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某住宅楼煤气爆炸后房屋安全检测鉴定报告

2018-11-28 10:41:11 结构检测中心 阅读

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  某住宅楼煤气爆炸后房屋安全检测鉴定报告

 

  【摘要】近年来,煤气爆炸事故时有发生,人民生命财产安全受到影响。房屋在发生煤气爆炸后,气体瞬间膨胀产生的冲击波将沿压力较低的方向传播、泄压,如泄压不及时,抗水平荷载能力较差的承重结构易遭到破坏;煤气爆炸一般发生在局部房间内,对房屋整体安全影响较小,但处理若不及时,居民楼内的其他居民易形成不安心理。本文以一起居民楼煤气爆炸事故为例,针对煤气爆炸的特点对房屋进行了安全检测,并阐述了主要构件的加固方法,尽可能地使损失降到最低,为类似问题的解决提供了借鉴。

 

  1 检测概述

  2010年,某五层居民楼顶楼一房间因煤气泄露发生爆炸,事故造成 1人死亡 4人受伤,爆炸冲击波能量较大,致使该房间部分承重墙体倒塌,部分构件处于危险状态,为查明房屋受损构件及安全状况,街道委托我站依据国家和上海市的有关规定对房屋进行安全检测鉴定,做出评估意见,并提出相应的处理措施和加固修复建议,为后续房屋加固修缮提供技术依据。

  本次检测现场检测的范围主要为房屋四层及五层( 1~6)/(A~C)轴线之间区域,具体位置参见总平面示意图 1-1。房屋概貌及内部参见图 1-2、图 1-3。

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  3 现场检测情况

  3.1现场完损检测

  煤气爆炸发生后,冲击波将沿压力较低的方向传播、泄压,爆炸压力的大小与煤气浓度及泄压快慢有关。根据现场勘察,沿泄压方向门窗、隔墙及阳台等损坏较严重,隔墙大部分倒塌,南面阳台护板倾斜;爆炸造成部分承重墙体倒塌,墙体呈“X”型剪切破坏;部分预制板拼缝缝隙增大。现场具体检测结果如下:

  1)五层 3/A~B、4/A~B轴承重墙体倒塌,墙体呈 X型破坏,参见图 3-1; 2/A~B轴承重墙体出现“井”字形裂缝,裂缝宽约 2mm,参见图 3-2;

  2)屋面 4/A~B轴圈梁向东侧移(与煤气膨胀方向一致),中部最大侧移距离达 2cm;

  3)五层 4轴阳台隔墙整体向东侧移(与煤气膨胀方向一致),侧移距离约 25cm,参见图 3-3;

  4)南卧阳台板向下倾斜最大值约 5cm,参见图 3-4; 5)502室(爆炸房间)、503室纵向隔墙倒塌;其它爆炸影响范围内纵向隔墙出现不同程度的“井”字形裂缝,宽约 1mm;

  6)四层 3、4轴墙体表面渗水,为 502室爆炸至水管爆裂所致,参见图 3-5;

  7)501~503室阳台栏杆向外倾斜,与阳台板连接处脱开;

  8)发生爆炸房间天花板向上拱起约 2cm,预制板之间拼缝缝隙增大,参见图 3-6。

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  3.2结构尺寸与材料配筋复核

  现场实测结构轴线尺寸与原结构设计图纸尺寸基本相符。

  3.3结构材料性能测试

  3.3.1砂浆强度测试

  采用贯入法检测填充墙中砌筑砂浆强度,操作过程按照《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T50315-2011)及《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》 (JGJ/T136-2001,J131-2001)。试验结果可知承重墙砌筑砂浆强度推定为 2.9MPa。

  3.3.2混凝土强度及碳化测试

  现场采取回弹法对混凝土构件的混凝土强度(底层框架)进行了随机抽查测试,具体操作过程按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2011)进行,碳化深度大于 6mm,综合评定梁板柱混凝土强度为 24MPa,达到原设计强度。

  3.4 建筑物倾斜和差异沉降检测

  根据现场的实际情况,根据房屋结构特点和现场测试条件,采用 J2-2经纬仪测量了房屋外墙转角处的水平偏差,测量数值参见图 3-7,据此推算房屋的竖向倾斜率,参见表 3-1。从倾斜的测试结果可以看出,整体倾斜方向为西向和北向。其中房屋最大竖向相对倾斜率在房屋( 1/A)/12转角处,最大倾斜率为向北5.16‰。

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  4 房屋结构承载力验算、分析

  根据建筑结构图纸,结合现场检测资料,采用中国建筑科学研究院研制的 PK-PM系列软件 SATWE、砌体结构模块,对现有结构在现有使用状态下进行建模计算分析,不考虑地震作用。

  4.1 房屋使用荷载的调查与分析

  为了对房屋结构的安全性做出正确的评价,对房屋的使用荷载进行了调查分析,为房屋结构性能的计算分析提供依据。荷载调查主要包括使用活荷载和楼面板结构层厚度、建筑面层做法及其厚度等全面调查。活荷载的取值主要是根据委托方提供的改造方案按照国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001,2006年版)确定,楼(屋)面恒载的确定根据楼板设计厚度、建筑构造做法确定,分隔墙荷载根据墙体材料、厚度、高度确定。

  4.2 结构计算条件

  结构计算按照底层框架结构,Ⅳ类场地情况、丙类建筑,不考虑地基液化的可能性。计算时,不考虑施工缺陷、钢筋锈蚀等不利影响。

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  4.3现有建筑结构验算分析结果

  4.3.1 结构构件承载力验算分析结果

  (1)地基及基础

  本次鉴定对象基础已经过十多年的使用,其地基承载力有所提高。现场对房屋平面差异沉降和倾斜进行测量发现,房屋整体不均匀沉降和倾斜超过规范限值较少,可以观察使用。地基基础可评定为无严重静载缺陷。

  (2)主要承重砌体抗压承载力、高厚比基本可以满足要求。

  (3)框架柱、框架梁经计算,底层框架结构混凝土梁、柱承载力基本可以满足要求。

  (3)楼板经现场检测,未发现有明细超载使用情况,预制板未见明显变形、移位,楼板承载力满足原设计使用要求。

 

  5 分析与评估

  5.1 爆炸损坏情况分析

  因煤气爆炸是在瞬间产生的连锁氧化反应,使有限空间内气体升压,爆炸时会产生很大的冲击波,致使房屋部分承重结构损坏。爆炸的主要影响区域为 415号楼的 501室~503室,楼下的 401室~403室顶棚楼板有一定影响,五楼的 504室和 505室和四楼的 404室和405室以及其他楼层所受影响较小,未发现明显的结构性损伤;相邻房屋部分窗户玻璃发生爆裂。爆炸房间及其相邻房间承重构件均存在不同程度的损坏,部分承重构件失去承载能力,构成危险构件,房屋主要损坏部位如下:

  1) 502室卧室东、西两面承重墙体倒塌,承重墙体上部圈梁悬空,已构成危险构件;

  2) 502室厨房北面纵向半砖墙倒塌,已构成危险点;

  3) 501室 ~503室南面承重墙水平开裂,局部有倒塌危险,构成危险构件;

  4) 501室 ~503室南面阳台护栏整体向外倾斜,护栏与阳台板连接处脱开,构成危险构件;502室北面走廊护栏向外倾斜,钢筋弯折,已构成危险构件;走廊 3轴过梁与板脱开间距增大,产生水平裂缝,走廊屋面板拼缝增大;

  5) 501室 ~503室厨房与卧室之间隔墙发生不同程度的开裂,裂缝呈井字形;

  6) 402室卧室楼板出现粉刷裂缝,包括楼板纵向拼缝和横向粉刷层裂缝,最大缝宽0.2mm;401室卧室东面墙、403室卧室西面墙渗水,为 502室水管爆裂所致。

  5.2房屋危险性鉴定评级

  根据现场检测情况及构件承载力计算,房屋 3段承重墙体承重力小于其作用效益的 85%,根据《危险房屋鉴定标准》(JGJ125-99)规定,承重结构中危险构件百分数:

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  即房屋个别结构构件处于危险状态,但不影响主体结构,基本满足正常使用要求。

  由于房屋爆炸发生在顶层,部分承重墙体已失去承载能力,如不及时加固,易导致屋盖的垮塌,引发次生灾害;悬挑阳台、门窗、雨篷等受冲击波影响后易掉落,加固修缮时尚应重点检查。

 

  6 检测鉴定结论

  根据现场结构检测,对结构分析、评估后,对房屋提出如下鉴定结论:

  (1)某居民楼顶楼 502室发生煤气爆炸,瞬间的爆炸冲击力致使 502室及其相邻房间受到不同程度的结构性损坏,部分承重墙、圈梁、阳台等损坏较严重。

  (2)爆炸导致五层 3/D ~E轴、4/D~E轴横向承重墙体倒塌,圈梁与板底脱开并产生水平方向变形;D/3~6轴纵向承重墙体水平开裂、侧移;2/D~E轴承重墙体开裂,裂缝呈井字形;以上承重墙体已失去承重能力,成为危险构件,应立即采取有效措施,予以支撑加固。

  (3)爆炸导致五层D/2~5轴阳台护栏整体向外倾斜,护栏与阳台板连接处开裂,护栏与墙体连接部位(D/4)脱开;4/D阳台隔墙发生侧移;502室正门(3~4轴)纵向半砖墙体倒塌;以上部位构成危险构件,应及时进行拆除重做。 (4)爆炸导致 415号楼五层 3/ F轴走廊过梁与板脱开间距增大,产生水平裂缝; F /3~4走廊屋面板拼缝增大;F /3~4护栏向外倾斜,钢筋弯折,构成严重损坏构件,应进行加固处理;

  (5)爆炸导致 415号楼 501室、502室、503室厨房与卧室之间隔墙(E /2~5轴)发生不同程度的开裂,裂缝呈井字形,构成一般损坏构件,可拆除重砌;

  (6)415号楼 402室卧室楼板出现粉刷裂缝,裂缝南北走向,宽0.2mm,可进行加固处理;401室卧室东面墙(3/D ~E)渗水、403室西面墙(4/D ~E)渗水均为502水管爆裂所致,可进行维修处理;

  (7)框架梁强度推定值为 32.4MPa ~33.0MPa,框架柱为 24.1MPa ~28.0MPa,构件碳化深度均大于6mm;二 ~五层砌筑混合砂浆强度为2.9MPa,砌筑砂浆未发现碎裂现象。二~五层砌体的受压承载力及高厚比均满足要求;底层框架梁、柱配筋满足承载力要求。

  (8)倾斜测量结果表明,房屋整体存在向西倾斜的趋势,其中 413号楼向西最大倾斜率为6.9‰,平均倾斜率为5.8‰;413号楼南北向倾斜不明显;415

  号楼向西最大倾斜率为6.0‰,平均倾斜率为3.8‰;南北向整体向南倾斜,向南最大倾斜率为6.0‰,平均倾斜率为3.9‰;根据煤气爆炸发生的位置及爆炸冲击波的特点和作用方向推定,房屋倾斜值与爆炸无关。

  (9)在爆炸影响区域以外的损伤主要原因是房屋长年使用存在的材料老化和温度裂缝及房屋存在一定不均匀沉降而产生的裂缝等,该类裂缝主要集中在房屋的端部,如 205室、305室及 405室等,不影响房屋的安全。房屋存在一定的粉刷裂缝及预制板拼接缝,对房屋的美观有一定影响;

  综上所述,对局部因爆炸损坏的构件进行加固修复后,房屋整体可满足正常使用要求。

 

  7 建议加固措施

  (1)对倒塌的承重墙进行重新砌筑,并在相应位置增加圈梁;同时设置构造柱与新增圈梁形成整体,并与新砌筑墙体形成有效拉结;承重墙倒塌部位应用钢管支撑顶撑于原圈梁下,处理顺序为:支撑加固-拆除损坏结构-浇地圈梁、新砌墙-浇构造柱-浇顶圈梁-预制板碳纤维加固。

  (2)401室~403室顶板、501室~503室屋面板采用粘贴碳纤维布的方法进行加固;卧室与厨房间隔墙(2~5轴)拆除重砌;D/2~5轴纵向承重墙体建议拆除重砌;

  (3)D/2~5轴阳台隔墙可拆除重砌,阳台栏板恢复原状;

  (4)对出现危险点的构件,特别是有掉落伤人的危险构件(如阳台护栏、走廊楼板、雨篷等),必须及时进行加固、修缮,以确保结构安全和使用安全;

  (5)对锈胀、开裂的混凝土构件,凿除碎裂的混凝土,钢筋除锈清理干净后,在钢筋表面涂刷阻锈剂,在混凝土表面涂刷界面剂,用高标号水泥砂浆压实抹平,粘贴碳纤维布进行补强加固;

  (6)对墙体表面宽度大于 0.3mm的裂缝可采用在墙体表面采用钢筋网砂浆面层的方式进行加固补强;

  (7)对损坏构件应及时修复,加固维修后满足房屋正常使用;

  (8)对于房屋存在的非爆炸引起的墙体温度缝、房屋沉降引起的裂缝及粉刷裂缝等不影响结构安全的裂缝,可采取凿除原粉刷加贴钢丝网片重做或同居民协商解决的方式进行处理。

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