火灾后建筑结构性能及修复加固方法

火灾是一种主要的灾害形式，威胁公共安全，破坏生态环境，全球每年都会因此遭受重大损失。火灾主要有四种，分别是建筑火灾、森林火灾、交通工具火灾，工业生产设备火灾。其中建筑火灾发生频率高，会造成无法挽回的损失。而近些年来，建筑施工逐渐向规模化，高层化，用途复合化发展。而反观建筑火灾的发生的频率有增加的趋势，而从当下各类建筑结构分析，可以看到钢筋混凝土结构仍占据重要地位，虽然钢筋混凝士结构是不易燃的，但是，经过高温的持续烘烤，会导致混凝土及其内部钢筋的强度、弹性模量下降，钢筋的耐用性大大降低，严重的甚至会使钢筋混凝土结构开裂、弯曲变形，直接引起钢筋的承载能力下降，破坏了建筑物的整体性能和主体结构，针对此问题，本文旨在对火灾发生后钢筋混凝土结构的性能评价以及修复加固方法进行探讨。

1、火灾对钢筋混凝土结构破坏的分析

1.1 火灾使钢筋混凝土构件损伤.

构件由于受到火灾发生时火焰的直接烘烤发生质变，构件的性能被破坏，主要表现为以下情况：混凝土表面被烘烤后产生裂缝，部分混凝土从钢筋上脱落，钢筋露出，甚至变形，混凝土变得酥松，这种情况可能导致构件丧失承载能力而导致建筑坍塌，这种破坏大多在梁上出现。

1.2 火灾对框架性能产生负面影响

框架由于受到楼屋盖受热膨胀后的挤压，受剪而被损坏，导致框架的上下节点出现裂缝，程度不一，节点处的混凝土受热爆裂，同时也导致柱纵筋变形鼓出，梁柱错位等情况。这种损伤也会由于节点的位置产生区别，比如通常情况下柱顶的节点相较于柱底的节点损伤更加严重。这种破坏大多在梁柱的节点上出现。

2、火灾损伤建筑后修复加固的特点

由于火灾导致的建筑结构的破坏，修复加固的补救方法相较于普通工程修复更加的复杂，以下内容重在体现它们的复杂性特点。

2.1 火灾对建筑结构的破坏的诊断分析工作和修复加固工作不可分割。火灾对建筑物

构件的破坏过程复杂，不亲自到火灾现场进行分析诊断，就无法具体详细地了解到建筑构件的实际损伤情况，更无法提出切实有效的修复加固方法，因此，应该由专业的技术人员完成这项工作。

2.2 火灾对于建筑构件的破坏关乎构件的位置和材料，因此存在不均匀的特点，需要根据不同的构件具体分析，而即便是同一构件，也有可能存在不同程度的损伤，在进行修复加固的时候存在很大的困难，需要专业的技术人员进行指导，最终为建筑的修复提提出详细具体的办法和措施。

2.3 施工质量是火灾破坏建筑构件之后进行修复的关键。在修复加固的过程中，每道施工工序都需要经过专业技术人员验收，合格后才能够进行下道工序的施工。

3、火灾破坏后钢筋混凝土结构的修复加固原则

根据钢筋混凝土的结构形式和火灾破坏程度，修复加固方式应该有所侧重，采取有区别性的修复和加固方法。一般原则如下：

3.1 修复加固方案应该安全可靠、简单易行、绿色经济。安全是一切施工工程的重中之重，修复加固工作在灾害发生过后进行，具有一定的危险性，因此，应该制定安全可靠的修复加固方案。同时，修复加固工作一般直接在原有的建筑构件上进行，应当选择简单易行的方法进行施工。在制定方案时还要注意建筑整体的联动性，充分考虑修复前后的整体效应:1)进行对某一构件的修复之前，需要拆除危险的构件和凿除烧疏层，相关动作带来的敲击震动往往会使相邻构件增加不同程度的损伤，因此需注意选择合适的修复方案，尽可能减少对其他构件产生的不利影响。2)考虑修复加固后对整栋建筑抗震性能的影响。3)考虑对上层结构加固后，下层结构是否能够承受增加的荷载荷载。进行修复加固时应该尽量保留原有结构设计，减少拆除工程量。

3.2 修复加固时要尽量保证加固措施能与原始结构共同工作。

3.3 加固材料的选择和取值应满足: 1)加固用钢材-般选用|级或|级钢。2)加固用水泥应选用普通硅酸盐水泥，标号不应低于32.5R。3)加固用混凝土强度等级应比原结构混凝土强度等级提高一级，且不宜低于C20级。4)粘结材料及化学灌浆材料的粘结强度应高于被粘结结构混凝土的抗拉强度和抗剪强度。

总的来说，建筑火灾不仅会烧毁人的生活生产设备，损坏公共设施，对人类的安全造成威胁。还会对建筑物产生很大的损坏，造成巨大的经济损失。因此，对火灾后建筑及构件的修复加固的研究，具有现实和经济意义。然而，灾后修复加固任重而道远，我们应该在教训中汲取经验，防止火灾的发生。对灾后建筑物的修复加固固然重要，但更重要的是在建筑施工过程进行详细严谨的检测与鉴定，采取相关措施尽量控制或减少关于建筑火灾的发生。

参考文献：

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张振唯.钢筋混凝土结构的抗火设计及火灾后修复加固[J].工程与建设,2009,23(04):511-512+538.

张言伟,王海磊,田亚楠.浅谈火灾受损后钢筋混凝土结构的修复加固[J].科技信息,2009(09):699.

供稿：刘慧芳、陈奕恺