公寓楼火灾后结构质量检测与评估报告.docx

沪房鉴（XXX）证字第2008-XXX号

XXX市XXXX路XXXXXXXXXXX公寓
火灾后结构质量检测与评估报告

上海市XXXXXXXX院
房屋质量检测站
2008年11月11日

目 录

1. 概况 1
2. 检测依据 1
3. 房屋建筑、结构设计概况 2
4. 结构火灾损伤调查与检测 2
4.1. 火灾情况调查 2
4.2. 火灾损伤调查 3
5. 火灾后混凝土强度检测 5
5.1. 回弹法检测构件表面混凝土强度 5
5.2. 取芯法检测构件内部混凝土强度 6
6. 火灾后构件变形检测 7
6.1. 框架柱倾斜测量 7
6.2. 现浇空心板挠度测量 7
7. 火灾分析与结构损伤评估 8
8. 结论与建议 9

附件：照片1～照31（共4页）
附图1-附图6（共6页）

XXX市XXXX路XXXXXXXXXXX公寓
火灾后结构质量检测与评估报告
1. 概况
房屋地址：XXX市XXXX路
结构类型和层数：二层框架结构
委托原因与要求：XXX市XXXX路XXXXXXXXXXX公寓大堂为二层框架结构，建筑面积约2500平方米，为在建工程，结构已封顶，处于内部装修阶段，内搭有满堂脚手架（钢管、竹板），吊顶隔板施工中，底层堆积有木板等可燃物。2008年XX月X日晚，底层大厅发生火灾，底层内堆积物以及脚手架竹板等易燃物质起火，过火时间约30分钟，导致框架梁、柱和二层板等构件不同程度受损，局部构件表面混凝土剥落，箍筋外露。为保证房屋的安全使用，XXXX有限公司委托上海市XXXXXXXX院房屋质量检测站对部分结构火灾后的损伤进行检测分析，并出具火灾后结构质量检测报告。
检测内容：
1) 了解火灾起因、部位、燃烧过程和持续时间，建筑物的通风条件等。
2) 屋损伤破坏状况调查。
3) 抽样检测混凝土强度和碳化深度。
4) 根据现场检测结果和有关资料对损伤后的结构构件承载力进行评估。
5) 提供包含上述内容的检测与评估报告。
2. 检测依据
【1.】 国家行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001)（参考）。
【2.】 国家推荐标准 《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》(CECS03:2007)
【3.】 上海市标准《火灾后混凝土构件评定标准》DBJ08-219-96（参考）
【4.】 《火灾后建筑结构鉴定标准》中国工程建设标准化协会送审稿（参
考）
【5.】 国家行业标准《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》CECS 175:2004
【6.】 国家行业标准《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)。
【7.】 国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)（2006年版）。
【8.】 国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。
3. 房屋建筑、结构设计概况
本工程位于XXX市XXXX路，为在建工程，结构封顶于2007年，现处于内部装修施工阶段。上部结构共两层，底层为酒店公寓的大堂，二层为餐厅，一层板结构平面图见附图1，一层梁结构平面图见附图2，外景见照片1。平面呈凹形，长47.4m，最窄处宽16.8m，最宽处33.6m，一层层高6.9m，二层层高3.6m。
本工程上部为现浇钢筋混凝土框架结构，梁、柱的混凝土强度等级均为C30，钢筋采用普通热轧钢筋，代号为HPB235、HRB335和HRB400。双向柱距为8400mm，柱截面600×600mm，柱纵筋直径为16～18mm；二层框架主梁截面尺寸一般为300×700mm，次梁截面尺寸一般为250×600mm，二层板厚130mm。
本工程L-H轴之间二层楼板是由梁(暗梁及明梁)和非抽芯式空心楼板组成的现浇钢筋混凝土空心楼盖，板厚为600mm，内模直径500mm，中部暗梁截面尺寸为600×600mm，周边框架明梁截面尺寸为400×800（横向框架梁）、400×700（纵向框架梁）。本设计楼板混凝土强度等级为C30，按设计图纸要求，框架暗梁及空心板施工时应起拱2/1000。
4. 结构火灾损伤调查与检测
4.1. 火灾情况调查
我站于2008年11月1日对火灾现场进行了勘察检测。根据现场人员描述，火灾发生时间为2008年10月26日凌晨2时左右，3时左右消防队将火扑灭，灭火方式为喷水灭火，构件过火时间约为30分钟。施工现场可燃物包括底层满堂脚手架上的双排竹板，框架柱周边的装饰木龙骨，以及在底层K～J/2轴位置有一小仓库，内有电箱等装修材料。
根据现场了解到的情况，当夜风向为西偏北风，火势由L/1位置向G/5位置蔓延，并顺着4～5/H～G轴楼梯间烧向二楼。燃烧物主要是满堂脚手架上的竹排，以及柱周边的装饰用木龙骨，这些可燃物的特点是燃烧猛，热量高。满堂脚手架高约3m，火灾区域空间高约3.7m，且室内外空气对流，火场供氧充足，造成室内良好的火场条件，使得火场温度迅速提高，形成燃烧猛烈的旺火型火灾，但可燃物有限，燃烧时间较短（约30分钟）。火灾后现场见照片2。
4.2. 火灾损伤调查
4.2.1. 损失分类
状态Ⅰ—轻微或未直接遭受烧灼作用，结构材料及结构性能未受影响，不必采取措施；
状态Ⅱ—轻度烧灼，但未对结构材料及结构性能产生明显影响，尚不影响结构安全和正常使用，应采取耐久性或外观修复措施。一般可不采取加固措施，必要时进行详细检测；
状态Ⅲ—中度烧灼尚未破坏，显著影响结构材料或结构性能，明显变形或开裂，对结构安全性或正常使用性产生不利影响，应采取加固或局部更换措施；
状态Ⅳ—破坏，火灾中或火灾后结构倒塌或构件塌落；结构严重烧灼损坏、变形损坏或开裂损坏，结构承载能力丧失或大部丧失，危及结构安全，必须或必须立即采取安全支护、彻底加固或拆除更换措施
4.2.2. 混凝土柱表面损伤调查
柱构件混凝土表面损伤情况见表1所示，由调查可知，大部分框架柱在脚手架以下部位受火灾影响较小，在脚手架部位上部附近框架柱表面混凝土受火灾影响较大，而在柱头部位靠近梁板处则主要呈灰黑色，和梁板一样，表面混凝土局部剥落。相对来说，H～G/1～4轴框架柱受火灾影响较大。

表 1 柱损伤调查
柱轴线
柱混凝土表面颜色
损伤描述
照片编号
柱下部
柱上部
L/1
正常
附着黑灰
状态Ⅰ
照片3
L/2
正常
附着黑灰
状态Ⅰ
照片4
照片5
L/3
正常
附着黑灰
状态Ⅰ
照片6
K/1
正常
附着黑灰
状态Ⅰ
照片7
K/3
正常
附着黑灰
状态Ⅰ
/
J/1
附着黑灰
粉红色
下部为状态Ⅰ，上部表层局部剥落，为状态Ⅱ。
照片8
照片9
J/3
正常
附着黑灰
状态Ⅰ

H/1
附着黑灰
粉红色
下部为状态Ⅰ，脚手架上方表层大面积剥落，为状态Ⅱ。
照片10
照片11
H/2
粉红色
浅黄色
柱下部表层混凝土大面积剥落（最深20mm），混凝土密实坚硬；柱上部角部混凝土剥落，该柱为状态Ⅲ。全柱木龙骨碳化。
照片12
照片13
H/3
附着黑灰，微红
粉红色
柱下部表层混凝土局部剥落，脚手架上方表层混凝土大面积剥落，柱头附着黑灰，该柱为状态Ⅱ。
照片14
照片15
H/4
正常
粉红色
下部为状态Ⅰ，脚手架上方表层混凝土大面积剥落，为状态Ⅱ。
照片16
H/5
正常
附着黑灰
状态Ⅰ
/
G/1
正常
附着黑灰
状态Ⅰ
/
G/2
正常
附着黑灰
下部为状态Ⅰ，上部混凝土表层局部剥落，为状态Ⅱ。
照片17
G/3
粉红色
粉红色
柱下部混凝土表面龟裂，柱上部脚手架上方表层混凝土大面积剥落，柱头附着黑灰，该柱为状态Ⅱ。
照片18
照片19
G/4
正常
略显浅黄色
下部为状态Ⅰ，柱上部脚手架上方表层混凝土大面积剥落，柱棱角出现裂缝，为状态Ⅲ；柱头附着黑灰。
照片20
照片21
G/5
正常
附着黑灰
/

4.2.3. 屋面梁、板混凝土表面损伤、颜色调查
二层楼板底混凝土损伤调查见附图3所示，板底基本呈灰黑色，但板底表面混凝土有剥落，剥落深度10mm左右，见照片22～照片28，局部板底钢筋外露，其中（1/G）～（1/J）/1～3轴间混凝土剥落面积较大，可评为状态Ⅱ，其余楼板仅有局部位置表面混凝土剥落，可评为状态Ⅰ。锤击剥落处板底混凝土，发现混凝土密实坚硬，无疏松和裂缝，敲击声音较响亮。
框架梁中，损伤较严重的主要分布在H/1～3轴间、3/L～H轴间，见照片29、照片30，以及楼梯间1/H轴次梁，见照片31，其余部位框架梁表面呈黑灰色（附着黑灰）。3/L～H轴间框架梁表面黑灰色，局部有混凝土剥落；H/1～3轴间梁表面呈粉红色，表面混凝土龟裂，梁底局部箍筋外露，但梁底混凝土未剥落，箍筋外露主要是施工保护层偏小造成的；楼梯间1/H轴次梁表面混凝土大面积剥落，深度达10mm，但混凝土密实坚硬，梁表面呈黑灰色，这些梁可评为状态Ⅱ。
4.2.4. 火灾损伤概述
火灾受影响区域主要分布在底层，主要集中在L～G/1～5轴之间。现场检测发现，混凝土构件中大部分表面被熏黑，过火温度300℃左右。影响最严重框架柱包括H/2轴、H/3轴、G/2轴、G/3轴、G/4轴以及H/4轴柱，且柱受影响部位多位于脚手架上方1～2m，即离地面3m～5m高部位，局部呈粉红～铁锈红，混凝土表面龟裂，过火温度300～600℃，个别棱角部位混凝土开裂；靠近梁底部位柱表明附着黑烟。H/2轴由于靠底层小仓库较近，燃烧物较多，柱底部位影响教严重，柱底混凝土大面积爆裂剥落，深度达10～20mm，过火温度700～800℃，是受火灾最严重的部位。
梁、板受影响较严重的部位主要分布于K～(1/H)/1～4轴间，板底表面混凝土剥落面积较大，深度10mm左右，但板底未发现裂缝，且混凝土表面坚硬密实，颜色呈粉红或附着黑烟，过火温度小于450℃；梁表面局部呈粉红颜色，表面混凝土龟裂裂缝，较少缺棱掉角现象，过火温度小于500℃。其余部位梁板多附着黑烟，过火温度300℃左右，受影响较小。
火灾主要集中在底层，二层楼梯间部位屋面梁板被熏黑，局部电线管软化，过火温度小于300℃。
5. 火灾后混凝土强度检测
5.1. 回弹法检测构件表面混凝土强度
用HT-225型回弹仪（编号：0411116）对柱、梁的混凝土强度进行了抽样检测，检测位置表面基本完好，检测位置和结果见表2，此回弹结果仅作为评定火灾后混凝土表面强度的参考值。

表 2 火灾后混凝土回弹检测结果
测试位置
轴线位置
平均值
标准差
最小值
推定值
碳化深度
损伤情况
一层柱(下)
2∕H
51.5
0.89
50.2
50.0
2.5
侧面（非受火面）
一层柱(中)
2∕H
51.2
1.18
49.8
49.2
1.0
侧面（非受火面）
一层柱(下)
3∕H
54.5
1.38
51.1
52.2
2.0
一般
一层柱(中)
3∕H
41.3
1.83
38.6
38.3
4.0
较严重
一层柱(下)
3∕G
47.8
1.12
46.4
46.0
0.5
一般
一层柱(中)
3∕G
41.0
2.31
36.1
37.2
3.0
较严重
一层柱(中)
4∕H
40.2
0.24
39.7
39.8
4.0
较严重
一层柱(中)
4∕G
39.7
0.75
38.5
38.5
3.0
严重
二层梁
1/H∕4～5
37.6
1.92
34.6
34.4
4.0
严重
二层梁
2∕G～H
40.2
0.41
39.5
39.5
3.0
较严重
二层梁
H∕2～3
42.3
1.03
41.3
40.6
3.0
较严重
二层板
J～K∕2～3
44.2
2.73
39.7
39.7
3.0
一般
二层板
2～3∕K～L
40.6
0.75
39.5
39.4
4.0
较严重
二层板
2～3∕J～H
47.2
2.35
42.8
43.3
2.0
一般
由表2可知，柱中部（脚手架上部）火灾影响程度比柱底混凝土大，火灾后柱构件从柱底到柱中部（脚手架上部），混凝土碳化深度加深，由0.5～2mm增加到3～4mm，表面混凝土强度降低，由46～50MPa降低到37～39MPa。
火灾后H/1～3轴梁以及楼梯间1/H轴梁侧面混凝土碳化深度3～4mm，回弹强度34～40.6MPa，L～H/1～3轴间现浇空心板底部碳化深度2～4mm，混凝土回弹强度39～43MPa，火灾对其表面混凝土强度有一定影响。
由回弹检测结果可知，即使在火灾影响严重的区域，其构件表面混凝土强度均高于C30的设计值。
5.2. 取芯法检测构件内部混凝土强度
现场用钻芯法对构件内部混凝土强度进行检测，钻芯采用DD130型钻芯仪器（编号29521），采用YAW-2000型芯样试验机（编号：1560503）对芯样进行抗压试验，芯样去除了表面被过火后的混凝土，试验结果见表3所示。

表 3 混凝土芯样检测
取芯位置
区域
轴线
芯样直径（mm）
抗压强度（MPa）
芯样描述
检测方法
一层柱
下部
火灾严重
H/2
70
52.0
无异常
取芯
二层楼梯梁
火灾严重
（1/H）/4～5
100
51.9
无异常
取芯
由芯样检测结果可知，在受火灾影响严重的H/2轴柱底部，以及楼梯梁侧面，其内部实测混凝土芯样强度达到52MPa，高于设计混凝土强度值C30。
6. 火灾后构件变形检测
6.1. 框架柱倾斜测量
根据国家行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8-2007，用ZH·ET-1经纬仪(编号202193)抽样测量火灾区框架柱垂直度偏差，测量结果见附图4所示，测量结果含施工和测量误差。测量结果表明，框架柱倾斜不规则，最大倾斜率4‰，柱变形未超出设计规范要求。
6.2. 现浇空心板挠度测量
采用NA2水准仪(编号5046115)测量H～L/1～3轴空心板、暗梁以及周边明梁的挠度，测量结果见附图5。测量结果表明，现浇空心板板底最大高差为93mm，暗梁支座与跨中最大挠度δ=75.5mm，换算暗梁最大挠度与跨度比值为4.5‰，但此测量结果中包含施工误差。
表 4 火灾前后施工方测量二层楼板高差数据
轴号
第一次测量值对比
2008-08-15
挠度
（mm）
第二次测量值对比
2008-11-08
挠度
（mm）
挠度增加值（mm）
支座高程（mm）
跨中高程（mm）
支座高程（mm）
跨中高程（mm）
J/1～2
0
-40
-40
-10
-85
-75
35
K/1～2
-2
-40
-38
0
-85
-85
47
2/L～K
-17
-40
-23
-40
-85
-45
22

委托方提供了施工方在火灾前后跟踪测量二层板板面高差数据，见图6和表4所示，初次测量时间为2008年8月15日，测得二层板面最大高差为40mm（J轴暗梁处），火灾后测量时间为2008年11月8日，测得二层板面J轴暗梁处最大高差为85mm，根据委托方提供的数据推测可知，火灾后该现浇空心楼板挠度增大了35～47mm。
设计规范允许挠度为L0/300，即[δ]=56mm，[δ]＜δ＜3[δ]，属中度变形。
7. 火灾分析与结构损伤评估
本工程火灾发生在深夜，由于主要燃烧材料是脚手架竹排和柱装饰木龙骨，现场分布较广，但材料未大面积堆积，所以火灾燃烧迅速猛烈，但持续时间不长，
火借风势，由西面大门向楼梯间处蔓延，燃烧时间约30分钟，后由消防队喷水灭火，由于梁、柱、板等混凝土构件表面过火后立刻浇水冷却，导致构件表面混凝土多处爆裂剥落，个别柱受火处棱角开裂，大部分表面剥落后内部混凝土坚硬密实，未见表面混凝土高温过火后疏松粉灰现象。
火灾受影响区域主要分布在底层，主要集中在L～G/1～5轴之间。混凝土构件中大部分表面被熏黑，表面过火温度300℃左右，影响最严重框架柱包括H/2轴、H/3轴、G/2轴、G/3轴、G/4轴以及H/4轴柱，且柱受影响部位多位于脚手架上方1～2m，即离地面3m～5m高部位，局部呈粉红～铁锈红，表面过火温度300～600℃，个别棱角部位混凝土开裂；靠近梁底部位柱表明附着黑烟，而柱在脚手架一下部位大多完好，少量柱表面混凝土龟裂。H/2轴由于靠底层小仓库较近，燃烧物较多，柱底部位影响教严重，柱底混凝土大面积爆裂剥落，深度达10～20mm，表面过火温度700～800℃，评为状态Ⅲ；G/4柱上部脚手架上方表层混凝土大面积剥落，柱棱角出现裂缝，评为状态Ⅲ，是受火灾最严重的部位。
梁、板受影响较严重的部位主要分布于K～（1/H）/1～4轴间，板底表面混凝土剥落面积较大，深度10mm左右，但板底未发现裂缝，且混凝土表面坚硬密实，颜色呈粉红或附着黑烟，过火温度小于450℃；梁表面局部呈粉红颜色，表面混凝土龟裂裂缝，较少缺棱掉角现象，过火温度小于500℃，可评为状态Ⅱ。其余部位梁板多附着黑烟，过火温度300℃左右，受影响较小，可评为状态Ⅰ。
火灾主要集中在底层，二层楼梯间部位屋面梁板被熏黑，局部电线管软化，过火温度小于300℃。
本工程为在建项目，底层混凝土2007年5月份浇捣，混凝土自然碳化深度一般小于2mm，而在火灾区域检测到，火灾影响较小的区域，构件混凝土碳化深度为0.5～2mm，而火灾影响较大的部位，构件混凝土表面碳化深度最大为4mm，说明火灾高温虽然引起部分构件表面混凝土产生一定碳化，但影响程度不深，火灾对混凝土的影响主要集中在构件混凝土表面，通过现场测量，火灾对梁侧和梁底，以及板底混凝土的最大影响深度为10mm左右，对柱中部（脚手架部位上方）和柱底部火灾最严重部位混凝土的影响深度为20mm左右。
现场用回弹法检测火灾重灾区域混凝土表面剩余强度，并与正常区域混凝土进行了对比，发现受火灾影响区域表面混凝土强度有一定程度的降低，而受火灾影响最严重的构件混凝土取芯样检测则发现，构件内部混凝土强度都达到50MPa
以上，满足设计要求。
火灾影响一般区域，即状态Ⅰ和状态Ⅱ的区域，构件内热轧钢筋在冷却后能恢复强度，钢筋强度基本不受影响；在火灾影响严重区域，即状态Ⅲ的区域，由于最高温度在800℃左右，冷却后钢筋强度恢复不到原来强度，钢筋强度降低约5％～10％。
测量结果表明，框架柱倾斜不规则，最大倾斜率4‰，柱变形未超出设计规范要求；现浇空心楼盖暗梁和明梁挠度测量表明，现浇空心楼板产生了一定挠度，根据委托方提供的施工测量数据，火灾前现浇空心楼盖挠度满足规范要求，但火灾后现浇空心楼板最大挠度增加了35~47mm，挠度值[δ]＜δ＜3[δ]，属中度变形，其中包括了施工与测试误差。
8. 结论与建议
通过现场宏观调查、测试和分析，并参考火灾损伤特殊性的有关资料，可得如下结论与建议。
1) 仓库火灾属快速升温型火灾。由于室内通风条件好，供氧充足，使本次火灾火场温度升温较快，但燃烧物有限，火灾持续时间不长，火灾主要影响了底层在L～G/1～5轴之间柱、梁、板。
2) 大部分构件轻微或未直接遭受烧灼作用，结构材料及结构性能未受影响，不必采取措施（状态I）。
3) 部分楼板和梁轻度烧灼，但未对结构材料及结构性能产生明显影响，尚不影响结构安全和正常使用，应采取耐久性或外观修复措施（状态II）。
4) 个别框架柱受火灾影响较严重，中度烧灼尚未破坏，明显开裂，对结构安全性或正常使用性产生不利影响，应采取柱表面混凝土局部置换措施（状态III）。
5) 考虑到结构火灾损伤的特殊性，建议：
Ø 状态I和状态II区域受火灾影响较小，可不予加固，仅进行表面处理，用环氧砂浆修复至原样平整；
Ø 状态II区域的现浇空心大跨度板，由于挠度变形偏大，建议在对板底表面处理，即凿除表面爆裂创伤的混凝土，用环氧砂浆修复至原样平整，然后采用粘钢进行板底加固。

Ø 状态III区域，局部受火灾影响较重，混凝土构件应进行表面混凝土局部置换措施，在清理柱表面爆裂创伤的混凝土，并在表面毛糙清洁处理后，用C30细石混凝土或环氧砂浆修复至原样平整，然后采用外包角钢进行加固处理。
Ø 具体加固设计与施工应委托专业单位。

项目负责：XXX
项目人员：
审 核：
技术负责人：
上海市XXXXXXXX院房屋质量检测站
二¡¡八年