11所示。

4.結構構件燒損情況調查14圖4-8火災現場

圖4-11鐵貸架塑料貸物被燒光圖4-10火災現場所燃燒的衛生紙

圖4-9鐵貸架出現變形圖4-8火災現場圖4-11鐵貸架塑料貸物被燒光圖4-152）火災溫度的推定及火災溫度場的劃分

用以下兩種方法綜合推定出火災溫度：

①根據現場殘留物燒損特征的調查結果推定火災溫度。

②根據混凝土構件燒傷深度、表面顏色、裂損剝落和錘擊反應等判定溫度。

根據現場調查、構件各部位取樣分析，參照相關標準所述的特征，推定過火范圍內在此次火災中受到的最高火災溫度為900℃左右，火溫最高的區為1層B10～B13交A6～A10軸，2層B10～B13交A6～A10軸、10～1/12交D～E軸所在的區域，該區域為火溫分布平面圖中的A區，溫度分布在600至900度之間，其他部分為B區，溫度低于400度。2）火災溫度的推定及火災溫度場的劃分

用以下兩種方163）火災后結構構件損傷等級劃分參照相關標準所描述的各級受損傷程度的特征，結合現場檢測、調查得到的結構構件受火溫度、混凝土燒傷深度等相關數據，對火災影響區域內各混凝土構件的受損情況進行了詳細的調查，1層、2層樓面梁、板、柱等構件損傷程度的等級進行評定。燒損構件現狀見圖4-14~4-19所示。

圖4-14樓面板底混凝土剝落、露筋

圖4-15樓面板底混凝土剝落、露筋3）火災后結構構件損傷等級劃分圖4-14樓面板底混凝土剝17圖4-16梁底面混凝土剝落、露筋、

鋼支墩大樣圖

圖4-19被煙熏過的混凝土柱圖4-18被煙熏過的混凝土梁、板

圖4-17框架柱混凝土剝落、露筋圖4-16梁底面混凝土剝落、露筋、鋼支墩大樣圖圖4-18二、檢測鑒定結論與建議1.結論根據對該綜合樓1～2層（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11軸）所轄范圍的現場檢測、調查結果，結論如下：（1）該大廈1層B10～B13交A6～A10軸，2層B10～B13交A6～A10軸10～1/12交D～E軸為火災受損重災區，其它區域為輕度過火區及高溫煙氣彌漫區。處于B10～B13交A6～A10軸范圍之內的混凝土梁、板、柱構件損傷嚴重，3層以上樓層主體結構未受此次火災影響。（2）著火區域樓面板、梁混凝土剝落、鋼筋外漏嚴重。綜上所述，該大廈1～2層1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11軸梁、板、柱少數構件存在安全隱患，要達到原設計條件下正常、安全使用的要求，須對受損結構構件進加固、修繕處理。經正規加固設計、施工處理，并確保加固施工質量滿足現行施工質量驗收規范要求，通過驗收后，可達到原結構的設計使用條件。二、檢測鑒定結論與建議19三、加固方案

根據現場檢測本工程采用水泥纖維砂漿鋼筋網加固火災受損的鋼筋混凝土梁、板、柱。

1水泥纖維砂漿鋼筋網加固法的概念水泥纖維砂漿是由兩種或兩種以上物理和化學性質不同的物質組合而成的一種多相固體材料。2水泥纖維砂漿鋼筋網加固混凝土結構技術的優點1)施工便捷，施工工效高，濕作業較少，不需大型施工機具，無需現場固定設施，施工占用場地少。2)具有極佳的耐腐蝕性能及耐久性能。3)適用面廣。4)施工質量有保證.5)對結構形狀和外觀影響不大。6)經濟效益好，價格便宜。7)具有很好的耐火性與耐高溫性能。三、加固方案203火災后受損的梁、柱加固

對Ⅱa級損傷的混凝土柱、梁構件去除表面煙灰、進行表面清理后，結合房屋裝飾進行粉刷處理即可；對Ⅱb級損傷、鋼筋外露的混凝土柱、梁構件，人工鑿除受損層后采用鋼筋網抗裂砂漿加固處理。加固梁、柱平面詳圖見圖4-20~4-22所示。圖4-20柱加固詳圖3火災后受損的梁、柱加固圖4-20柱加固詳圖21圖4-21梁加固詳圖圖4-21梁加固詳圖224火災后受損的樓板加固

對Ⅱa級損傷的混凝土樓面板構件去除表面煙灰、進行表面清理后，結合房屋裝飾進行粉刷處理即可。對Ⅱb級損傷的混凝土樓面板構件人工小錘鑿除受損層后采用鋼筋網抗裂砂漿加固處理。對Ⅲ級、Ⅳ級損傷的樓面板采用改性鋼筋混凝土增大截面的方法進行處理；以保證結構構件的正常使用及耐久性。火災后加固板的加固詳圖見圖4-22所示。圖4-28鋼筋網復合砂漿加固板示意圖4火災后受損的樓板加固圖4-28鋼筋網復合砂漿加固板23四、加固施工技術1.水泥纖維砂漿鋼筋網加固混凝土結構構件的施工工藝采用纖維水泥砂漿鋼筋網加固混凝土結構構件，應由熟悉專業施工隊伍承擔，并應有加固方案和施工技術措施。施工必須按下列工序進行1）施工準備；2）鋼筋加工；3）混凝土構件表面處理；4）植入混凝土構件表面銷釘；5）綁扎安裝鋼筋網；6）抹復合砂漿；7）養護。四、加固施工技術24

第五章

施工過程中建筑結構

出現質量缺陷檢測鑒定與加固

25住宅樓施工中混凝土梁裂縫檢測鑒定與加固技術一、檢測與鑒定1工程基本情況住宅樓設計層數為6層，平面基本形狀為矩形，為底框結構，其中1層為底框，2~6層為砌體結構，采用現澆樓板，1層層高3.9m，2～6層層高均為3.3m。該房屋現已封頂，進入裝修階段。本工程按6度地震烈度設防，根據工程地質報告建筑的場地等級為一級。結構的安全等級為二級，結構耐火等級為一級，結構設計使用年限為50年。房屋內景和外景如圖5-1、5-2所示。住宅樓施工中混凝土梁裂縫檢測鑒定與加固技術26圖5-1房屋平面示意圖圖5-1房屋平面示意圖27

圖5-3房屋外景圖

圖5-2房屋內景圖

圖5-3房屋外景圖圖5-2房屋內景圖281.2檢測、評定原因和內容

現因業主發現部分在建房屋2層樓面梁（350mm×800mm）的主、次梁節點以及梁、柱節點處存在斜裂縫現象，為確保該房屋主體結構的安全及正常使用，需要對住宅樓主體結構進行檢測、評定。檢測鑒定主要內容為：（1）外觀質量檢測，對房屋結構的外觀質量缺陷檢測；（2）結構布置檢測；（3）主要承重構件材料強度檢測（混凝土構件抗壓強度檢測，砌體材料抗壓強度檢測）；（4）承重構件鋼筋數量、箍筋間距、保護層厚度檢測。1.2檢測、評定原因和內容292.檢測與鑒定結果1缺陷調查對房屋樓面梁開裂及破損部位進行現場檢測，發現該房屋的樓面梁存在裂縫。在柱與主梁的節點處，梁端均存在與水平方向成45度角的倒八字型斜裂縫，裂縫寬度為0.1mm～0.3mm（圖5-4）；在主梁與次梁的節點處，主梁上也存在與水平方向成45度的正八字型裂縫，裂縫寬度為0.1mm～0.3mm（圖5-5）。部分樓面梁典型裂縫詳圖見圖5-6。圖5-4主梁、柱節點處裂縫圖

圖5-5主梁、次梁節點處裂縫圖2.檢測與鑒定結果圖5-4主梁、柱節點處裂縫圖圖5-30圖5-6部分樓面梁典型裂縫詳圖從圖5-4、5-5和圖5-6可以看出，裂縫均是出現在梁柱結點處和主次梁結點處，裂縫都是斜裂縫，裂縫寬度均在0.1mm～0.3mm之間。圖5-6部分樓面梁典型裂縫詳圖從圖5-4、5-5312.2混凝土抗壓強度檢測采用回彈法對房屋存在裂縫的部分樓面梁、柱混凝土抗壓強度進行現場抽檢，檢測結果如表5-1所示。檢測結果表明，所檢測構件的混凝土抗壓強度推定值為23.2MPa～25.8MPa，滿足設計要求。2.2混凝土抗壓強度檢測32表5-1混凝土抗壓強度檢測結果匯總表（單位：MPa）構件名稱及位置設計強度等級混凝土強度換算值混凝土強度評定值強度平均值強度最小值1層10×C軸柱C2025.524.424.41層17×C軸柱C2026.125.325.31層22×A軸柱C2025.925.125.11層22×C軸柱C2026.625.825.82層3×A~C軸樓面梁C2024.423.223.22層10×A~C軸樓面梁C2025.424.124.12層17×A~C軸樓面梁C2027.325.525.52層20×B~C軸樓面梁C2026.924.624.62層26×B~C軸樓面梁C2027.625.725.7表5-1混凝土抗壓強度檢測結果匯總表（單位：MPa）333砌體、砂漿抗壓強度檢測采用回彈法對2至6層的砌筑磚、砂漿抗壓強度進行抽檢，檢測結果表明：所檢測的構件中，砌筑磚、砂漿抗壓強度均滿足設計要求。4梁、柱鋼筋配置檢測

采用CM-9鋼筋探測儀對房屋承重柱、梁的配置鋼筋大小、間距、保護層厚度等進行檢測，所檢測的柱和樓板底筋混凝土保護層厚度滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）表5.5.2對柱保護層厚度允許偏差-5mm，+5mm的要求和對板保護層厚度允許偏差-3mm，+3mm的要求；柱和樓板底部受力鋼筋間距滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）表5.5.2對柱和板中受力鋼筋間距允許偏差-10mm，+10mm的要求；但是，2層樓面梁（350mm×800mm）箍筋間距大于設計值。火災后建筑結構檢測鑒定與加固課件345梁構件斜截面承載力復核結果

采用結構設計軟件PKPM對房屋底框局部開裂樓面梁承載

力進行計算，局部計算模型如圖5-7所示。圖5-7結構計算模型示意圖5梁構件斜截面承載力復核結果

采用結構設計軟件PKP35部分梁構件的斜截面承載力計算結果如表5-5所示。表中每個構件均給出兩端支座截面的計算結果。每個截面給出截面上的最大剪力設計值V（效應）和根據設計施工圖計算出的斜截面受剪承載力設計值Vu（抗力），以及抗力Vu與效應V的比值。當抗力Vu與效應V的比值小于1表示該樓面梁承載能力不滿足規范要求。計算結果表面，2房屋樓面梁實際箍筋間距配置情況不能滿足抗剪承載力要求。部分梁構件的斜截面承載力計算結果如表5-5所示。表中每36表5-5梁構件斜截面承載力復核結果2層樓面梁構件位置截面位置截面尺寸(mm)實際配筋承載力設計值Vu/VVu(kN)V(kN)2層3×A~C軸樓面梁11支座350×85012@145-158689.5720.60.95712支座350×85012@145-158689.5720.60.9572層10×A~C軸樓面梁11支座350×85012@142-155677.6703.50.96312支座350×85012@142-155677.6703.50.9632層17×A~C軸樓面梁11支座350×85012@144-153693.2705.30.98312支座350×85012@144-153693.2705.30.9832層20×B~C軸樓面梁11支座350×85012@140-152685.5695.90.98512支座350×85012@140-152685.5695.90.9852層26×B~C軸樓面梁11支座350×85012@162-175672.3699.30.96112支座350×85012@162-175672.3699.30.961表5-5梁構件斜截面承載力復核結果2層樓面梁構件位置截37

3.檢測鑒定結論與建議3.1結論根據現場檢測結果，經數據計算、分析，結論如下：1）房屋垂直度測量結果表明：房屋實測傾斜最大值為5mm，未超出《建筑地基基礎設計規范》局部傾斜允許值要求；該房屋各水準測點相對高程差測量結果表明：房屋實測最大相對高程差值未超過《建筑地基基礎設計規范》規定的限值要求（以上檢測值中均包含房屋原有施工誤差）。2）對房屋底框承重構件（柱、梁）混凝土抗壓強度進行現場抽檢，檢測結果表明：所檢測混凝土構件的抗壓強度推定值為25.3～26.4MPa；樓面梁的混凝土抗壓強度值滿足設計要求；所檢測的2至6層砌筑磚、砌筑砂漿抗壓強度均滿足設計要求。3）對2層開裂樓面梁鋼筋配置情況進行抽檢，檢測結果表明：除箍筋間距大于設計值外，鋼筋大小、間距、保護層厚度均滿足設計要求。3.檢測鑒定結論與建議384）對2層開裂樓面梁截面尺寸進行抽檢，檢測結果表明：所檢測樓面梁截面尺寸滿足設計要求。5）對房屋2層樓面梁開裂及破損部位進行現場檢測表明：該房B×1~26軸樓面梁節點處存在多條斜裂縫，C軸個別梁、柱節點處存在斜裂縫。6）對房屋2層局部樓面梁承載力進行計算，計算結果表明，2層樓面梁（350mm×800mm）按實測的箍筋間距值配置不滿足抗剪承載力要求。綜上所述，目前該房屋B×1~26軸樓面梁節點處存在斜裂縫，按樓面梁實測箍筋間距值計算表明部分2層樓面梁（350mm×800mm）在房屋砌筑完成后不能夠滿足抗剪承載力要求，是導致樓面梁裂縫的主要原因，影響房屋主體結構的安全性能。4）對2層開裂樓面梁截面尺寸進行抽檢，檢測結果表明：所檢測樓39二、加固方案1.加固方法簡介根據本工程的實際情況，本次加固方法選用增大截面加固法。增大截面加固法是采用與原結構材性相似的材料，如混凝土、纖維砂漿等通過增大原結構的截面面積，從而達到提高結構承載力的目的。增大截面加固法是一種最傳統的加固方法，該方法具有施工簡單、成本低廉的特點，適用于受壓的鋼筋混凝土和砌體結構構件的加固。但該方法也存在一定的缺點，如現場濕作業工作量大，養護時間長，施工中對生產和生活有一定影響，加固部分占據一定的適用空間、影響外觀等。

二、加固方案402.梁加固方案

對2層3交A~C軸樓面梁、10交A~C軸樓面梁、17×A~C軸樓面梁20×B~C軸樓面梁、26×B~C軸樓面梁進行加固，梁底加固100mm，梁側每邊各加寬50mm，C40混凝土加固，加固詳圖見圖5-7所示。圖5-7樓面主梁加固詳圖2.梁加固方案

對2層3交A~C軸樓面梁、10交A~C41三、加固施工技術外包混凝土加固法加固混凝土結構構件的施工工藝（1）嚴格按照規范及設計要求對原柱混凝土表面鑿毛施工時按規范及設計要求將表面打成溝槽，溝槽深度為10mm，間距不大于200mm，原混凝土柱的棱角打掉，同時除去浮渣、塵土。（2）采用界面劑為了使結合面混凝土的黏結抗剪強度和黏結抗拉強度接近或高于混凝土本身強度，避免結合面過早開裂破壞，在澆筑新混凝土前，淋灑1層30%白乳膠水泥漿界面結合劑。（3）在混凝土中加入AEA微膨脹劑為提高結合面的黏結性能，保證新舊兩部分混凝土能整體工作，共同受力，要求加固混凝土收縮性小。本工程在混凝土中加入12%的AEA膨脹劑以減少后澆混凝土的收縮。三、加固施工技術42（4）在混凝土中加入減水劑由于在后澆混凝土僅為150mm（300mm）厚，并且在該范圍內配有大量的鋼筋。為保證混凝土的澆筑質量，混凝土的坍落度不能太小，加固混凝土設計強度為C35，水灰比不能太大，因此在混凝土中按水泥用量的1%摻入FDN-Ⅱ型高效減水劑，以保證混凝土的強度和坍落度。（5）加強混凝土的振搗為保證混凝土的質量，施工過程中應加強振搗。澆筑時不可一次下料過多，在下料500mm高度后應停止下料，待振搗密實后方可再次下料。由于加固部分截面較小，且柱子教高，為防止出現斷柱現象，在下料時，應用鐵錘輕敲模板外壁，以使混凝土在中間不被隔斷，并且以此方法檢查以澆筑混凝土部分是否飽滿。振搗時以小直徑插入式振搗棒振搗為主，同時模外也用外震動器振搗。（6）加強澆水養護因后澆混凝土比較薄，其背面就是原有混凝土面，在養護的過程中要保證混凝土對水分的需求，現場要定時灑水，保證其表面長期保持濕潤狀態。養護期不得小于14天。（4）在混凝土中加入減水劑由于在后澆混凝土僅為150mm（343四、加固施工檢驗與驗收1.加固梁現場檢驗與驗收為保證加固工程的施工質量，確保房屋的安全及正常使用，對該房屋的加固梁工程質量進行了檢測鑒定。檢測現場情況見圖5-8～5-9所示。圖5-8加固后主梁現狀

圖5-9加固后主次梁節點四、加固施工檢驗與驗收圖5-8加固后主梁現狀圖5-944（1）加固梁鋼筋檢測現場對該住宅樓抽檢了部分加固主梁的鋼筋配置情況，檢測結構見表5-6所示。表5-6加固主梁鋼筋探測結果匯總表（單位mm）構件名稱及位置梁底縱向鋼筋設計值梁底縱向鋼筋實測值保護層厚度(mm)箍筋設計值(mm)箍筋實測值(mm)二層3×A~C軸樓面梁5

255Φ25～2820-27Φ6@200Φ6@195-201二層10×A~C軸樓面梁5255Φ25～2821-24Φ6@200Φ6@194-199二層17×A~C軸樓面梁5

255Φ25～2822-27Φ6@200Φ6@195-200檢測結果表明，縱筋直徑，箍筋直徑與間距足加固方案要求。（1）加固梁鋼筋檢測構件名稱梁底縱向鋼筋設計值梁底縱向保護層45（2）加固梁混凝土抗壓強度檢測現場采用回彈法對加固主梁所采用的混凝土抗壓強度進行了抽檢，結果見表5-7所示。表5-7加固主梁混凝土強度檢測結果匯總表（單位mm）檢測部位設計強度等級強度換算平均值（MPa）強度換算最小值（MPa）強度推定值(MPa)備注二層3×A~C軸樓面梁C4045.942.642.6二層10×A~C軸樓面梁C4045.843.543.5二層17×A~C軸樓面梁C4045.642.442.4檢測結果表明，混凝土抗壓強度推定值為42.4~43.5MPa，達到加固方案要求。（2）加固梁混凝土抗壓強度檢測檢測部位設計強度換算強度換算強46（3）加固梁截面尺寸檢測隨機對加固主梁截面尺寸進行了復核，結果見表5-8所示。表5-8加固主梁截面尺寸測量結果(單位：mm)構件位置及名稱設計截面尺寸（mm）實測截面尺寸（mm）允許偏差（mm）二層3×A~C軸樓面梁450×900453×906+8，-5二層10×A~C軸樓面梁450×900452×903+8，-5二層17×A~C軸樓面梁450×900450×899+8，-5檢測結果表明，加固主梁截面尺寸滿足要求。（3）加固梁截面尺寸檢測構件位置及名稱設計截面尺寸（mm）實47

第四章

火災后建筑結構檢測鑒定與加固

48超市綜合樓火災后主體結構檢測鑒定與加固技術

一、檢測與鑒定1工程基本情況

某綜合樓位于某縣縣城內，于2005年建成并投入使用，該綜合樓為7層混合結構，1～3層為框架，3層以上為磚混結構。1～2層為超市營業區；3～7層為住宅，該綜合樓總高約為22.80m，1、2層層高分別為3.9m、3.0m，3層層高為4.5m。總建筑面積約為10950.87m2，采用毛石獨立基礎，基礎等級為乙級，墻體均采用空心砌塊砌筑，本工程未考慮抗震設防，建筑等級為二級，設計基準期為50年。該綜合樓檢測范圍1、2層結構布置見圖4-1~4-2所示，火災損傷情況見圖4-3～4-4所示。超市綜合樓火災后主體結構檢測鑒定與加固技術49圖4-1綜合樓1層結構布置圖圖4-1綜合樓1層結構布置圖50圖4-2綜合樓2層結構布置圖圖4-2綜合樓2層結構布置圖51圖4-3災后房屋外側受損情況１

圖4-4火災后房屋外側受損情況2

圖4-3災后房屋外側受損情況１圖4-4火災后房屋外側受522檢測、評定原因和內容

綜合樓于2012年1月22日23：40到2012年1月23日凌晨3：00左右發生火災，因失火時間較長，造成房屋1～2層超市營業區（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11）部分主要承重構件受損較嚴重，特別是超市糖酒區和2層服裝區區域梁、板、柱受損最為嚴重。為詳細了解火災后該房屋主體結構構件的燒損狀況，確定受損構件的加固方案，防止意外事故的再次發生，需對火災區域1～2層超市營業區（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11）所有混凝土構件進行檢測鑒定。3檢測與鑒定結果(1)火場情況檢測、調查依據現場調查核對，火災區域1～2層超市營業區（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11），該區域放有大量的易燒物品和一些日常生活用品。火災區域見圖4-5，圖中陰影部分為火災區域。2檢測、評定原因和內容53圖4-5

綜合樓一～二層火災區域（陰影部分）

圖4-5綜合樓一～二層火災區域（陰影部分）54（2）重要構件變形檢測a.混凝土柱垂直度檢測

采用電子經緯儀對過火區域部分混凝土柱的垂直度進行檢測，檢測結果見表4-1所示。構件名稱及位置實測垂直度偏差值垂直度偏差允許值備注一層B13×A7軸柱28過火一層B10×A6軸柱38過火二層B8×A2軸柱46過火二層B1/11×A7軸柱26過火表4-1混凝土柱垂直度檢測結果單位：mm由表4-1所示檢測結果表明，所檢測柱構件的垂直度偏差在國家相關規范規定的允許值范圍之內。（2）重要構件變形檢測構件名稱及位置實測垂直度偏差值垂直度偏55b.樓面梁底部相對高差檢測采用水準儀對過火區域部分樓面梁底部相對高差進行檢測，檢測結果見表4-2所示。表4-2樓面梁底部相對高差測量結果單位：mm構件名稱及位置跨中最大相對高差實測值備注二層B10×A6～A7軸樓面梁-5過火二層B8×A2～A4軸樓面梁-6過火三層A7×B10～B1/11軸樓面梁-3過火三層B1/11×A6～A7軸樓面梁-4過火注：表中所示測量結果含施工誤差，“-”表示梁、板底跨中相對標高低于端部，跨中向下撓曲，“+”表示梁、板底跨中相對標高高于端部，跨中向上撓曲。由表4-2所示檢測結果表明，所檢測的樓面梁未見異常撓曲變形。b.樓面梁底部相對高差檢測表4-2樓面梁底部相對高差測56(3)結構構件現狀檢測調查采用回彈法對火災影響區域內混凝土構件梁、板、柱未燒損部位的混凝土抗壓強度進行檢測，檢測結果見表4-3所示。表4-3混凝土抗壓強度檢測結果匯總表單位：MPa構件名稱及位置設計強度等級混凝土強度換算值強度推定值備注平均值最小值一層B7×A1軸柱C2532.730.130.1一層B8×A1軸柱C2532.128.928.9一層B9×A1軸柱C2535.332.132.1三層B1/11～B13×A6～A7軸樓面板C2532.830.330.3三層6～7×A～C軸樓面板C2535.531.531.5三層B10～B1/11×A8～A9軸樓面板C2534.831.631.6由表4-3所示檢測結果表明，所檢測的混凝土梁、板、柱構件抗壓強度滿足原設計強度。(3)結構構件現狀檢測調查采用回彈法對火災影響區域57采用酚酞試劑對過火區域混凝土構件的燒損深度進行抽檢，檢測結

果見表4-4所示。

表4-4混凝土構件燒損深度檢測結果匯總表單位：mm構件名稱及位置燒損深度一層B1/11×A6軸柱4mm一層B13×A6軸柱6mm三層B10～B1/11×A9～A10軸樓面板22mm三層B1/11～B13×A6～A7軸樓面板11mm三層5～6×A～C軸樓面板7mm采用酚酞試劑對過火區域混凝土構件的燒損深度進行抽檢，58從表4-4檢測結果可以看出，部分構件的燒損深度已達24mm，過火范圍內有9塊樓面板被燒以致底部鋼筋保護層大面積剝落，鋼筋外露嚴重，個別樓面板還出現了小面積對穿，表明火災后構件的有效截面產生了一定的削弱，火災后梁、板受損情況見圖4-6、4-7。圖4-6梁構件燒損情況

圖4-7板構件燒損情況

從表4-4檢測結果可以看出，部分構件的燒損深度59采用ZBL-R650型鋼筋檢測儀對過火區域內，部分主要承重構件內配置的鋼筋直徑、數量及保護層厚度等進行檢測（注：部分構件的鋼筋已外露，用游標卡尺和鋼卷尺直接進行測量），檢測結果表明，檢測混凝土梁、板、柱構件內配置的鋼筋直徑、數量及間距、保護層厚度滿足設計要求。（4）混凝土構件鋼筋配置檢測

采用ZBL-R650型鋼筋檢測儀對過火區域內604.結構構件燒損情況調查（1）火災影響區域及現場殘留物燒損特征

火災后經現場調查檢測，該大廈1層（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11軸，2層1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11為火災區域，其中1層B10～B13交A6～A10軸，2層B10～B13交A6～A10軸、10～1/12交D～E軸為火災受損重災區，其它區域為輕度過火區及高溫煙氣彌漫區，通過現場調查可知，火場區域內擺放的衛生紙，食用油，布料煙糖酒等可燃物品基本被燒毀，火災影響區域具體位置見圖4-5，火災現情況見圖4-8～4-11所示。

4.結構構件燒損情況調查61圖4-8火災現場

圖4-11鐵貸架塑料貸物被燒光圖4-10火災現場所燃燒的衛生紙

圖4-9鐵貸架出現變形圖4-8火災現場圖4-11鐵貸架塑料貸物被燒光圖4-622）火災溫度的推定及火災溫度場的劃分

用以下兩種方法綜合推定出火災溫度：

①根據現場殘留物燒損特征的調查結果推定火災溫度。

②根據混凝土構件燒傷深度、表面顏色、裂損剝落和錘擊反應等判定溫度。

根據現場調查、構件各部位取樣分析，參照相關標準所述的特征，推定過火范圍內在此次火災中受到的最高火災溫度為900℃左右，火溫最高的區為1層B10～B13交A6～A10軸，2層B10～B13交A6～A10軸、10～1/12交D～E軸所在的區域，該區域為火溫分布平面圖中的A區，溫度分布在600至900度之間，其他部分為B區，溫度低于400度。2）火災溫度的推定及火災溫度場的劃分

用以下兩種方633）火災后結構構件損傷等級劃分參照相關標準所描述的各級受損傷程度的特征，結合現場檢測、調查得到的結構構件受火溫度、混凝土燒傷深度等相關數據，對火災影響區域內各混凝土構件的受損情況進行了詳細的調查，1層、2層樓面梁、板、柱等構件損傷程度的等級進行評定。燒損構件現狀見圖4-14~4-19所示。

圖4-14樓面板底混凝土剝落、露筋

圖4-15樓面板底混凝土剝落、露筋3）火災后結構構件損傷等級劃分圖4-14樓面板底混凝土剝64圖4-16梁底面混凝土剝落、露筋、

鋼支墩大樣圖

圖4-19被煙熏過的混凝土柱圖4-18被煙熏過的混凝土梁、板

圖4-17框架柱混凝土剝落、露筋圖4-16梁底面混凝土剝落、露筋、鋼支墩大樣圖圖4-65二、檢測鑒定結論與建議1.結論根據對該綜合樓1～2層（1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11軸）所轄范圍的現場檢測、調查結果，結論如下：（1）該大廈1層B10～B13交A6～A10軸，2層B10～B13交A6～A10軸10～1/12交D～E軸為火災受損重災區，其它區域為輕度過火區及高溫煙氣彌漫區。處于B10～B13交A6～A10軸范圍之內的混凝土梁、板、柱構件損傷嚴重，3層以上樓層主體結構未受此次火災影響。（2）著火區域樓面板、梁混凝土剝落、鋼筋外漏嚴重。綜上所述，該大廈1～2層1～1/12交A～E；B1～B14交A1～A11軸梁、板、柱少數構件存在安全隱患，要達到原設計條件下正常、安全使用的要求，須對受損結構構件進加固、修繕處理。經正規加固設計、施工處理，并確保加固施工質量滿足現行施工質量驗收規范要求，通過驗收后，可達到原結構的設計使用條件。二、檢測鑒定結論與建議66三、加固方案

根據現場檢測本工程采用水泥纖維砂漿鋼筋網加固火災受損的鋼筋混凝土梁、板、柱。

1水泥纖維砂漿鋼筋網加固法的概念水泥纖維砂漿是由兩種或兩種以上物理和化學性質不同的物質組合而成的一種多相固體材料。2水泥纖維砂漿鋼筋網加固混凝土結構技術的優點1)施工便捷，施工工效高，濕作業較少，不需大型施工機具，無需現場固定設施，施工占用場地少。2)具有極佳的耐腐蝕性能及耐久性能。3)適用面廣。4)施工質量有保證.5)對結構形狀和外觀影響不大。6)經濟效益好，價格便宜。7)具有很好的耐火性與耐高溫性能。三、加固方案673火災后受損的梁、柱加固

對Ⅱa級損傷的混凝土柱、梁構件去除表面煙灰、進行表面清理后，結合房屋裝飾進行粉刷處理即可；對Ⅱb級損傷、鋼筋外露的混凝土柱、梁構件，人工鑿除受損層后采用鋼筋網抗裂砂漿加固處理。加固梁、柱平面詳圖見圖4-20~4-22所示。圖4-20柱加固詳圖3火災后受損的梁、柱加固圖4-20柱加固詳圖68圖4-21梁加固詳圖圖4-21梁加固詳圖694火災后受損的樓板加固

對Ⅱa級損傷的混凝土樓面板構件去除表面煙灰、進行表面清理后，結合房屋裝飾進行粉刷處理即可。對Ⅱb級損傷的混凝土樓面板構件人工小錘鑿除受損層后采用鋼筋網抗裂砂漿加固處理。對Ⅲ級、Ⅳ級損傷的樓面板采用改性鋼筋混凝土增大截面的方法進行處理；以保證結構構件的正常使用及耐久性。火災后加固板的加固詳圖見圖4-22所示。圖4-28鋼筋網復合砂漿加固板示意圖4火災后受損的樓板加固圖4-28鋼筋網復合砂漿加固板70四、加固施工技術1.水泥纖維砂漿鋼筋網加固混凝土結構構件的施工工藝采用纖維水泥砂漿鋼筋網加固混凝土結構構件，應由熟悉專業施工隊伍承擔，并應有加固方案和施工技術措施。施工必須按下列工序進行1）施工準備；2）鋼筋加工；3）混凝土構件表面處理；4）植入混凝土構件表面銷釘；5）綁扎安裝鋼筋網；6）抹復合砂漿；7）養護。四、加固施工技術71

第五章

施工過程中建筑結構

出現質量缺陷檢測鑒定與加固

72住宅樓施工中混凝土梁裂縫檢測鑒定與加固技術一、檢測與鑒定1工程基本情況住宅樓設計層數為6層，平面基本形狀為矩形，為底框結構，其中1層為底框，2~6層為砌體結構，采用現澆樓板，1層層高3.9m，2～6層層高均為3.3m。該房屋現已封頂，進入裝修階段。本工程按6度地震烈度設防，根據工程地質報告建筑的場地等級為一級。結構的安全等級為二級，結構耐火等級為一級，結構設計使用年限為50年。房屋內景和外景如圖5-1、5-2所示。住宅樓施工中混凝土梁裂縫檢測鑒定與加固技術73圖5-1房屋平面示意圖圖5-1房屋平面示意圖74

圖5-3房屋外景圖

圖5-2房屋內景圖

圖5-3房屋外景圖圖5-2房屋內景圖751.2檢測、評定原因和內容

現因業主發現部分在建房屋2層樓面梁（350mm×800mm）的主、次梁節點以及梁、柱節點處存在斜裂縫現象，為確保該房屋主體結構的安全及正常使用，需要對住宅樓主體結構進行檢測、評定。檢測鑒定主要內容為：（1）外觀質量檢測，對房屋結構的外觀質量缺陷檢測；（2）結構布置檢測；（3）主要承重構件材料強度檢測（混凝土構件抗壓強度檢測，砌體材料抗壓強度檢測）；（4）承重構件鋼筋數量、箍筋間距、保護層厚度檢測。1.2檢測、評定原因和內容762.檢測與鑒定結果1缺陷調查對房屋樓面梁開裂及破損部位進行現場檢測，發現該房屋的樓面梁存在裂縫。在柱與主梁的節點處，梁端均存在與水平方向成45度角的倒八字型斜裂縫，裂縫寬度為0.1mm～0.3mm（圖5-4）；在主梁與次梁的節點處，主梁上也存在與水平方向成45度的正八字型裂縫，裂縫寬度為0.1mm～0.3mm（圖5-5）。部分樓面梁典型裂縫詳圖見圖5-6。圖5-4主梁、柱節點處裂縫圖

圖5-5主梁、次梁節點處裂縫圖2.檢測與鑒定結果圖5-4主梁、柱節點處裂縫圖圖5-77圖5-6部分樓面梁典型裂縫詳圖從圖5-4、5-5和圖5-6可以看出，裂縫均是出現在梁柱結點處和主次梁結點處，裂縫都是斜裂縫，裂縫寬度均在0.1mm～0.3mm之間。圖5-6部分樓面梁典型裂縫詳圖從圖5-4、5-5782.2混凝土抗壓強度檢測采用回彈法對房屋存在裂縫的部分樓面梁、柱混凝土抗壓強度進行現場抽檢，檢測結果如表5-1所示。檢測結果表明，所檢測構件的混凝土抗壓強度推定值為23.2MPa～25.8MPa，滿足設計要求。2.2混凝土抗壓強度檢測79表5-1混凝土抗壓強度檢測結果匯總表（單位：MPa）構件名稱及位置設計強度等級混凝土強度換算值混凝土強度評定值強度平均值強度最小值1層10×C軸柱C2025.524.424.41層17×C軸柱C2026.125.325.31層22×A軸柱C2025.925.125.11層22×C軸柱C2026.625.825.82層3×A~C軸樓面梁C2024.423.223.22層10×A~C軸樓面梁C2025.424.124.12層17×A~C軸樓面梁C2027.325.525.52層20×B~C軸樓面梁C2026.924.624.62層26×B~C軸樓面梁C2027.625.725.7表5-1混凝土抗壓強度檢測結果匯總表（單位：MPa）803砌體、砂漿抗壓強度檢測采用回彈法對2至6層的砌筑磚、砂漿抗壓強度進行抽檢，檢測結果表明：所檢測的構件中，砌筑磚、砂漿抗壓強度均滿足設計要求。4梁、柱鋼筋配置檢測

采用CM-9鋼筋探測儀對房屋承重柱、梁的配置鋼筋大小、間距、保護層厚度等進行檢測，所檢測的柱和樓板底筋混凝土保護層厚度滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）表5.5.2對柱保護層厚度允許偏差-5mm，+5mm的要求和對板保護層厚度允許偏差-3mm，+3mm的要求；柱和樓板底部受力鋼筋間距滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）表5.5.2對柱和板中受力鋼筋間距允許偏差-10mm，+10mm的要求；但是，2層樓面梁（350mm×800mm）箍筋間距大于設計值。火災后建筑結構檢測鑒定與加固課件815梁構件斜截面承載力復核結果

采用結構設計軟件PKPM對房屋底框局部開裂樓面梁承載

力進行計算，局部計算模型如圖5-7所示。圖5-7結構計算模型示意圖5梁構件斜截面承載力復核結果

采用結構設計軟件PKP82部分梁構件的斜截面承載力計算結果如表5-5所示。表中每個構件均給出兩端支座截面的計算結果。每個截面給出截面上的最大剪力設計值V（效應）和根據設計施工圖計算出的斜截面受剪承載力設計值Vu（抗力），以及抗力Vu與效應V的比值。當抗力Vu與效應V的比值小于1表示該樓面梁承載能力不滿足規范要求。計算結果表面，2房屋樓面梁實際箍筋間距配置情況不能滿足抗剪承載力要求。部分梁構件的斜截面承載力計算結果如表5-5所示。表中每83表5-5梁構件斜截面承載力復核結果2層樓面梁構件位置截面位置截面尺寸(mm)實際配筋承載力設計值Vu/VVu(kN)V(kN)2層3×A~C軸樓面梁11支座350×85012@145-158689.5720.60.95712支座350×85012@145-158689.5720.60.9572層10×A~C軸樓面梁11支座350×85012@142-155677.6703.50.96312支座350×85012@142-155677.6703.50.9632層17×A~C軸樓面梁11支座350×85012@144-153693.2705.30.98312支座350×85012@144-153693.2705.30.9832層20×B~C軸樓面梁11支座350×85012@140-152685.5695.90.98512支座350×85012@140-152685.5695.90.9852層26×B~C軸樓面梁11支座350×85012@162-175672.3699.30.96112支座350×85012@162-175672.3699.30.961表5-5梁構件斜截面承載力復核結果2層樓面梁構件位置截84

3.檢測鑒定結論與建議3.1結論根據現場檢測結果，經數據計算、分析，結論如下：1）房屋垂直度測量結果表明：房屋實測傾斜最大值為5mm，未超出《建筑地基基礎設計規范》局部傾斜允許值要求；該房屋各水準測點相對高程差測量結果表明：房屋實測最大相對高程差值未超過《建筑地基基礎設計規范》規定的限值要求（以上檢測值中均包含房屋原有施工誤差）。2）對房屋底框承重構件（柱、梁）混凝土抗壓強度進行現場抽檢，檢測結果表明：所檢測混凝土構件的抗壓強度推定值為25.3～26.4MPa；樓面梁的混凝土抗壓強度值滿足設計要求；所檢測的2至6層砌筑磚、砌筑砂漿抗壓強度均滿足設計要求。3）對2層開裂樓面梁鋼筋配置情況進行抽檢，檢測結果表明：除箍筋間距大于設計值外，鋼筋大小、間距、保護層厚度均滿足設計要求。3.檢測鑒定結論與建議854）對2層開裂樓面梁截面尺寸進行抽檢，檢測結果表明：所檢測樓面梁截面尺寸滿足設計要求。5）對房屋2層樓面梁開裂及破損部位進行現場檢測表明：該房B×1~26軸樓面梁節點處存在多條斜裂縫，C軸個別梁、柱節點處存在斜裂縫。6）對房屋2層局部樓面梁承載力進行計算，計算結果表明，2層樓面梁（350mm×800mm）按實測的箍筋間距值配置不滿足抗剪承載力要求。綜上所述，目前該房屋B×1~26軸樓面梁節點處存在斜裂縫，按樓面梁實測箍筋間距值計算表明部分2層樓面梁（350mm×800mm）在房屋砌筑完成后不能夠滿足抗剪承載力要求，是導致樓面梁裂縫的主要原因，影響房屋主體結構的安全性能。4）對2層開裂樓面梁截面尺寸進行抽檢，檢測結果表明：所檢測樓86二、加固方案1.加固方法簡介根據本工程的實際情況，本次加固方法選用增大截面加固法。增大截面加固法是采用與原結構材性相似的材料，如混凝土、纖維砂漿等通過增大原結構的截面