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火災加固

來源:新時代加固公司     發布時間:2018-05-28

  近年來,公司業務中的有一部分是火災災后加固設計與施工,其中有大型的生產車間、酒店、辦公樓、民房等,火災加固設計不同于其他的加固設計,主要表現在經過火災后,結構構件表面混凝土在一定深度上遭到破壞,疏松甚至爆裂現象較普遍,火災嚴重部分構件的鋼筋也遭到損傷,(火災對建筑結構構件的影響)具體加固設計一般有以下幾個部分組成:

火災災后建筑加固補強

  1、基礎部分一般無火災影響,無需加固設計;

  2、框架混凝土柱、剪力墻加固設計,考慮到豎向受力構件在結構體系中的重要性,一般先將構件表面受損混凝土鑿除,再采用鋼筋+灌漿料法增大截面加固;

  3、承重磚墻一般采用鋼筋+砂漿法夾板墻加固;

  4、主梁、次梁也采用先鑿除構件表面受損混凝土,再進行增大截面法加固;

  5、樓板根據不同的受損情況,分疊合板加固法和置換加固法;

  6、受損不嚴重的構件采用表面涂刷提高結構耐久性的專用涂料法加固!

  修復加固的施工必須在技術鑒定及修復加固設,計人員的指導下完成。因為火災對工程結構的損傷是不均勻的,即使同一構件不同部位受火災損傷的程度也是不同的,只有技術鑒定及修復加固設計人員現場指導,方能有效保證修復加固設計的內容落實到每一構件及構件的每一部位。在對燒傷層進行清除時,要對裂縫逐一進行檢查確認,確定其剔鑿深度;對嚴重受損板的現場確認等工作應由技術鑒定人員、加固設計人員會同監理、施工人員共同完成,這樣做可隨時監測檢查原有結構及構件的性能,及時發現和處理各種隱患。

  建筑結構火災后的修復加固設計要比普通工程加固處理復雜得多,尤其是加固的施工質量乃是修復加固設計成敗的關鍵,而施工期間保證受損結構的安全性及穩定性更是設計關注的焦點。為了使構件處于卸荷狀態加固,要求主梁及次梁底需設置支撐,支撐必須從底層直至頂層。鏟除原梁、柱、板粉刷面層時,必須從頂層開始逐層向下。構件的加固從底層開始,然后逐層向上。每層構件的加固施工順序為先加固柱,然后框架梁、爾后次梁,最后澆搗樓層疊合層。

  火災后混凝土結構的鑒定評估、加固設計及加固施工是一項系統工程,要綜合考慮許多因素。設計人員要根據構件實際燒傷狀況隨時調整和改進原加固設計構造細節,進行現場加固施工技術指導,另外,還要處理和解決原結構施工中暴露出的質量問題及結構隱患,以確保今后主體承重骨架在使用期限內的安全性、適用性及耐久性的要求。施工人員必須深入現場,對每個加固構件和每道加固工序嚴格加強施工管理,以確保工程的質量。

  火災后房屋處理并不是憑感觀就盲目決定怎么修或拆了建的問題。須對房屋結構進行房屋安全鑒定,并根據鑒定檢測的結果,及相關規范制定科學合理的火災房屋加固維修方案。我司每年都會承接不少于五宗火災房屋加固項目,現總結類似工程處理經驗提供參考。

  一、火災房屋加固方法

  常規火災房屋加固方法主要有: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。

  加大截面加固法即在鏟除原構件的受損混凝土后,將新舊混凝土結合面清洗干凈,涂刷界面劑或其它膠粘劑在構件的周邊,重新澆筑混凝土作外包層。截面加大尺寸應滿足強度設計要求,還應有足夠尺寸設置鋼筋,并順利澆筑混凝土,外包層厚度不小于60mm為宜。且其適用的原構件混凝土強度等級不應低于C10。

  置換混凝土加固法與加大截面加固法相近,不同的是整體鏟除原構件混凝土,重新配置/補償鋼筋澆筑混凝土。加固后可復原結構,不影響建筑物的凈空,主要運用于混凝土強度較低或有嚴重缺陷的構件加固。

  粘貼鋼板(角鋼)加固法就是在鋼筋混凝土構件表面粘貼鋼板的一種加固方法,此方法使構件截面尺寸增加不多,但承載力卻大幅度提高。為了使鋼板能緊貼構件的表面,原構件表面必須打磨平整,無雜物和塵土,鋼板和綴板不應彎曲,施焊鋼板時,需要采用夾具夾緊型鋼,用螺旋套箍時,擰緊螺帽后,宜將螺帽與墊板焊接。鋼板和原構件之間隙灌注專用粘鋼膠,將兩者粘結為一體的加固方法。其適用的原構件混凝土強度等級不應低于C15。

  套箍加固法:火災后的鋼筋混凝土構件只是局部強度達不到要求的情況,又因局部問題不允許增大構件的截面積的,可采取套箍加固法。對原構件的外表面鑿去局部燒損部分,套上套箍后焊接連接,套箍和柱混凝土間留有一定間隙,并灌注高強細石混凝土或高強聚合物砂漿。其適用的原構件混凝土強度等級不應低于C15。

  粘貼碳纖維布加固法:與粘貼鋼板(角鋼)加固法相似,但碳纖維布的厚度很薄、自重很輕,有隨型性極強的特點,可以隨結構外形變化任意施工,同時可以多層粘貼(但不宜超過三層)。其適用的原構件混凝土強度等級不應低于C15。

  綜上所述,各種火災房屋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。

  二、火災房屋加固方法選用原則

  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。

  三、火災房屋加固案例實踐分析

  現列舉某工業廠房火災受損后加固設計與火災房屋加固施工具體實踐如下:

  某廠房為三層混凝土框架結構,火災影響區域主要為二層,燃燒物為橡膠制品,過火時間約4個小時,影響區域內局部柱子斷裂或嚴重破損,梁板破損嚴重并出現露筋、混凝土脫落,局部樓板已燒穿等。經對混凝土構件采用鉆芯法檢測,混凝土芯樣抗壓強度介于C15~C25。

  通過分析檢測鑒定結果,綜合評定結構的受損情況,我司制定火災房屋加固施工方案: 危險和嚴重受損的梁、柱采取混凝土置換加固,中度受損的梁、柱采用增大截面法加固和粘貼鋼板(角鋼)加固;對嚴重受損的樓板采用混凝土置換加固,中度受損的樓板采取高強環氧砂漿修補后粘貼碳纖維加固。對于不影響結構構件承載能力的輕度損害,鏟除松散的混凝土部分,再采用高強環氧砂漿填補表面,保證鋼筋不受銹蝕。

  在對梁、柱采取混凝土置換加固前,采取了主動支頂、卸荷等措施,并對原結構構件在施工全過程中的承載狀態進行驗算、觀測和控制。同時在加固設計時,對整體建筑結構的進行復核計算,避免因個別構件加固后而導致的應力重分配,從而矯枉過正。

  本火災房屋加固設計中,對9-11xD的三根因災損斷裂的邊框架柱采取混凝土置換加固,同時框架梁9xC-D于9xD處最大下沉7cm,其它火災影響嚴重區域的梁均有破損開裂現象,所以對此區域的大部分梁板采用了混凝土置換加固或加大截面加固。

  鑿除原9-11xD柱結構混凝土前,對災損嚴重區域內該柱承載范圍內需置換混凝土加固的樓板進行鑿除卸載,同時對其周邊柱進行了加大截面加固,減少已斷裂的9-11xD柱受荷,并且為后期框架梁9xC-D及三層9xD柱區域構件的頂升復位提供安全可靠保障。

  本火災房屋加固工程施工全面開展前,首先采取了千斤頂支撐系統,并在施工過程中,對各主要結構構件的變形、整體支撐系統的垂直度及千斤頂壓力值安排專人監控,信息化指導施工安全可靠。

  火災房屋加固施工完成后,根據變形觀測及近一年的使用結果表明:結構構件經采取加固措施后完全滿足安全使用要求。同時表明火災房屋加固修復與拆除新建相比,能體現更好的經濟效益、社會效益和環境效益。

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