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摘要:随着燃气在城镇中的普及使用,燃气爆炸事故也逐年增加。本文以某砖混住宅爆炸事故为例,针对燃气爆炸事故对房屋损伤的特点进行了房屋安全鉴定,对结构进行有效地加固设计,并阐述了主要的加固方法,为解决类似的问题提供了借鉴。
关键词:住宅;燃气爆炸;安全鉴定;加固处理
中图分类号:TU714文献标识码: A
1.工程概况
上海市某小区12号楼,建于20世纪80年代初,为一幢六层(局部五层)居民住宅楼,共三个单元。房屋建筑平面为矩形组合,东西向总长52.2m,南北向总宽14.6m,建筑总高度约16.8m,开间尺寸主要为3.6m,房屋各层的层高均为2.8m。房屋为砖混结构,设计砌块强度MU15,砂浆强度MU5。除楼梯间每层设有圈梁外,其他部位为一层隔一层设置圈梁,设置的楼层为二层、四层、六层及屋面。整幢房屋无构造柱,楼板为混凝土预制板楼(屋)盖,南侧阳台为悬挑板式结构。
2.爆炸情况
2013年该楼601室发生燃气泄漏爆炸事故,事故造成1人死亡,2人受伤。爆炸中心区域及主要影响范围见图1。爆炸能量较大,造成六层、五层局部顶棚、底板坍塌,部分承重墙坍塌。爆炸对结构的损伤情况如下:
1)601室的屋面板局部坍塌;
2)601室的楼面板局部坍塌;
3)601室东墙和西墙、12号602室的东墙和隔壁单元604室的西墙局部坍塌;
4)501室卧室的楼面板坍塌;
5)501室的西墙、502室的东墙局部坍塌;
6)由于上部坍塌的建筑垃圾全部堆积在401室卧室的楼面板上,造成401室臥室楼面板有一定程度的下挠现象。
图2501室卧室的楼面板坍塌 图3 604室的西墙局部坍塌
3.检测鉴定
3.1结构强度检测:
结论1:非爆炸损伤部分砌体抗压强度及混合砂浆强度符合原设计要求。
3.2房屋倾斜状况:
结论2:12号房屋整体倾斜方向无明显规律,各测点倾斜率均小于《危险房屋鉴定标准》(JGJ125-99 2004年版)规定的限值10‰,无需纠偏。
4. 设计方案评选及施工
4.1局部拆除重建
根据检测报告所述,爆炸影响的范围为12号楼的4至6层以及隔壁单元部分横墙及屋面板。故针对该情况,拟将从屋面拆至4层楼面后(包括401室卧室预制楼面板),按原样恢复原墙体及楼(屋)面板,以及恢复其余受到爆炸影响的墙体及屋面板。新砌部每层设置圈梁,在房屋的拐角处及纵横墙交接处设置构造柱,构造柱从四层圈梁顶面伸至屋面,楼(屋)盖板采用钢筋混凝土浇筑,墙体拉接筋延墙通长布置。需重点关注满堂脚手架搭设时预制楼板承载力是否满足施工荷载要求。具体施工要求如下:
1、在整体拆除前对下部结构进行支撑,脚手架从一层至顶层连续搭设,上下层钢管对齐;
2、先从上至下拆除至四层圈梁处,然后以四层圈梁为基础种筋设柱,直至六层;
3、预制楼板改为现浇板,梁板节点处需牢靠平直,梁下预留锚固钢筋,混凝土不推荐泵车泵送;
4、墙体向上砌筑至楼板200mm时,配置钢筋笼以浇注C30膨胀混凝土,使墙体与梁连成整体。
4.2圈梁扶壁柱加固
墙体外侧增设扶壁柱,通过加大墙的折算厚度以提高墙体承载力和稳定性。具体施工及构造要求如下:
1、先将粉刷层剥去,必要时可冲洗干净;
2、用电钻钻孔,在砖墙的灰缝中打入连接插筋。插筋的水平间距为120mm,竖向间距250mm,孔洞应灌实;
3、壁柱从底层设起,全高贯通;
4、壁柱截面积不小于36000平方毫米;
5、用M10的商品砂浆,MU15的砖砌筑扶壁柱。扶壁柱宽度250mm,厚度150mm。当砌至楼底或梁底时,采用有效措施以保证补强砌体有效地发挥作用。
6、考虑到新浇混凝土扶壁柱与原墙的受力状态有关,并存在着应力滞后,因此计算组合砖砌体时,应对新浇扶壁柱引入强度折减系数。
4.3钢筋网砂浆面层加固
为保证房屋整体性及墙体承载力,拟采用外墙外侧单面粉钢筋网片水泥砂浆面层的加固方式。a)首先恢复遭破坏的房屋承重墙体及楼(屋)盖。b)外墙外侧单面粉35厚钢筋网片水泥砂浆面层,公共通道及楼梯间部位亦采用板墙加固。具体施工要求如下:
1、水泥砂浆必须选用商品砂浆,在施工时留设试块;
2、抹砂浆前应钻孔,孔内干燥后安设锚筋,铺设钢筋网。且应顺墙面往返浇水湿润,并待墙面稍干后再进行抹灰;
3、铺设钢筋网时,竖向钢筋应靠墙面并采用钢筋头支起,S筋需弯曲到位;
4、钢筋网应呈梅花状布置锚筋,钢筋网四周与楼板、梁、柱等需可靠连接;
5、水泥砂浆必须分层抹至设计厚度,每层厚度不应超过15mm,各层砂浆的接茬部位应错开。最后一层砂浆初凝时,再压光两遍来增强其密实度;
6、水泥砂浆面层应在5摄氏度以上施工,防止阳光曝晒,冬季采取防冻措施,做好养护。
5.结论
砖混结构住宅发生爆炸后,承重墙、隔墙、门窗、楼板受损较为明显,必须需针对爆炸影响范围进行全面加固,并推荐进行房屋整体性加固以提高房屋抗震性能。本文对砖混结构爆炸后的损伤进行介绍并提出了几种常见加固处理方案,可有效避免次生灾害发生,效果显著。
参考文献:
[1] 《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010)
[2] 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》 (GB50550-2010)
[3] 《建筑抗震加固技术规程》 (JGJ116-2009)
作者简介:战永林(1983.7-),男,本科学士,工程师。籍贯:内蒙古乌兰浩特市。职务:同济大学土木工程学院学生;
关键词:住宅;燃气爆炸;安全鉴定;加固处理
中图分类号:TU714文献标识码: A
1.工程概况
上海市某小区12号楼,建于20世纪80年代初,为一幢六层(局部五层)居民住宅楼,共三个单元。房屋建筑平面为矩形组合,东西向总长52.2m,南北向总宽14.6m,建筑总高度约16.8m,开间尺寸主要为3.6m,房屋各层的层高均为2.8m。房屋为砖混结构,设计砌块强度MU15,砂浆强度MU5。除楼梯间每层设有圈梁外,其他部位为一层隔一层设置圈梁,设置的楼层为二层、四层、六层及屋面。整幢房屋无构造柱,楼板为混凝土预制板楼(屋)盖,南侧阳台为悬挑板式结构。
2.爆炸情况
2013年该楼601室发生燃气泄漏爆炸事故,事故造成1人死亡,2人受伤。爆炸中心区域及主要影响范围见图1。爆炸能量较大,造成六层、五层局部顶棚、底板坍塌,部分承重墙坍塌。爆炸对结构的损伤情况如下:
1)601室的屋面板局部坍塌;
2)601室的楼面板局部坍塌;
3)601室东墙和西墙、12号602室的东墙和隔壁单元604室的西墙局部坍塌;
4)501室卧室的楼面板坍塌;
5)501室的西墙、502室的东墙局部坍塌;
6)由于上部坍塌的建筑垃圾全部堆积在401室卧室的楼面板上,造成401室臥室楼面板有一定程度的下挠现象。
图2501室卧室的楼面板坍塌 图3 604室的西墙局部坍塌
3.检测鉴定
3.1结构强度检测:
结论1:非爆炸损伤部分砌体抗压强度及混合砂浆强度符合原设计要求。
3.2房屋倾斜状况:
结论2:12号房屋整体倾斜方向无明显规律,各测点倾斜率均小于《危险房屋鉴定标准》(JGJ125-99 2004年版)规定的限值10‰,无需纠偏。
4. 设计方案评选及施工
4.1局部拆除重建
根据检测报告所述,爆炸影响的范围为12号楼的4至6层以及隔壁单元部分横墙及屋面板。故针对该情况,拟将从屋面拆至4层楼面后(包括401室卧室预制楼面板),按原样恢复原墙体及楼(屋)面板,以及恢复其余受到爆炸影响的墙体及屋面板。新砌部每层设置圈梁,在房屋的拐角处及纵横墙交接处设置构造柱,构造柱从四层圈梁顶面伸至屋面,楼(屋)盖板采用钢筋混凝土浇筑,墙体拉接筋延墙通长布置。需重点关注满堂脚手架搭设时预制楼板承载力是否满足施工荷载要求。具体施工要求如下:
1、在整体拆除前对下部结构进行支撑,脚手架从一层至顶层连续搭设,上下层钢管对齐;
2、先从上至下拆除至四层圈梁处,然后以四层圈梁为基础种筋设柱,直至六层;
3、预制楼板改为现浇板,梁板节点处需牢靠平直,梁下预留锚固钢筋,混凝土不推荐泵车泵送;
4、墙体向上砌筑至楼板200mm时,配置钢筋笼以浇注C30膨胀混凝土,使墙体与梁连成整体。
4.2圈梁扶壁柱加固
墙体外侧增设扶壁柱,通过加大墙的折算厚度以提高墙体承载力和稳定性。具体施工及构造要求如下:
1、先将粉刷层剥去,必要时可冲洗干净;
2、用电钻钻孔,在砖墙的灰缝中打入连接插筋。插筋的水平间距为120mm,竖向间距250mm,孔洞应灌实;
3、壁柱从底层设起,全高贯通;
4、壁柱截面积不小于36000平方毫米;
5、用M10的商品砂浆,MU15的砖砌筑扶壁柱。扶壁柱宽度250mm,厚度150mm。当砌至楼底或梁底时,采用有效措施以保证补强砌体有效地发挥作用。
6、考虑到新浇混凝土扶壁柱与原墙的受力状态有关,并存在着应力滞后,因此计算组合砖砌体时,应对新浇扶壁柱引入强度折减系数。
4.3钢筋网砂浆面层加固
为保证房屋整体性及墙体承载力,拟采用外墙外侧单面粉钢筋网片水泥砂浆面层的加固方式。a)首先恢复遭破坏的房屋承重墙体及楼(屋)盖。b)外墙外侧单面粉35厚钢筋网片水泥砂浆面层,公共通道及楼梯间部位亦采用板墙加固。具体施工要求如下:
1、水泥砂浆必须选用商品砂浆,在施工时留设试块;
2、抹砂浆前应钻孔,孔内干燥后安设锚筋,铺设钢筋网。且应顺墙面往返浇水湿润,并待墙面稍干后再进行抹灰;
3、铺设钢筋网时,竖向钢筋应靠墙面并采用钢筋头支起,S筋需弯曲到位;
4、钢筋网应呈梅花状布置锚筋,钢筋网四周与楼板、梁、柱等需可靠连接;
5、水泥砂浆必须分层抹至设计厚度,每层厚度不应超过15mm,各层砂浆的接茬部位应错开。最后一层砂浆初凝时,再压光两遍来增强其密实度;
6、水泥砂浆面层应在5摄氏度以上施工,防止阳光曝晒,冬季采取防冻措施,做好养护。
5.结论
砖混结构住宅发生爆炸后,承重墙、隔墙、门窗、楼板受损较为明显,必须需针对爆炸影响范围进行全面加固,并推荐进行房屋整体性加固以提高房屋抗震性能。本文对砖混结构爆炸后的损伤进行介绍并提出了几种常见加固处理方案,可有效避免次生灾害发生,效果显著。
参考文献:
[1] 《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010)
[2] 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》 (GB50550-2010)
[3] 《建筑抗震加固技术规程》 (JGJ116-2009)
作者简介:战永林(1983.7-),男,本科学士,工程师。籍贯:内蒙古乌兰浩特市。职务:同济大学土木工程学院学生;