某厂房火灾后结构性能鉴定分析

白碧波，刘 军

（1.昆山市建设工程质量检测中心，江苏 昆山 215337；2.昆山市房屋安全鉴定站，江苏 昆山 215337；3.昆山市建设工程质量监督站，江苏 昆山 215337）

0 引 言

厂房是指主要用于从事工业生产、制造、装配等活动的房屋。因具有“集中、集聚、集群、集约”的优势，在各地开发区、园区大量建设。因为厂房是人员比较集中的生产区域，一旦发生火灾，势必造成不同程度的经济损失或人员伤亡。因此，防火设计一直是工业厂房建筑设计中的重点内容之一，根据 GB 50016－2014《建筑设计防火规范》［1］，厂房的火灾危险性应根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素划分，将分类划分为甲、乙、丙、丁、戊类。厂房防火设计应遵循国家有关规范的要求，针对建筑及其火灾特点，配合先进的防火技术，顾全大局，统筹兼顾，才能防患于未然，减少火灾事故的发生。

历年统计数字显示，厂房火灾造成的经济损失约占火灾总经济损失的 20 %，这一损失是非常巨大的。除了从源头上对火灾事故加以防范外，合理评估灾后厂房的结构性能，为受灾厂房的加固改造提供科学的技术依据，是减少这一损失又一重要途径。灾后厂房的安全评估是房屋检测鉴定机构的一项重要课题，事关民生。本文以某厂房火灾后的结构性能鉴定为例，阐述常见结构在火灾作用后的质量评估要点和鉴定流程，对受灾构件做出评估，以供灾后建筑工程鉴定参考。

1 工程概况

某厂房为 3 层钢筋混凝土框架结构，现浇混凝土楼面板，建筑平面布置呈矩形，东西 1～11 轴线距离 55.0 m，南北 A～C 轴线距离 11.0 m，建筑面积 2 945 m2，建筑高度 15.2 m，建筑物设计使用年限为50 年，抗震设防烈度为 7 度，于 2005 年建造，目前作为生产车间使用。因该厂房 1 层发生火灾，房屋产权人委托某检测中心对 1 层火灾后的构件损伤情况进行检测鉴定。

2 检测鉴定

建筑工程灾后结构检测评估是一项专业性很强、技术含量很高的工作，要求检测人员必须是经相关技术培训并考核合格的专业技术或行业相关专家。对于一般检查项目，必须至少有检查员资格以上人员负责，对于重大项目，必须有主任检查员负责。为规范灾后结构现场检测，必须掌握检查要点，保证检测质量。

2.1 现场查勘

进入灾后建筑物现场应先判断进入路线的安全，对于发现危险构件应要求做好安全保障（临时支撑、拆除解危等）后方可进入。通过查勘，熟悉灾后建筑物的结构概况及物品布置、火灾情况。应摸清危险源，尤其注意次生灾害对检查人员的安全影响；要编制专项防护方案及应急措施，确保安全防护措施能满足检查工作要求。

查阅消防机关出具的厂房火灾事故认定书，了解到该起火灾起火部位在 1 层北侧烤箱处，火灾原因为电气系统故障引燃周边可燃物引发火灾，火灾持续时间约 120 min。现场调查显示火灾主要影响区域为厂房 1 层（局部构件明显损伤），其余楼层仅受到烟熏（构件外观无明显损伤）。火灾前该区域 1 层主要作为仓库及生产车间使用，除部分设备灾后损坏外，1 层储存物灾后全部烧毁，房屋主体结构受到不同程度的损伤，如图1～3 所示。

图1 生产设备损坏

图2 储存物烧毁

图3 混凝土构件受损

2.2 初步鉴定

初步鉴定应在火作用调查、查阅分析文件资料、结构观察检测、构件初步鉴定评级等方面体现。依据火灾后构件初步评级参考 CECS 252：2009《火灾后建筑结构鉴定标准》［2］，火灾后结构构件损伤状态不评Ⅰ级。损伤等级主要分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ和Ⅳ 4 个等级。

2.2.1 主要承重构件基本数据采集

对受灾范围内的构件进行随机抽样，参阅原设计图纸对构件的截面尺寸、配筋情况等进行复核，也为后续结构验算提供依据。对过火区域主要混凝土承重构件，依据 JGJ/T 384－2016《钻芯法检测混凝土强度技术规程》［3］，采用钻芯法检测其抗压强度；参照混凝土碳化检测方法检测混凝土中性化，采用 2 % 酒精酚酞试剂测试，利用卷尺或卡尺测量碳化深度。混凝土强度及碳化深度现场检测如图4、5 所示。

图4 混凝土构件钻芯检测

图5 混凝土构件芯样

2.2.2 主要承重构件外观现状查勘及初步评级

现场对火灾后各构件的外观情况进行了仔细检查并做好记录，主要包括受火后混凝土结构构件的表面颜色、锤击反应、构件表面的破损如脱落、掉角、露筋、酥松等情况及裂缝情况，结构构件的防火保护受损、变形等，根据构件外观检查结果进行初步评级。

2.3 详细鉴定

详细鉴定应在火作用调查的详细调查与检测分析、结构构件的专项检测分析、结构分析与构件校核、构件详细鉴定评级等方面体现。对初步鉴定中评定为Ⅱb、Ⅲ的重要结构构件进行详细检测鉴定，主要包括火灾影响区域调查与确定、火场温度过程及温度分布推定、结构现状检查与检测。

2.3.1 火灾温度场推定

结构构件火灾截面温度场取决于构件的截面形式、材料热性能、构件表面最高温度和火灾持续时间等。根据灾情调查及现场残留物的特征，结合构件火灾后的现状及 CECS252：2009《火灾后建筑结构鉴定标准》附录 A“常见材料变态温度、燃点”、附录 E“混凝土构件在标准升温条件下温度场实用曲线图”，可大体上推断各区域内结构所受的火灾温度分布，该厂房火灾温度分布示意图如图6 所示。

2.3.2 结构构件详细评级

现场检测检查结果表明：混凝土构件部分柱角混凝土剥落，表面存在轻微裂缝网或粗裂缝网、主筋局部裸露；部分梁底混凝土剥落、露筋，表面存在轻微裂缝网或粗裂缝网；部分楼面板板底混凝土剥落、露筋，表面存在轻微裂缝网或粗裂缝网。

根据现场检测检查结果，并结合火灾温度场推断、混凝土强度等检测结果，依据 CECS 252：2009《火灾后建筑结构鉴定标准》及相关规范及标准，对鉴定范围内Ⅱb级、Ⅲ级受灾结构重要构件进行详细评级，评级结果示意图如图7～9 所示。

2.4 鉴定结论及建议

根据鉴定评级结果，建议对 b、c、d 级构件采取相应措施进行加固处理以满足结构安全性要求，加固设计应由有资质的设计单位出具加固方案，并由有资质的施工单位进行施工，施工过程须进行全程质量监督。

图6 火灾温度场分布示意图（单位：mm）

图7 柱详细评级示意图（单位：mm）

图8 梁详细评级示意图（单位：mm）

图9 楼面板详细评级示意图（单位：mm）

3 结 语

本文以某厂房火灾后的结构性能鉴定为例，阐述了常见结构在火灾作用后的质量评估要点和鉴定流程，并依据检测结果对受灾构件做出评估。实际鉴定过程中，尚应根据详细鉴定的需要作受火与未受火结构的材质性能、节点连接、结构变形及承载能力等专项检测分析。根据受火构件的现有特征进行结构分析计算和校核，确定结构的安全性。对于特别重要的构件，宜可根据现状采用载荷试验加以分析验证。