建筑物使用功能的復(fù)合化、施工企業(yè)監(jiān)控的不慎致建筑火災(zāi)頻繁發(fā)生。施工過程中由于操作不當(dāng)引起火災(zāi)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)及構(gòu)件混凝土出現(xiàn)爆裂、掉皮、鋼筋變形、受力性能改變，甚者影響結(jié)構(gòu)安全。從受損情況、檢測結(jié)果、方案設(shè)定、方案實施及安全措施介紹了某工程混凝土結(jié)構(gòu)在受到900℃高溫破壞后的補強加固技術(shù)，實施后經(jīng)檢測效果達(dá)到設(shè)計要求，不影響使用功能。 

某大型地下室工程，建筑面積約13800m2，框剪結(jié)構(gòu)。工人用氧氣切割地下一層擋土墻內(nèi)側(cè)上的拉桿時，切割引起的火星及灼熱鋼筋頭，從混凝土板預(yù)留洞口落到地下二層用于覆蓋混凝土的棉被上，引起火災(zāi)持續(xù)約1小時左右，消防車到現(xiàn)場進(jìn)行緊急救援。 
2.工程受損情況 
由于混凝土各組成材料的熱膨脹性能不同，在溫度較高的情況下，水泥石脫水收縮，而骨料受熱膨脹，使混凝土產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，破壞水泥與骨料之間的粘結(jié)。而鋼材的耐火性能差，當(dāng)溫度達(dá)500℃時，強度僅為設(shè)計強度的50%左右，當(dāng)溫度達(dá)700℃及以上時，強度僅為設(shè)計強度的5～10%。隨鋼筋和混凝土溫度升高，混凝土抗拉強度及混凝土和鋼筋之間的粘結(jié)力顯著降低。鑒于現(xiàn)場火災(zāi)的持續(xù)時間、分布范圍、可燃物特性、通風(fēng)條件、滅火過程等對火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行溫度推斷，本次火場最高溫度約為930℃。 
當(dāng)用水撲滅時，結(jié)構(gòu)表面急劇冷卻在其表面形成很大的收縮應(yīng)力，混凝土表面首先出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)變得酥松，強度減低，產(chǎn)生許多由外向內(nèi)的裂紋，導(dǎo)致混凝土爆裂、表面酥松及鋼筋外露。 

檢測情況 
3.1結(jié)構(gòu)材料性能檢測 
⑴鋼筋力學(xué)性能檢測：由于火災(zāi)造成基礎(chǔ)梁側(cè)及負(fù)一層頂板的板底混凝土大面積剝落，鋼筋外露，經(jīng)取樣檢驗，受災(zāi)后所取鋼筋的屈服強度、抗拉強度及斷后伸長率雖滿足規(guī)范要求，但屈服強度均有所下降，最大的達(dá)到3.4%，抗拉強度平均下降了12.2%，實測屈服強度與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的屈服強度特征值之比不滿足GB1499.2-2007要求。 
⑵混凝土強度檢測：根椐工程建筑結(jié)構(gòu)類型及現(xiàn)場實際情況，依據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、采用回彈-鉆芯取樣綜合法對該工程柱、梁、板進(jìn)行隨機抽樣檢測，發(fā)現(xiàn)部分混凝土強度等級不滿足設(shè)計要求，主要原因是回彈法與鉆芯取樣未在同一個側(cè)面，且地下室溫度偏低、混凝土日平均溫度累計遠(yuǎn)小于600℃.d： 
4.加固方案及注意事項 
4.1對受火構(gòu)件采取增大截面處理的方法進(jìn)行加固，局部混凝土剝落的構(gòu)件進(jìn)行鑿除處理后待混凝土表面完全干燥，用環(huán)氧樹脂水泥砂漿進(jìn)行抹壓平整。 
4.2進(jìn)行表面處理的部位，在施工前必須清理干凈且基層必須干燥，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，按照混凝土配合比進(jìn)行施工，確保混凝土強度。 
4.3對植筋經(jīng)拉拔試驗合格后方可進(jìn)行下一道工序，并提供拉拔檢測合格報告。組織專人進(jìn)行監(jiān)督施工，嚴(yán)格工序交接，符合驗收程序。 
5.方案實施 
將火災(zāi)區(qū)域的受火構(gòu)件分為梁板柱三種需要加固的情況。 

5.1梁板加固 
其操作工藝為：鑿除→清洗→鉆孔→清孔→注膠→植筋固化→鋼筋綁扎→模板支設(shè)→混凝土澆筑→拆模→強度檢測驗證。具體操作方法為： 
⑴鑿除：用手錘、釘子鑿除板松散、過火損壞的混凝土至新鮮、堅實的混凝土基面，不得用力過猛，避免造成構(gòu)件二次損傷。 
⑵清洗：用高壓水清洗混凝土表面。 
⑶鉆孔、注膠、植筋等：在受火樓板面鉆孔，孔徑Φ100mm、梅花形布置、間距1000mm，鉆孔時應(yīng)不損壞樓板鋼筋；沿框梁受火面按間距不大于100mm進(jìn)行沖擊鉆植筋孔，深度以梁箍筋直徑的15倍，用吹風(fēng)噴嘴清孔至無塵后注膠固化，經(jīng)拉拉拔檢驗合格為宜，植筋設(shè)直角彎頭。 
⑷鋼筋綁扎：綁扎原梁箍筋同規(guī)格、直徑鋼筋，間距不大于100mm。若梁底筋受損嚴(yán)重還要在梁底植相同規(guī)格、直徑鋼筋，梁截面寬度增加100mm，高度增加100mm。 
⑸模板支設(shè)：在梁、板經(jīng)鑿除后板下層鋼筋網(wǎng)外緣下50mm處支設(shè)梁、板模板，模板應(yīng)清理干凈并充分澆水濕潤并認(rèn)真添堵縫隙，減少漏漿。 
⑹混凝土澆筑：采用比原設(shè)計梁板混凝土高一個強度等級的同性能細(xì)石混凝土或自密實混凝土澆筑，嚴(yán)格控制坍落度及擴散度，采用微型振動棒進(jìn)行振搗，同時安排專人隨混凝土流淌進(jìn)展部位不斷敲擊模板，確?；炷敛话l(fā)生漏振或孔洞，并留取同條件試塊，以隨時掌握混凝土強度增長情況。 
⑺拆模：待混凝土強度達(dá)100%后，進(jìn)行模板拆除，后現(xiàn)場清理。 
⑻強度檢測驗證：采用回彈儀進(jìn)行現(xiàn)場檢測，確保強度滿足設(shè)計要求。 

 某綜合樓原為五層混合結(jié)構(gòu)，總高22.2m，底層為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，二層及以上為半框架結(jié)構(gòu)，即北跨為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，而南跨鋼筋混凝土樓面梁，一端與北跨框架內(nèi)柱連接，另一端支承在南向磚墻上。南北兩跨跨度均為7.4m，南跨還帶有1.5m的外挑陽臺。總向有11個開間，橫墻間距為11×3.2＝35.2m，房屋總長度為38.4m。最西頭兩開間分別為樓梯間和衛(wèi)生間、貯藏室，該綜合樓于1970年籌建，1972年開始動工，邊設(shè)計、邊施工，1976年竣工，1977年正式投入使用，1984年一樓作了調(diào)整改動，1988年二樓改為店堂，1993年將二樓外租，被間成小開間，1994年頂部增加一層，1996年三樓外租，在裝修過程中南向中部拆去六個木窗及窗下磚墻。 

 1998年4月21日下午5時左右該大樓三樓樓面及以上，東西向28～34軸之間突然倒塌(見圖1)。倒塌部分面積達(dá)1025m2，受損面積為3444m2，直接經(jīng)濟損失435萬元。 

 2坍塌后結(jié)構(gòu)損傷調(diào)查 

 為分析事故發(fā)生原因，為加固提供可靠的依據(jù)，我們對梁、板及柱的破壞情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查。 

 2.1 梁 

 2.1.1一層至頂層除坍塌部分外，其它南北向橫梁不同部位不同程度出現(xiàn)裂縫。 

 2.1.2三、四層樓面， 29 ～ 33 軸上 B ～ C 軸段鋼筋混凝土梁距B軸2m左右處斷裂，該部分梁縱向鋼筋受損變形，彎起鋼筋幾乎被拉直，箍筋靠近B軸處被拉斷(圖2)。 

 2.1.3五、六層：29～33軸上B～C軸段鋼筋混凝土梁齊B軸縱梁南側(cè)根部斷裂，該部分梁縱筋被拉變形，箍筋靠近B軸處被拉斷。搶險時，該部分梁縱筋齊B軸柱南側(cè)外邊截斷，同時，五層樓面梁34軸上B～C軸段梁出現(xiàn)水平裂縫，該段梁已被破壞。 

 2.1.4屋面層:原加層所用工字鋼在30、32軸上B、C軸斷坍落，B～C軸之間縱向工字鋼扭曲變形，31及33軸上，B～C軸段混凝土梁坍落。28、34軸上B～C軸段混凝土梁斷裂破壞(圖3)。 

 2.2 板 

 三層及以上，28～34軸之間B軸南側(cè)全部坍落(圖4)。 

2.3 砌體 

 三層及其以上C軸29～33軸之間窗間墻全部坍落，一層34軸南向窗間墻粉碎性破壞，三層28軸南向窗間墻粉碎性破壞 

 3結(jié)構(gòu)材料性能檢測 

 為給鑒定及計算分析提供依據(jù)，對房屋倒塌后現(xiàn)存結(jié)構(gòu)進(jìn)行材料檢測是非常重要的。因此，在加固設(shè)計之前，我院對該房屋鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行了檢測，檢測內(nèi)容有：(1)鋼筋抗拉強度；(2)混凝土強度等級；(3)混凝土碳化情況。 

 3.1試驗結(jié)果 

 3.1.1 鋼筋 

 在梁上取得φ16、φ18圓鋼試樣各二個, φ16、φ18螺紋鋼試樣各兩個，共8個試樣，對鋼筋強度、延伸率及冷彎性能指標(biāo)進(jìn)行了測試，結(jié)果見表1。 

 3.1.2混凝土 

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