某地下钢筋混凝土通道火灾后结构检测分析.pdf

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1、第l期(总第177期)2015年2月中圄千盛工农CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．1(SeriaINo．177)Feb．2015DOl：10．3969／j．issn．1004—4655．2015．01．029某地下钢筋混凝土通道火灾后结构检测分析胡国庆(太原市建筑工程质量检测站，山西太原030002)摘要：以受火灾影响的某地下钢筋混凝土通道为对象，研究火灾后该通道的结构状况。推断火场温度、通道顶板、侧墙的损伤等级和混凝土损伤鉴定，以及受损后结构的简化计算分析等工作。得出：通道构件表面在火灾中最高温度达到300℃；混凝土

2、损伤深度较大；迎火面混凝土强度影响较大，受力钢筋强度未受影响；相对于原结构，受损后通道关键部位的应力显著增大。关键词：火灾；钢筋混凝土结构；损伤鉴定；结构分析中图分类号：TU375．03文献标志码：A文章编号：1004—4655《2015)01一0094—03太原某交通枢纽工程内下穿汽车通道为钢筋混凝土结构，通道顶距地面为4．5m，隧道净高为2。95m，净宽为7．5m，隧道侧墙、顶板厚度均为600mm，底板厚度为650mm。汽车通道已完成结构施工段总长94．7m，所采用混凝土强度等级为C50，抗渗等级P10。该汽车通道已完成结构共分3个施工

3、段，第1段侧墙、顶板混凝土于2013年12月底浇筑完成，长度为57．7m；第2段侧墙、顶板混凝土于2014年1月中旬浇筑完成，长度为17．5m；第3段侧墙、顶板混凝土于2014年1月中旬浇筑完成，长度为19．5m。汽车通道平面、剖面示意图见图1。o∥r；；惜叫工铲}峄Jlno。。／圹∥夕7I㈢jjE风_井

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6、通道If，掣哗业培鳔峰加o}s彻．}s删P鸣)8500高8400鑫6舀’一6南舀63图1汽车通道平、剖面示意图经现场了解、勘察，汽车通道于2014年1月下旬某日凌晨发生火灾，火灾持续时间约2．5h，收稿日期：

7、2014一08—19作者简介：胡国庆(1971一)，男，高级工程师，本科，主要从事建筑工程质量检测等领域的工作。自然熄灭。1火作用调查1．1火场勘察因火灾影响范围内混凝土刚浇筑完不久，最后浇筑时间到发生火灾时约7d，模板尚未拆除。根据通道内燃烧残留物可断定为木材，即施工时所用模板与方木，熄灭方式为自然熄灭。1．2构件表面曾达到的最高温度推定汽车通道内主要燃烧物为木材，且全部燃尽，其燃点温度为240～270℃【1]，说明混凝土构件表面温度曾达到270℃以上；汽车通道混凝土剥落部分外露钢筋的铅质绑丝未熔断，且绑丝端部锐边无变圆或滴状物形成，铅丝

8、的变态温度为300。350℃，说明构件表面温度≤350℃；顶板混凝土剥落部分外露的拉结钢筋端部无滴状物形成，钢筋无扭曲、变形现象，说明构件表面温度未达到低碳钢的变态温度700℃。此外汽车通道内混凝土火灾后存在大面积剥落现象，但是混凝土表面颜色呈灰青色，接近正常颜色；锤击反应声音比较响亮，混凝土表面无明显痕迹。因此，可推定汽车通道内迎火面混凝土表面最高温度曾达到270～350℃。2混凝土损伤深度通过对各区域墙体所取混凝土芯样进行湿润深度法【21检测其损伤深度，并对各芯样的润湿深度进行统计。检测结果表明，通道侧墙顶部混凝土受损深度明显大于底部混

9、凝土受损深度，底部混凝土受损深度平均为34．6mm，最大57．4mm；顶部混中国彳跋z靠胡国庆：某地下钢筋混凝土通道火灾后结构检测分析2015年第1期凝土受损深度平均为64．8mm，最大87．3mm。顶板受损深度在宽度范围内比较平均，混凝土受损深度平均为78．5mm，最大93．6mm。3火灾后材料性能检测3．1钢筋性能指标对汽车通道内受火最为严重的顶板及墙体处取钢筋样品进行力学性能指标检测，并对受火钢筋与未受火的正常钢筋屈服强度、抗拉强度及伸长率等指标进行对比。检测及对比结果如表1所示。表1通道钢筋主要力学性能指标检测结果钢筋部位／规格检测

10、项目顶板／25侧墙／22通风口墙，18屈服强度，受火450405435未受火440455545MPa标准要求≥400抗拉强度，受火595540595未受火575595640MPa标准要求≥540受火26．525．031伸长率／％未受火30．O25．024．5标准要求≥16．0≥16．O根据上述对比，火场高温对汽车通道的受力钢筋强度影响较小，且受高温作用后强度仍符合标准。3．2混凝土强度对汽车通道各区域混凝土墙和顶板通长钻取芯样，对芯样进行劈拉试验，检测墙体和顶板混凝土强度与距迎火面距离间的变化情况(见图2和图3)。60’50+薹40．＼蓍s

11、o一丞20‘鬻10+60—50-耋40÷警30j蠹zo。鬻10．501001502002503003504004505005506()0顶板内部距迎火面距离／mm图2顶板混凝土强