摘要：jianzhuwuzaoshouhuozaihou，chuzhamingqihuoyuanyinwai，haibixuduijianzhuwudeshousunchengxujinxingxiangxijianzha。nongqinghuozaiguimodedaxiaohefanwei，jianzhuwushousunbuweiheshousunchengdu
，genjuhuochanggechuwendu
，fenxishihuoshiheshihuohoujiegoudezhuangkuang
，duijiegoushousunchengdutichuzhengquepinggu，yibianquedingjianzhuwudexiufu加固方案，保證結構的安全，本文分析了火災對建築結構造成損害的機理和破壞作用。介紹了鋼筋混凝土建築結構火災後的鑒定和檢測方法

，以及不同火災損害情況建築結構加固和修複的方法步驟。  



關鍵詞：建築結構 檢測 加固 修複  


引言：縱觀世界各國火災發生規律.建築火災一般要占火災總數的60%左右
，而居住建築火災在建築火災中所占比例則更高，就此類火災而言.建築結構均遭到不同程度的損害，有的需要簡單修複或需要進行加固，有的則需要拆掉重建。目前，由於國際建築結構災害工程學剛剛起步

，現行建築結構火災後的檢測與加固工作尚不規範，而在消防監督工作實踐中經常要接觸到類似情況，本文粗淺的介紹目前通用的建築結構火災後的檢測與加固方法和程序。 

1火災對建築結構損害的機理和破壞作用 

對建築結構實施科學的檢測和加固
，首先必須了解火災對建築結構造成損害的機理和破壞作用。混凝土是以水泥為膠凝材料，加粗骨料(石子)
、細骨料(砂)、摻和料、外加劑等用水和
，硬化而成的人工石。它在火作用下的機理可歸納為以下三個方麵:第(di)一(yi)
，表(biao)麵(mian)受(shou)火(huo)處(chu)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)比(bi)內(nei)部(bu)快(kuai)
，內(nei)外(wai)溫(wen)差(cha)引(yin)起(qi)混(hun)凝(ning)土(tu)開(kai)裂(lie)。火(huo)災(zai)時(shi)，混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)各(ge)種(zhong)水(shui)分(fen)迅(xun)速(su)汽(qi)化(hua)，體(ti)積(ji)明(ming)顯(xian)膨(peng)脹(zhang)，衝(chong)破(po)障(zhang)礙(ai)迅(xun)速(su)逃(tao)逸(yi)，導(dao)致(zhi)強(qiang)度(du)下(xia)降(jiang);第二，水泥石受熱分解，使膠體的粘結力破壞，出現裂縫，表麵發毛、起砂、呈蜂窩狀
、出現龜裂
、邊角潰散脫落等現象;第三
，骨料和水泥石間的熱不相容，水泥石受拉，骨料受壓，導致應力集中和微裂縫的開展。破壞的程度取決於溫度升高的速率

、最高溫度和火作用持續的時間:當溫度低於500℃時，澆水冷卻的混凝土強度低於自然冷卻後的強度，而高於600℃時，澆水冷卻後的強度高於自然冷卻後的強度火對鋼材的主要影響，表現在原子熱振動加劇並擴散.產生軟化，到一定程度後可抵消硬化的影響。高溫時，原子間的結合力也有所降低.從而增加滑移變形
，減少了抗滑能力。在1 400℃時shi
，鋼gang筋jin進jin人ren液ye態tai，失shi去qu了le抵di抗kang荷he載zai的de能neng力li。火huo災zai時shi，鋼gang筋jin與yu混hun凝ning土tu間jian的de粘zhan結jie強qiang度du隨sui溫wen度du升sheng高gao呈cheng下xia降jiang趨qu勢shi，且qie對dui光guang圓yuan鋼gang筋jin的de影ying響xiang比bi螺luo紋wen鋼gang筋jin更geng為wei突tu出chu。火huo災zai對dui砌qi體ti的de作zuo用yong由you磚zhuan塊kuai材cai質zhi和he砂sha漿jiang性xing能neng決jue定ding，砂sha漿jiang的de彈dan性xing模mo量liang比bi磚zhuan的de彈dan性xing模mo量liang小xiao，熱re膨peng脹zhang比bi磚zhuan大da，因yin而er在zai高gao溫wen受shou壓ya時shi產chan生sheng比bi磚zhuan塊kuai更geng大da的de橫heng向xiang變bian形xing。 

2建築結構的災後檢測 

建築結構加固前(qian)的(de)檢(jian)測(ce)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)，它(ta)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)加(jia)固(gu)中(zhong)的(de)盲(mang)目(mu)性(xing)。但(dan)是(shi)，通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)所(suo)作(zuo)的(de)鑒(jian)定(ding)隻(zhi)能(neng)大(da)概(gai)地(di)確(que)定(ding)結(jie)構(gou)的(de)現(xian)狀(zhuang)。為(wei)此(ci)
，鑒(jian)定(ding)檢(jian)測(ce)工(gong)作(zuo)必(bi)須(xu)盡(jin)可(ke)能(neng)多(duo)的(de)調(tiao)查(zha)
、實測資料，以便對結構的現狀作出較客觀的判斷。鑒定工作包括資料收集、現狀的檢測、抗力的驗算和加固的建議。 

2.1資料的收集即對建築物的情況詳細地進行調查，包括建築結構圖紙
、建造年代

、上部結構概況

、基礎結構及地質資料、荷載狀況
、施工概況等。 

2.2現狀的檢測具體到建築結構材料的檢測，主要有: 

2.2.1回彈法:用回彈儀彈擊混凝土表麵，由反射麵的硬度決定回彈值。在混凝土表麵存在石子、水泥石和水泥膠體
，當水泥標號較高時
，水泥石強度高
，回彈值也高
，混凝土強度也高。 

2.2.2拉拔法:通過專門的工具錨人混凝土中，通過抗壓強度推算抗拉強度以評定其質量。 

2.2.3超聲法:在正常混凝土中彈性模量與強度有穩定的關係
，超聲波通過發射
、接收裝置測出波速，波速可以通過材料彈性模量進而評定其強度。 

2.2.4鑽進法:在恒壓下用等速衝擊鑽鑽入混凝土表麵，由鑽進速度確定混凝土的內在質量。 

2.2.5岩芯取樣法:是一種較好的強度測量方法
，但取芯太小影響測量
，取芯太大易加大損害。 

2.2.6動力法:通過激振或脈衝動測出結構的動力特性，由頻率可以確定彈性模量，進而評定其強度: 


2.2.7現場結構加載試驗:是一種費用較高的檢測方法

，一般要加到超過設計荷載的5%~10%，但要小於極限荷載
，否則易引起結構損壞。 

2.2.8敲擊法: 回(hui)彈(dan)法(fa)和(he)鑽(zuan)芯(xin)法(fa)是(shi)基(ji)本(ben)的(de)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)，可(ke)以(yi)定(ding)量(liang)地(di)測(ce)出(chu)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)強(qiang)度(du)變(bian)化(hua)數(shu)值(zhi)。由(you)於(yu)這(zhe)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)的(de)檢(jian)測(ce)點(dian)有(you)限(xian)，而(er)結(jie)構(gou)各(ge)部(bu)位(wei)的(de)火(huo)災(zai)溫(wen)度(du)相(xiang)差(cha)很(hen)大(da)
，且(qie)沒(mei)有(you)規(gui)律(lv)，所(suo)以(yi)當(dang)測(ce)得(de)數(shu)據(ju)後(hou)，在(zai)具(ju)體(ti)確(que)定(ding)加(jia)固(gu)範(fan)圍(wei)、加固深度時
，又往往采用敲擊法驗證。混凝土抗壓強度與敲擊後的狀況見。 

上述方法，由於檢測工具

、操作方法等原因，檢測結果往往有較大差異，需要采用“綜合評定”和“對比評定”的方法來提高檢測效率和可靠性。 

發生火災後

，首先應由業主會同消防
、設計、質檢等部門對建築物受損情況進行調查及檢測
，主要內容應包括:火災溫度
，結構材料性能，受損結構外觀及變形情況等見。 

2.3抗力的驗算  

對現有結構的抗力進行驗算，以確定加固的水平： 

2.3.1結構材料的現有強度，火災後要考慮材料的強度折減和沿截麵分布。 

2.3.2結構現有的實際剛度.這對確定超靜定結構的彎矩分布至關重要。 

2.3.3混凝土結構以實際配筋按規範驗算抗力和提供允許荷載值.用混凝土加固砌體結構時，按砌體規範驗算其抗力。 

2.3.4當結構無法測定其配筋時，可根據現有荷載及結構裂縫和變形狀況進行抗力驗算各項資料及檢測數據收集齊全後，才能根據加固要求、結構現狀的可能性、施工場地及條件
、材料供應的可能性等，作出鑒定結論.提出一個或幾個方案，從而進行加固設計。 

3建築結構的加固和修複 

3.1火災損害大致可以分為下列幾類:①輕度損害:在局部範圍內的表麵損害，邊沿剝落和產生裂縫;②中度損害:結構部件沒有塑性變形
，但有嚴重的截麵損害以及鋼筋強度降低;③在單個建築部件和結構範圍中的嚴重損害:承重構件部分或完全失去作用
，但不致倒塌; ④.化學損害:目前最重要的情況是聚氯乙烯燃燒氣體對混凝土結構的侵蝕。 

3.2受損構件的修複加固 

3.2.1基本原則 

修複加固設計應簡單易行
、安全可靠、經濟合理;要注意被加固構件的節點構造和施工方法，保證加固部分與原結構共同工作並考慮加固對建築物總體應力變化的影響。 

在確定方案時有兩種傾向值得注意: 

(l)掉以輕心。認為火災後構件並未完全喪失承載力，未考慮火災隱患對構件長期使用的影響，不予認真處理。 

(2)過於保守。任意加大處理範圍

，任意決定“打掉重建”。其實，“打掉重建”有時是不安全的

，比如連續梁，隨意打掉某一跨就會對相鄰跨的內力分布產生不利影響。 

3.2.2確保施工質量 

由於修複加固的構造及施工方法與正常建設時不同，故必須強調精心施工，確保質量。如某一框架梁用“加大截麵法”修複加固

，要求在原構件表麵外包5cm左右一層混凝土
，施工難度較大，需采用專門的施工設備和工藝，如用小直徑振搗棒振搗或用人工插搗等。 


3.3結構加固方法 

3.3.1各種結構加固方fang法fa的de原yuan則ze是shi

，鏟chan除chu損sun壞huai的de混hun凝ning土tu，必bi要yao時shi加jia鋼gang筋jin來lai保bao證zheng結jie構gou部bu件jian具ju有you完wan全quan的de承cheng載zai力li
，按an照zhao需xu要yao的de尺chi寸cun用yong相xiang應ying的de混hun凝ning土tu給gei截jie麵mian複fu原yuan，加jia固gu可ke采cai用yong置zhi換huan、繞絲


、粘zhan鋼gang和he粘zhan玻bo璃li鋼gang等deng方fang式shi。對dui於yu不bu影ying響xiang結jie構gou部bu件jian的de承cheng載zai能neng力li的de輕qing度du損sun害hai


，隻zhi要yao鏟chan除chu鬆song弛chi的de混hun凝ning土tu部bu分fen
，再zai進jin行xing填tian補bu，作zuo好hao混hun凝ning土tu表biao麵mian，以yi保bao證zheng鋼gang筋jin不bu受shou鏽xiu蝕shi。火huo災zai區qu混hun凝ning土tu在zai受shou熱re後hou因yin水shui泥ni石shi收shou縮suo變bian形xing而er產chan生sheng的de內nei應ying力li和he由you於yu火huo災zai升sheng溫wen、降溫階段的溫度分布不均勻所產生的溫度應力等，使其燒傷區內微觀結構發生一係列的變化
，導致混凝l土內部出現微細裂縫
，降低混凝土強度，增大其三塑性變形。為確定混凝土被破壞的程度，采用超J聲脈衝法進行了燒傷深度的檢測，采用拔出法輔以鑽取混凝土芯樣，對梁、柱(zhu)混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)。對(dui)於(yu)能(neng)夠(gou)造(zao)成(cheng)結(jie)構(gou)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)降(jiang)低(di)的(de)中(zhong)度(du)損(sun)害(hai)
，應(ying)小(xiao)心(xin)地(di)鏟(chan)去(qu)損(sun)害(hai)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)層(ceng)。這(zhe)種(zhong)混(hun)凝(ning)土(tu)層(ceng)從(cong)火(huo)燒(shao)的(de)顏(yan)色(se)即(ji)可(ke)看(kan)出(chu)

，不(bu)必(bi)對(dui)其(qi)強(qiang)度(du)作(zuo)精(jing)確(que)的(de)調(tiao)查(zha)，而(er)火(huo)燒(shao)顏(yan)色(se)因(yin)混(hun)凝(ning)土(tu)組(zu)成(cheng)和(he)達(da)到(dao)的(de)溫(wen)度(du)不(bu)同(tong)而(er)不(bu)同(tong)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，受(shou)損(sun)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)呈(cheng)儲(chu)紅(hong)色(se)存(cun)留(liu)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)表(biao)麵(mian)最(zui)好(hao)利(li)用(yong)噴(pen)砂(sha)清(qing)洗(xi)幹(gan)淨(jing)並(bing)弄(nong)粗(cu)糙(cao).如果鋼筋強度降低，需要置放附加鋼筋。最後用相應強度的新混凝土給截麵複原。新、舊(jiu)混(hun)凝(ning)土(tu)之(zhi)間(jian)必(bi)須(xu)有(you)良(liang)好(hao)結(jie)合(he)，鋼(gang)筋(jin)必(bi)須(xu)有(you)良(liang)好(hao)結(jie)合(he)，並(bing)且(qie)握(wo)裹(guo)力(li)強(qiang)另(ling)外(wai)采(cai)用(yong)粘(zhan)結(jie)鋼(gang)和(he)玻(bo)璃(li)鋼(gang)結(jie)合(he)的(de)方(fang)法(fa)有(you)很(hen)大(da)的(de)優(you)越(yue)性(xing)
，根(gen)據(ju)結(jie)構(gou)部(bu)件(jian)的(de)不(bu)同(tong)。大(da)多(duo)采(cai)用(yong)噴(pen)射(she)混(hun)凝(ning)土(tu)或(huo)者(zhe)模(mo)板(ban)澆(jiao)注(zhu)。嚴(yan)重(zhong)損(sun)害(hai)應(ying)該(gai)根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)情(qing)況(kuang)個(ge)別(bie)處(chu)理(li)
，常(chang)常(chang)需(xu)要(yao)局(ju)部(bu)加(jia)固(gu)或(huo)拆(chai)掉(diao)重(zhong)建(jian)，上(shang)述(shu)原(yuan)則(ze)也(ye)可(ke)以(yi)在(zai)這(zhe)類(lei)情(qing)況(kuang)下(xia)酌(zhuo)情(qing)處(chu)理(li): 

3.3.2各類建築部件的加固有不同的特點。 

3.3.2.1柱子的加固一般是采用安放圈套進行的，圈套尺寸的選擇應保證能有足夠地方放置附加鋼筋，並能順利澆灌混凝土:quantaodadouzuochengmoban，zhuzijiaogaoshikefenjiezhizuojiagushixiaowangjinshendichanququanbushousunsongchidehunningtu
，baozhengzhuzizhongbuliuneibuliefeng，biyaoshicaiqujiazhijiadenganquancuoshi。zhuzidejiaguhaiyinganzhaoyingliyaoqiufangzhifujiagangjin
，yaocaiyongxigangjinzuogujin
，buzhimiduyaoda。 

3.3.2.2梁(liang)
，尤(you)其(qi)是(shi)板(ban)梁(liang)大(da)多(duo)總(zong)是(shi)在(zai)下(xia)側(ce)被(bei)燒(shao)損(sun)，即(ji)火(huo)災(zai)損(sun)害(hai)主(zhu)要(yao)在(zai)受(shou)拉(la)區(qu)。由(you)於(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)層(ceng)剝(bo)落(luo)
，常(chang)使(shi)鋼(gang)筋(jin)外(wai)露(lu)，加(jia)固(gu)時(shi)應(ying)加(jia)必(bi)要(yao)的(de)附(fu)加(jia)鋼(gang)筋(jin)。在(zai)鏟(chan)除(chu)鬆(song)弛(chi)受(shou)損(sun)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)層(ceng)後(hou)

，再(zai)將(jiang)附(fu)加(jia)筋(jin)放(fang)置(zhi)到(dao)梁(liang)上(shang)

，保(bao)證(zheng)附(fu)加(jia)鋼(gang)筋(jin)的(de)良(liang)好(hao)錨(mao)接(jie):另外在梁上應優先采用噴射混凝土。在板上可能有兩種情況:一是混凝土覆蓋層不能保持住;二er是shi下xia麵mian的de鋼gang筋jin可ke能neng外wai露lu，在zai一yi些xie地di方fang混hun凝ning土tu與yu鋼gang筋jin之zhi間jian不bu存cun在zai任ren何he聯lian接jie。這zhe兩liang種zhong情qing況kuang下xia都dou應ying高gao度du注zhu意yi鋼gang筋jin的de強qiang度du，要yao配pei置zhi足zu夠gou的de附fu加jia鋼gang筋jin。對dui砌qi體ti等deng其qi它ta建jian築zhu構gou件jian的de加jia固gu也ye應ying按an類lei似si的de方fang法fa進jin行xing。 

3.3.2.3在一些貯存聚氯乙烯塑料製品及大量采用高分子材料裝修的火災現場，當溫度120oC時
，聚氯乙烯便分解
，同時分離出氣態鹽酸，鹽酸同滅火撲救的消防水蒸氣混合形成鹽酸霧，凝結在鋼筋混凝土結構上，氯化物對鋼筋產生化學損害，使結構強度降低。對此種損害的加固除通過機械鏟除進行修複外
，近些年來
，經常采取“石灰修複法”，zhezhongfangfashizaibuchuxianjiegouhuozaisunhaiqingkuangxia，jiangshihuihujiangyicengyicengditushizaiqingchuletanheihezangwudehunningshangbiaomianshang，zaishihuihuganzaoshi
，bahuaxuefushiwuzhilvhuawuxichu，ranhousuiganzaodeshihuicengyitongchuqu

，zheyangkeyijiangcanliudelvhuawuhanliangjiangdidaojixianzhiyixia
，congertigaojiegouqiangdu。