高层建筑钢筋混凝土结构检测与鉴定

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摘要：建筑物火灾会造成直接损失和间接损失，对损伤的建筑物需要进行修复处理，费时费钱，修复之后的建筑物会缩短使用寿命。本论文着重于研究火灾后高层建筑钢筋混凝土结构检测鉴定，对混凝土结构进行检测鉴定的时候，可以按照三个步骤进行，先初步检测，然后详细检测，最后做出综合鉴定。对钢筋混凝土结构构件采用多种检测法，选用适合的检测方法，使检测的结果有较高的精确度。

关键词：高层建筑；火灾；钢筋混凝土结构；检测；鉴定

1火灾难后建筑物的鉴定

1.1检测目的

进行检测的主要目的是对建筑的体系结构以及实际情况予以掌握，对火灾面积以及火灾的程度详细了解，为加固工作提供具有参考价值的依据。对火灾后建筑物鉴定，具体的工作是做好现场调查工作、初步评定建筑物构件所属等级、确定火灾的温度、检测混凝土的强度、检测钢筋受力性能、检测填充物砌块的墙体、检测砂浆的强度等等。

1.2鉴定方法

对火灾后建筑物加以鉴定可以采用传统经验法、实用鉴定法、概率鉴定法。这三种方法都各有优点，也都存在不足，其中传统的经验方法非常简单，操作很容易，不需要很长的时间，但是由于这种方法缺乏系统性，不具有主体性，而且相当保守性，所以，检测的结果很难保证准确。采用实际评价方法，为专门的机构承担这项工作，严格按照科学的评价标准进行，操作规范化、合理化，这种方法检测的结果准确，评价内容也更加全面。采用概率评估方法进行检测，就是应用概率理论与数理统计思想，使结构的检测结果有较高的可靠性，建筑评估的结果准确。目前来看，概率评估方法有一套完善的理论体系，可以将结构的可靠性真实反映出来，但这种方法并没有落实到实践中，依然在理论层面体现。

1.3评定等级

钢筋混凝土建筑材料的燃烧性能不同，可以划分为不同的等级。建筑材料的燃烧性能是指其燃烧或遇火的时候所发生的一切物理变化和化学变化，这项性能由材料表面的着火性以及火焰的传播性、发热、发烟、炭化、失重，以及毒性生成物的产生等特性来衡量。按照中国国家标准GB8624-97将建筑材料的燃烧性能分为4等级，即A级：不燃性建筑材料；B1级：难燃性建筑材料；B2级：可燃性建筑材料；B3级：易燃性建筑材料。火灾后建筑物的结构构件的等级分为初步等级和详细等级。结构构件火灾后的初步鉴定等级可以按照燃烧程度、损坏程度、开裂程度或断裂程度进行，但是建筑结构构件火灾后出现损伤，不应确定为一级，需要详细鉴定火灾后的建筑物结构构件，将等级分为B、C、D三级，火灾后建筑物的结构构件不能确定为A级。

1.4温度判定

当建筑物发生火灾的时候，其内部的温度会随着时间而变化，分别取时间和温度作为横坐标和纵坐标，就可以绘制出火灾过程中的时间--温度曲线。在钢筋混凝土建筑的实际火灾中，每一起火灾的时间--温度曲线是各不相同的，但为了对建筑构件进行耐火实验，进而度量耐火极限，必须人为规定一种能反映、模拟一般火灾规律的标准温升条件，把它绘制成曲线，可以对温度作出判定，据此判断燃烧的时间。钢筋混凝土的防火性能非常好，但也存在耐火极限，对任一建筑构件按时间—温度标准曲线进行耐火实验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔热作用时止的这段时间，就可以成为耐火极限，以小时表示。对于温度的具体判定如下：其一，根据火灾持续时间计算火灾温度。根据火灾持续时间，依据是火灾温升曲线计算出火灾的温度。不同的国家，火灾温度曲线标准也会有所不同，当前，中国所采用的火灾温度曲线是标准温度—时间曲线，此为国际标准化规定的。其二，根据火场残渣的燃烧特性，不同物料有不同的燃点、熔点和沸点。因此，要对火灾的温度予以确定，判断的时候可以基于火灾现场残余物的燃烧损失特性实施。其三，根据火灾后混凝土结构所呈现出来的外观特征，对火灾温度加以确定。混凝土燃烧后，其外观特征会发生变化，表面颜色也会有所不同。因此，火灾温度的判断可以根据火灾后混凝土构件的表面颜色的变化情况、表面孔隙率的变化、开裂以及爆裂情况做出判断。其四，火灾温度的判定中采用混凝土取样检测方法。对混凝土取芯之后检测试块，分析检测所获得的数据，就可以对火灾的温度做出判断。在实施取样检测的时候，温度的判别也可以通过混凝土结构的烧损厚度进行，使用超声波判别法也可以判别试件的温度，还可以使用电镜分析法判别温度。

2火灾后高层建筑钢筋混凝土结构检测鉴定

当高层建筑火灾发生之后，需要对钢筋混凝土结构进行检测并加以鉴定，这就需要做好综合检测工作。对火灾现场的基本概况全面了解，对火灾温度进行总结，做好火灾分区工作，之后进入到分项检测环节，即对混凝土的强度以及探伤深度进行检测，对钢筋进行检测，做好等级评定工作。

2.1综合检测

其一，对火灾现场的基本概况全面了解,要充分的掌握火灾现场的各种情况。有关人员要进入到火灾现场检查，还要分析火灾所持续的时间、所采用的灭火方法以及建筑物在火灾中的受损情况等。在现场检查中，还要了解燃烧物品所属类别以及堆放的具体位置，判断是否与火灾存在关联性，同时将这些都拍摄下来形成资料，根据图片详细分析。其二，对火灾温度进行总结。通过对灾后建筑物各个构件的表面进行观察，分析颜色、裂缝的宽度、爆裂的情况以及受损构建的数量等，结合受火时间进行分析，依据火灾温度-时间曲线对火灾的具体位置以及火灾的温度做出判断[1]。其三，火灾分区。根据现场的检查结果判断，对于火灾区域进行划分，主要为三级：火灾区域的过火较轻，仅为发黑混凝土表面，无脱落皮，火灾下表面温度低于300℃；一般情况下，混凝土表面只出现轻微脱落，表面产生裂缝，火灾温度介于300℃至600℃；在火灾比较严重的区域，混凝土表面剥落严重，敲击可听到空鼓一样的声音。表面的裂纹多，宽度大，火灾温度超过600℃。

2.2分项检测

2.2.1混凝土的强度以及探伤深度的检测在检测混凝土的强度以及探伤深度的时候，主要是对构件的外观状况进行检查。当混凝土结构受火之后，强度会有所降低，主要是在高温环境中受到损伤，或者所采用灭火方式的影响或者灾后龄期等因素的存在，所采用的灭火方式不同，必然会影响混凝土的强度。当火灾中的混凝土使用水冷却，相比较于自然冷却，混凝土的强度降低幅度可以达到30%。虽然通过观察混凝土的表面状况就可以估计混凝土强度降低的程度，但是不同的深度，就会产生不同程度的混凝土受火影响，在进行检测的时候，仅仅依赖于混凝土的表现状况对混凝土强度进行评价是不够的。落实到实际的工程中，对于各个构件外观所产生的缺陷要详细分析并记录下来，测定混凝土强度的时候要保证准确。检测的时候可以使用钻芯法，用于评定混凝土强度的结果更加准确。在应用钻芯法检测的时候，需要将钻头用水冷却，清除周围混凝土屑后，出水口温度控制在35℃至40℃之间，芯样直径要超过骨料最大粒径的两、三倍[2]。在取芯之后会留下孔洞，修补的时候可以使用微膨胀水泥或树脂材料，使取样部位混凝土强度等级超过整体结构强度等级。采用这种方法取芯样，垂直度、平整度都要符合有关的要求。如果发现混凝土样品与预期的标准不符合，则需要对芯样进行处理，保证芯样与找平层结合良好。2.2.2钢筋的检测在检测钢筋的时候，主要是对构件实际截面尺寸进行检测，通过测试了解构件的变形情况、掌握钢筋的强度以及配筋的强度等等。在高温环境下，钢筋会受到影响而降低强度。在混凝土的内部会有很多的空隙产生，混凝土与钢筋之间会降低粘结强度，这必然会影响构件的承载能力。在进行检测的过程中，使用钢筋扫描仪检查构件的时候要了解实际钢筋配置情况，用钢卷尺检查构件截面的规格，用经纬仪测试构件是否产生变形以及变形的幅度。在测试的时候要取样，重点测试钢筋的力学性能。将测试结果与设计图纸比较，要求构件截面尺寸和钢筋配置要与设计图纸要求符合，如果梁构件的挠度已经超出了规定限值，就要截取一段钢筋作为样品，经过测试了解其力学性能。

2.3等级评定

在检测火灾后建筑物钢筋混凝土结构之后，还要做出评定，主要是基于几个因素展开，即结构裂缝、结构的承载力以及结构的变形程度。将这些因素量化为指标之后，就可以对混凝土构件评定分级，此外，还要充分考虑到混凝土的强度、钢筋与混凝土之间的粘结程度等等对构件进行评定[3-5]。此外，需要根据实际工程制定出相应的评定方法。鉴于当前的鉴定评级主要采用定性评定方式，还要结合工程实际展开，结合检测人员的经验，做到评定的综合化，所获得的判定结果才更具有客观性。根据对现场进行检测所获得的结果，在这个建筑的27层由受损的构件是一级，18层、19层、23层和25层的受损构件是二级的，2层，4层，6层至12层，14层，16层，25层、26层受损的构件是三级。

3火灾之后的修复方法

通过对建筑进行检测所获得的实际结果，结合有关工程检测经验，制定火灾之后的建筑修复方案如下:其一，如果建筑火灾之后进行受损等级评定其为一级构件，损伤程度不是很严重，处理方法很简单，只需要对表面进行粉刷即可，不需要应用加固技术也不需要采用特殊的修复措施。其二，如果对火灾建筑进行受损等级评定其为二级构件，烧伤深度比混凝土保护层小，构件虽然受损但是没有出现露筋的现象，就需要将构件表层的疏松混凝土去除，封闭好构件上面产生的裂缝，在修复的过程中要采用比原设计高一个强度等级的混凝土，还要保证新混凝土与原混凝土黏结牢固，之后对表面进行粉刷即可。其三，如果对火灾建筑进行受损等级评定其为三级构件，就意味着建筑的受损比较严重。对于这类建筑构件，需要将受损范围的混凝土去除，将附加钢筋锚入其中，在修复的过程中要采用比原设计高一个强度等级的混凝土，合理使用加固结构，保证新混凝土与原混凝土黏结牢固，不会产生脱落的现象，之后对表面进行粉刷即可。

4结束语

通过上面的研究可以明确，从实际出发对火灾后的高层建筑进行检测，明确需要严格按照流程进行，即对现场实施综合检测，对火灾区域准确定位之后，判断现场的温度、划分火灾区域、实施分项检测，最后对构件进行等级评定，最终对不同的部位各个部件损伤情况进行检测，将相应的修复建议提出来。

参考文献

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[3]刘鸽，吴植安.高层住宅钢筋混凝土构件烧灼损伤检测分析———以太原市某在建钢筋混凝土剪力墙结构工程为例[J].太原学院学报(自然科学版).2019,(01):6-9.

[4]王成伟.高层建筑火灾致因因素分析与防火安全对策[J].住宅与房地产.2019,(33):155.

[5]高辉，李荷美.某高层建筑机房层火灾后检测与加固处理研究[J].价值工程.2020,(01):165-167.304

作者：戴文龙 单位：福建省宏实建设工程质量检测有限公司