一、分析火災損害類型
按程度劃分
1.輕度損害:在局部范圍內的表面損害,邊沿剝落和產生裂縫;
2.中度損害:結構部件沒有塑性變形,但有嚴重的截面損害以及鋼筋強度降低;
3.在單個建筑部件和結構范圍中的嚴重損害: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。
二、受損構件的修復加固
1.基本原則
修復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并考慮加固對建筑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:
(1)掉以輕心。認為火災后構件并未完全喪失承載力,未考慮火災隱患對構件長期使用的影響,不予認真處理。
(2)過于保守。任意加大處理范圍,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。
2.確保施工質量
由于修復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。
三、結構加固方法
1.原則
鏟除損壞的混凝土,必要時加鋼筋來保證結構部件具有完全的承載力,按照需要的尺寸用相應的混凝土給截面復原,加固可采用置換、粘鋼、繞絲和粘玻璃鋼等方式。
對于不影響結構部件的承載能力的輕度損害,只需要鏟除松弛的混凝土部分,再進行填補修復,平整混凝土表面,以保證構件內部鋼筋不受銹蝕。
火災區混凝土在受熱后水泥石會收縮變形而產生內應力,火災升溫、降溫階段的溫度分布不均勻會產生的溫度應力等,這使其燒傷區內微觀結構發生一系列的變化,導致混凝土內部出現微細裂縫,降低混凝土強度,增大其塑性變形。
為確定混凝土被破壞的程度,采用超聲脈沖法進行燒傷深度的檢測,采用拔出法輔以鉆取混凝土芯樣,對梁、柱混凝土強度進行檢測。
對于能夠造成結構承載能力降低的中度損害,應小心地鏟去損害的混凝土層。這種混凝土層從火燒的顏色即可看出,不必對其強度作精確的調查,而火燒顏色因混凝土組成和達到的溫度不同而不同。
一般來說,受損的混凝土呈儲紅色存留的混凝土表面最好利用噴砂清洗干凈并進行糙化處理。如果鋼筋強度降低,需要置放附加鋼筋。然后用相應強度的新混凝土進行截面復原,新、舊混凝土之間必須有良好結合,鋼筋也必須有良好結合。至于是采用粘鋼和玻璃鋼結合的方法,還是采用采用噴射混凝土或者模板澆注,要根據具體情況而定。一般會采用多種工法綜合加固。
嚴重損害則根據現場情況個別處理,要么拆掉重建,要么局部加固,上述原則可酌情應用于此情況。
2.各類建筑部件的加固有不同的特點
柱
柱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,并能順利澆灌混凝土:圈套大都做成模板,柱子較高時可分節制作,加固時謹慎地鏟去全部受損松弛的混凝土,保證柱子中不留內部裂縫,必要時采取加支架等安全措施。柱子的加固還應按照應力要求放置附加鋼筋,要采用細鋼筋做箍筋,布置密度要大。
梁
尤其是板梁大多總是在下側被燒損,即火災損害主要在受拉區。由于混凝土層剝落,常使鋼筋外露,加固時應加必要的附加鋼筋。在鏟除松弛受損的混凝土層后,再將附加筋放置到梁上,保證附加鋼筋的良好錨接;梁加固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;二是下面的鋼筋可能外露,個別地方混凝土與鋼筋之間剝離,沒有任何聯接。這兩種情況下都應高度注意鋼筋的強度,要配置足夠的附加鋼筋。對砌體等其它建筑構件的加固也應按類似方法進行。
火災后房屋處理并不能憑感觀盲目的維修或拆建,房屋結構經火災后其各種安全性能、承載性能、剛強度等都會受不同程度的損害,為更好的利用房屋,需對其進行科學規范的檢測,并根據檢測結果針對性地制定房屋加固修復方案,才能最大化的確保建筑結構性能的安全。
對災后房屋結構檢測十分必要,可以避免盲目地采取措施。火災對房屋結構造成的破壞主要源于以下幾個方面:一是建筑結構表面著火之后因溫度迅速升高,而內部溫度上升較慢,這會導致由于內外溫差差的砼裂縫,且火災時會迅速汽化結構中的水分,導致體積變大,使得結構強度降低;二是水泥時遇熱就會分解,進而破壞膠體的粘結性能,導致裂縫的出現,進而引起結構的發毛、龜裂甚至脫落;三是結構強度隨溫度的變化而變化,一般情況下,如果溫度小于五百攝氏度,經澆水冷卻的砼結構強度比自然冷卻的強度要低,如高于六百攝氏度,則澆水的比自然冷卻的砼結構強度要大。
通常根據房屋過火時間及現場勘查檢測,推斷鋼筋混凝土的性能變化和受損輕重,其損害大致可以分為下列幾類:①輕度損害:在局部范圍內的表面損害,邊沿剝落和產生裂縫;②中度損害:結構部件沒有塑性變形,但有嚴重的截面損害以及鋼筋強度降低;③在單個建筑部件和結構范圍中的嚴重損害: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。
為了安全使用和減少經濟損失,一般對受損輕者進行修復加固,對危險結構進行拆除,以確保生命財產安全。采取房屋加固修復措施時,房屋加固公司一般遵守簡單易行、安全可靠、經濟合理的原則來選取加固修復方法,進行加固施工時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,并考慮加固對建筑物總體應力變化的影響。通常對火災后房屋受損構件采取加固方法有:增大截面加固法、置換混凝土加固法、粘貼鋼板(角鋼)加固法、粘貼碳纖維布加固法等。以上幾種房屋結構加固方法的共同之處是,先須鏟除損壞的混凝土,必要時加鋼筋來滿足結構構件具有完全的承載力,按照需要的尺寸用相應的混凝土給截面復原或加大,加固可采用置換、繞絲、粘鋼和粘貼碳纖維布等方式。