工程搶險三例--廠房滑移、大廈失穩(wěn)與樓房失火.ppt

1、返回總目錄,第16章工程搶險三例廠房滑移、大廈失穩(wěn)與樓房失火,教學提示：當人類最終覺醒以后，自相殘殺的戰(zhàn)爭將會日漸減少，而由于人類對地球的過度開發(fā)，自然災害、人為過失災害則將日漸嚴峻。因此，工程搶險將是工程師們面臨的一大挑戰(zhàn)。2004年，在上海召開的首屆世界工程師大會上，人們就對以上問題達成了共識。這里列舉的三例工程搶險只能作為參考。 教學要求：建議引導學生，面對播放太平洋海嘯、巴基斯坦地震的電視屏幕和一些工程搶險成功的現(xiàn)場實錄畫面去思考問題，加強鍛煉。 工程搶險有別于消防隊或救援隊的緊急救援行動，前者著重于工程安全的保護，后者著重于人身安全的搶救。在多數(shù)場合下，雙方的緊密配合很有必要，這樣才

2、有可能圓滿地完成任務。因此，作為指揮工程搶險的工程師，不僅要有扎實而全面的技術(shù)功底，還要具備救護隊員們勇敢機智的職業(yè)素養(yǎng)與獻身精神。工程搶險任務是在緊急條件下臨危受命，事前也許對工程的歷史情況比如工程地質(zhì)條件、設計圖樣資料、施工檔案記錄既不熟悉，對事故發(fā)展過程比如結(jié)構(gòu)裂損、變形、位移等異常現(xiàn)象和當前現(xiàn)狀也未作過了解與研究，一切仍很陌生。但險情就在眼前，只能憑直觀或憑現(xiàn)場當事人的介紹去觀察、思考與分析判斷，并迅速而果斷地提供切實可行的應急方案。其中的難度和風險是可想而知的，這 是對工程師的最大考驗?，F(xiàn)結(jié)合發(fā)生在江西的某硅酸鹽材料制品廠廠房滑移事故、發(fā)生在武漢的某18層大廈失穩(wěn)事故和發(fā)生在江西與湖

3、南的兩起火災事故的搶險過程來進行一些論述。,廠房滑移搶救方案的選擇,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,大樓失火搶救方案選擇,本章內(nèi)容,思考題與習題,關(guān)于衡陽火災搶救過程中塌樓事件述評,廠房滑移搶救方案的選擇,一. 情況掌握 對于指戰(zhàn)員來說，要善于爭取時間掌握情況，避免盲目行動。對于廠房滑移事故來說，必須掌握的情況包括以下幾方面。 1. 環(huán)境鑒定 既然定性為廠房滑移事故，首先必須弄明白究竟是區(qū)域性的小環(huán)境山體滑移，還只是工程本身的相對滑移，或是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的局部滑移，因此進入現(xiàn)場的第一件事是對環(huán)境地質(zhì)條件進行鑒定。 如果周圍環(huán)境出現(xiàn)樹木歪斜“醉”倒、地面產(chǎn)生裂縫和陷落、山體崩塌失穩(wěn)、地下水流異常等跡象，就可以斷

4、定這些屬于區(qū)域性地質(zhì)活動現(xiàn)象，那么搶險難度也就增加了。此時，應該以讓人員逃避為上策。若不是地質(zhì)活動現(xiàn)象，就應該以搶救為重點。,廠房滑移搶救方案的選擇,2. 裂縫定性 任何事故的發(fā)生發(fā)展過程與結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象是息息相關(guān)的。只要對結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)的所有裂縫的產(chǎn)狀和走向、傾角與開裂的時間過程進行了全面研究與分析，就不難對事故進行定性。能否搶救，怎樣搶救，心中也就有了底。 3. 滑移定量 既然根據(jù)眼前的情況初步判斷為廠房滑移，就必須對滑移進行定量觀測。定量觀測必須注意兩點，一是測量基點必須從遠處引入，并進行相應的跟蹤觀測，以審定其相對滑移情況，確定其滑移性質(zhì)究竟屬于整體滑移還是局部滑移。并隨時掌握其滑移變化情況

5、，以便采取應急措施。,廠房滑移搶救方案的選擇,二. 原因分析 掌握了以上基本情況，就可以分析出滑移現(xiàn)象的確切原因?；剖鹿室话阌上铝袔追N原因引起。 (1) 地動、滑坡、或地層蠕動現(xiàn)象引起的建筑物整體蠕動或滑移。 (2) 地基局部剪切破壞引起的基礎和上部結(jié)構(gòu)局部滑移與傾斜。 (3) 地基不均勻下沉引起的一面坡沉降曲線導致建筑物的傾斜，并引起相應的一面坡滑移(蠕動)。 三. 風險評估 如果經(jīng)過分析確認為屬于第一類原因引起的整體滑移，則風險最大，必須進行區(qū)域性滑坡防治。工作量較大，但畢竟還是可以治理的。如果經(jīng)分析確認屬于第二類或第三類原因引起的滑移現(xiàn)象，則風險不是很大，只要搶救及時，工程量也不會很大

6、。 四. 方案選擇 只要切實摸清了情況，找出了原因，處理方案的選擇并不難，實施難度也不會大，甚至見效還比較快。一切貴在抉擇要果斷，行動要迅速，對癥下藥，就可立竿見影。一般以采用錨拉樁或抗滑墩治理滑移見效最快。,廠房滑移搶救方案的選擇,五.工程實例 江西某硅酸鹽材料制品廠廠房滑移事故 山崩、滑坡是土木工程師的勁敵。大的山崩、滑坡對工程具有很大的破壞性，然而滑坡、山崩畢竟出現(xiàn)在地表，只要認真考察，正確分析，多方著手，還是可以防治的。江西某硅酸鹽制品廠廠房滑移事故就是一例。該廠房建于風化千枚巖山坡下，屬于鋼筋混凝土門架及磚混組合結(jié)構(gòu)、毛石砌基礎。由于千枚巖具有內(nèi)摩擦角小、水穩(wěn)性差的特性，容易出現(xiàn)山崩

7、、滑坡等現(xiàn)象。該廠址附近已有先例，當初選址時即已存有戒心。 廠房主體結(jié)構(gòu)剛完成，就出現(xiàn)了如下跡象：A軸線上的擋土墻挾持A.13與A.14兩個柱基向前滑移。具體表現(xiàn)為A軸線上擋土墻面上出現(xiàn)八字形裂縫No.1.13，軸線上A與B之間擋土墻面上則出現(xiàn)了往里傾的斜裂縫No.2。此外，B、E軸線上的12及78開間墻面上亦出現(xiàn)斜裂縫No.3、No.4、No.5等。如圖16.1所示。根據(jù)隱蔽工程記錄，除了13軸線的一個角A.13柱基處為軟黏土(已對它作了加深加寬處理)外，其余基礎全部落在風化基巖上。因此，人們直觀地認為A軸線擋土墻上的裂縫及其外移現(xiàn)象，只是A.13墻角基礎下沉的反應而已，不會造成大的威脅。但

8、是當時從No.1、No.2裂縫的產(chǎn)狀和傾向分析，認定不是A.13墻角基礎下沉所致，隨后的沉降觀測也驗證了這一判斷。而No.3、No.4、No.5裂縫則屬于一般溫度裂縫(冷縮型正八字裂縫)。唯擋土墻的開裂和前傾情況比較嚴 重，但經(jīng)驗算，該擋土墻設計斷面偏于保守，而且還在擋土墻砌體中腰部位加了兩道鋼筋混凝土腰帶圈梁，抗傾覆和滑移均不應有問題。,廠房滑移搶救方案的選擇,(a) 平面圖 (b) 立面圖 圖16.1 硅酸鹽制品廠裂縫分布圖 注：1. 預應力混凝土槽瓦；2. 鋼筋混凝土門架；3. 懸掛式吊車；4. 毛石擋土墻 5. 預應力屋架；6. 磚墻柱；No.1No.5 表示裂縫。,廠房滑移搶救方案的

9、選擇,就在對現(xiàn)象進行判斷分析的時候，廠房滑移速度加快，13軸及14軸柱列上的預制鋼筋混凝土連系梁支承牛腿處的焊縫也被突然拉斷脫開。經(jīng)補焊恢復連接，幾小時后又脫裂。聯(lián)系到上述No.1No.5等裂縫的存在，現(xiàn)場指揮人員懷疑大規(guī)模的滑移災難將發(fā)生，決定將全部施工人員和設備撤離，等待廠房坍毀。 面對這一緊急情況，工程師們作了冷靜分析，又詳細勘察了廠房附近的地貌和地裂情況，并未發(fā)現(xiàn)山崩、滑坡等跡象，而且廠房的其他部位也并無反應。從No.2裂縫的傾向以及13軸與14軸柱列上第一道連系梁支座焊縫的拉開情況，更可以證明擋土墻的滑移只是 局部問題。因為如果是整體滑移，則相對位移和裂縫不會集中出現(xiàn)于此處。說明還有

10、一線搶救脫險的希望，于是他們采取了以下緊急措施。 (1) 在13及14軸的鋼筋混凝土柱列上，各加兩道花籃螺栓拉桿，臨時將擋土墻的下滑分力轉(zhuǎn)給各鋼筋混凝土柱分擔以爭取時間。如圖16.2(a)所示。 (2) 從擋土墻上No.1裂縫的開展情況及墻身不等的外傾現(xiàn)象判斷，認定No.1裂縫的交點下方地基存在剪力破壞面，是滑移和開裂的根源。從而決定從該處開挖，以驗證上述論斷，并考慮增設鋼筋混凝土抗滑錨樁。 經(jīng)過兩晝夜的緊張工作，錨樁基坑開挖到擋土墻基礎底面標高時，露出了千枚巖坡腳的剪切破壞面。繼續(xù)奮戰(zhàn)四晝夜，錨樁工程全部完成，工程轉(zhuǎn)危為安。如圖16.2(b)所示。,廠房滑移搶救方案的選擇,(a) 剖面圖 (

11、b) 錨樁布置圖 圖16.2 廠房滑移搶險工程布置圖 注：1. 鋼筋混凝土錨樁；2. 毛石砌扶墻；3. 連系梁；4. 擋土墻； 5. 回填土加石壓重；6. 千枚巖剪切破壞面；7. 千枚巖基面； 8. 地表面；9. 連系梁牛腿焊縫拉開處；10. 花籃螺栓拉桿。,在錨坑開挖過程中，情況比較危險，隨時有人擔任警戒，兩臺經(jīng)緯儀交替觀測擋土墻和柱列的外移變化。花藍螺栓拉桿確實發(fā)揮了作用，柱列承擔了擋土墻的下滑分力。在全部過程中，擋土墻和柱列基本上處于穩(wěn)定狀態(tài)。錨樁間回填的壓重土夾石工作完成后，拆除花籃螺栓，繼續(xù)進行了跟蹤觀測，至今已使用20余年，整個工程安全無恙。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,一. 原因分析

12、大廈出現(xiàn)整體失穩(wěn)的原因只可能是樁基礎的水平失穩(wěn)或天然地基的整體失穩(wěn)。懸浮在軟土層或粉細砂層中的樁基礎，在擠土效應和超靜孔隙水壓力效應作用下，對水平力作用最為敏感，容易出現(xiàn)整體失穩(wěn)現(xiàn)象。在地震力作用下的粉砂土出現(xiàn)液化現(xiàn)象和軟黏土出現(xiàn)流變現(xiàn)象以后，土體顆粒呈懸浮狀態(tài)，失去自重應力，也失去部分側(cè)向約束力，即主動部分土壓力和被動土壓力。由此導致的樁基或建筑物整體失穩(wěn)現(xiàn)象就更嚴重了。 二. 風險評估 大廈的結(jié)構(gòu)特征是整體性較好，空間剛度較大，有較大的基礎底盤與較大的基礎埋深。因而具有較強的抗裂損和抗傾覆能力。即使在失穩(wěn)情況下出現(xiàn)較大的頂點位移擺幅和較大的重心偏離形心現(xiàn)象，也仍然保持有較大的抗傾覆安全儲備

13、，不容易導致傾覆危險。對于樁基礎來說，還擁有很強的抗拔能力，傾覆危險就更小了。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,三.方案選擇 治理大廈失穩(wěn)病癥應該在“穩(wěn)”字上下工夫。穩(wěn)與失穩(wěn)的分水嶺是極限平衡條件。像天平一樣，處于極限平衡條件下，就存在四兩可拔千斤的機遇。只須增加些許外力，就可轉(zhuǎn)危為安，扭轉(zhuǎn)局面。相反，只須在不利方向再增加些許外力作用，就可在頃刻之間形成坍塌事故。因此治理失穩(wěn)方案首先必須著眼于穩(wěn)住陣勢，不使情況惡化。然后逐步采取相應的加固措施，改善地基與基礎的穩(wěn)定狀態(tài)。 四. 工程實例 武漢某18層大樓樁基失穩(wěn)事故分析,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,1. 基本情況 武漢某18層樓工程為剪力墻結(jié)構(gòu)，高56.6m，

14、建筑面積14600m2，建于漢口沿江軟土地段；筏基，板厚1600mm，底盤尺寸近30m見方；以336根標準承載力1000kN、600mm的錘擊沉管擴底灌注樁承重；樁間還設計了394根擠密排水沙樁，后因施工困難取消；樁入土深20.5m，有效樁長17.5m，穿過淤泥及淤泥質(zhì)黏土進入中密粉細砂持力層1m4m；中密砂厚度在10m以上，下臥層為1.3m3.2m的沙卵石，以下層是基巖。樁基未做靜載試驗，動測抽查63根樁，發(fā)現(xiàn)其中13根存在缺陷，但有9根屬挖掘機掘土過程中造成的表面砸撞損傷，只有4根存在深部斷面缺損。應認為，樁身澆注的完整度是基本合格的。由于施工進度快，從筏板施工到結(jié)構(gòu)封頂前后不到5個月。封

15、頂后約3個月，于1995年12月3日初次覺察大樓出現(xiàn)470mm的相對傾斜。經(jīng)采取配重加壓、注漿、粉噴、錨桿、壓樁等多種措施，傾斜未終止，傾向卻有改變(從東北改為西北向)。頂端水平偏移量達2884mm，被迫采取了控爆拆毀措施。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,2. 事故起因 事故形成因素自然是多方面的，教訓值得吸取，具體責任則有待各方分別承擔。但從技術(shù)分析著眼，認為主導原因還是單一的。有學者認為，事故原因是由于基坑開挖程序不當引起軟土側(cè)移，造成樁身傾斜彎折所致，并作了大量的理論計算工作來驗證。但經(jīng)研究，認為基坑開挖違反操作規(guī)程自是不當，但絕非主導原因。因為對于受擾動的樁間土來說，尤其在超靜孔隙水壓力完全消

16、退以前，其物理力學計算參數(shù)如含水量w、重度、孔隙比e、壓縮模量E、側(cè)向反力系數(shù)Ks等已發(fā)生了根本變化，因此所有計算也失去了依據(jù)，何況根據(jù)有關(guān)資料理論計算，基坑開挖引起的樁頂水平位移值僅為140mm190mm，還在規(guī)范允許的樁頂水平誤差范圍內(nèi)，這說明基坑開挖不當不應成為事故主導原因。事實上基坑開挖深度只有3m，僅在局部曾挖到5m，高差有限。如果樁間土不曾受到嚴重擾動，在群樁和土體共同工作條件下，土拱作用、嵌固作用、粘滯作用形成的樁土共同體的抗側(cè)向剛度決不致引起嚴重的樁土側(cè)移。即使基坑底面以上的樁身部分受到一些推移影響，至少不會導致全樁身彎曲彎折或傾斜位移。因此認為，事故根本原因只是因為在打樁過程

17、中的擠土效應導致了樁間土的嚴重擾動破壞。擠土形成的強大側(cè)壓力導致新澆注樁身縮頸、彎曲、彎折、裂縫。根據(jù)設計，近30m30m見方面積內(nèi)布置了336根600的錘擊沉管灌注樁，布樁率(樁密度)達10。按900的擴底面積計算，則布樁密度達24，擠土效應是驚人的。擠土效應和超靜孔隙水壓力造成的惡果不僅使樁身彎曲彎折，還會使地面隆起、樁身上浮、軟土失重、粉砂土液化。這就是樁基整體失穩(wěn)的根本原因。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,3. 傾斜機理 通過對工程地質(zhì)條件和設計與施工情況的研究，可對大樓的傾斜機理作如下分析。 (1) 在樁基完工5個月以后，超靜孔隙水壓力已經(jīng)消除，被擾動土體已基本固結(jié)。如樁尖能達到設計的持力層

18、深度，單樁允許承載能力為 ， ，總荷載為15kN/m214600m2 21900kN，在未滿載時，單樁實際荷載應小于Pd=21900/336 650kN。PaPd的值在1.281.92。樁基支承能力安全儲備足夠，不應出現(xiàn)過大沉降和傾斜。 (2) 正因為打樁過程中的擠土效應和超靜孔隙水壓力作用引起了樁身彎曲、彎折和上浮，其上浮、彎曲、彎折的具體情況和嚴重程度與施工順序及擠土方向密切相關(guān)。但根據(jù)工程地質(zhì)條件，若粉砂層較厚，樁尖入砂深度較大(4000mm)的部分，樁尖被嵌固程度大，樁身受彎折的可能性大；若粉砂層較薄，樁尖入砂深度淺(1000mm)的部分樁，因嵌固程度小，甚至當軟土失重、粉砂土液化以后

19、使樁身上浮，完全處于懸浮狀態(tài)，此時樁身的自由度大，不致被彎折受損，卻有可能傾斜。應該承認，即使是浮懸、彎曲或彎折的樁，雖然不能提供預期的支承(垂直受壓)力，但仍可達到樹根樁或加筋土的作用，能保持樁土共同體的抗拔能力和抗剪切破壞能力。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,(3) 群樁受荷后有以下兩種破壞機理：一是受荷后浮樁樁尖很快進入持力層(粉砂)時，彎折樁一側(cè)先屈服，因為浮樁樁身受損較輕，只要樁尖一達到持力層，即能發(fā)揮支承作用，而彎折樁受損嚴重，受荷壓屈后會有較大沉降發(fā)生；二是浮樁樁尖離持力層較遠時，基本失去了支承能力，必將引起較大沉降，而彎折較嚴重一側(cè)的樁相對沉降量較小。根據(jù)以上兩種機理判斷，建筑物向北而

20、不向南傾斜絕非偶然。 (4) 建筑物的抗傾覆平衡方程為 We= + 式中：W建筑物總荷載； e建筑物偏心距； Pc受壓樁支承力； Pt受拔樁支承力； ec受壓樁合力偏心距； et受拔樁合力偏心距。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,在沉降和傾斜發(fā)展過程中，受壓樁群和受拔樁群的受力情況在不斷調(diào)整，e、ec、et值在不斷變化，接近臨界傾覆狀態(tài)時，可假定受壓樁完全屈服， =0。此時建筑物總抗拔力N可按下式計算： = + 式中： 連樁拔起的土體重量，與土的內(nèi)摩擦角有關(guān)； 受拔樁群的總重量。 經(jīng)略算得知 179265kN；設取中和軸00為旋轉(zhuǎn)軸，則傾覆力矩M= =219000e，M抗=1792657.5，按M抗=M

21、傾，算得e=6.139m，其值遠大于1.442m。事實上，即使全部抗壓樁處于懸浮狀態(tài)，加筋土體也能提供一定的抗壓(抗傾覆)能力。因此認為，傾覆風險并不存在，可以采取拯救措施。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,4. 拯救措施 既然一時不存在傾覆危險，且剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，抗變形能力強，在傾斜度遠大于規(guī)范限值的情況下，可采取拯救(糾傾)措施。其實，在大樓處于臨界平衡狀態(tài)時，就像天平一樣對外力作用非常敏感，只須稍施外力，就可以改變其平衡狀態(tài)，制止傾斜發(fā)展，或改變傾斜方向。因此糾傾難度并不大。 (1) 從大樓的四角適當高度(12層左右)選擇著力點，甩出8根穩(wěn)繩(拖拉繩)，分別用8臺大噸位礦用穩(wěn)車穩(wěn)住，以

22、控制傾斜發(fā)展，并逐步進行扶正導向。 (2) 沿大樓北側(cè)基礎周邊靜壓若干鋼管樁，補充受壓樁群支撐能力，加大抗傾覆力矩。 (3) 沿南側(cè)基礎周邊打降水井(或利用施工降水井)加大南翼降水力度，加速南半部地基土的固結(jié)與下沉。 (4) 在北半部筏板上布孔，從北向南壓樁，并灌注高壓粉煤灰水泥漿，以頂升筏基，并充填筏板底下的空隙。 (5) 在南半部筏板上布孔，灌注低壓粉煤灰水泥漿，起充填作用。 (6) 經(jīng)檢測，糾傾滿足要求，筏底粉煤灰水泥達到強度后，即可停止靜壓樁的頂升，放松穩(wěn)繩，交付使用。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,5. 安全評估 由于地基土體還在恢復固結(jié)階段，沉降與傾斜正在迅速發(fā)展中，一切參數(shù)變化不定，要對

23、整個拯救過程的安全度進行準確計算，顯然是困難的。但仍可以從以下幾個方面作一些安全評估，以避免盲目操作，減少風險。 (1) 關(guān)于大樓抗傾覆能力的評估。要評估大樓的抗傾覆能力，不妨與著名的比薩斜塔作一比較分析。見表16-1。 表16-1 抗傾覆能力比較,比較分析結(jié)果表明，就抵抗能力來說，比薩斜塔衰老脆弱，武漢大樓堅固可靠。斜塔可望得救，而大樓卻被放棄補救，殊為可惜。,大廈失穩(wěn)搶險方案選擇,(2) 關(guān)于地基最終承載能力的估計。要迅速判斷事故性質(zhì)，緊急采取對策，決定大樓的命運，首先須對地基最終承載能力有一估計。如前所述，由于受到打樁過程中的擾動破壞，引起高靈敏度淤泥質(zhì)土失重和粉沙土液化，最初可能部分甚

24、至全部喪失其承載能力。但隨著時間推移，超靜孔隙水壓力消退，土層固結(jié)，承載能力是可以恢復的。問題在于擠土效應和超靜孔隙水壓引起的地基土上升，地面隆起和樁身上浮量究竟有多大？據(jù)所知，目前國內(nèi)的最高記錄是：在硬黏土中，擠土樁最大上浮值出現(xiàn)在北海某工程為603mm；在軟黏土中，出現(xiàn)在上海某工程的為805mm。布樁密度在10以下的軟土中，擠土樁引起的地表隆起現(xiàn)象尚未見到1000mm以上的記錄。據(jù)此判斷，在以粉砂土為樁尖持力層，以砂卵石和基巖為下臥層的情況下，認為地基的最大沉降量畢竟還是有限度的，其最終承載力是可靠的。 6. 結(jié)語 事故原因是多方面的，教訓是沉痛的，最佳選擇是未雨綢繆防患未然。事故雖不可能

25、完全杜絕，但任何事故都是可以控制的，只要在事故到來之時，保持冷靜，采取針對性的積極措施，仍可收到化險為夷的效果。,大樓失火搶救方案選擇,火災中進行工程搶救的目的：一是為了避免釀成帶火倒塌事故的出現(xiàn)；二是為了盡量減少火災中的工程損害，降低災后修復的工程費用。 一. 火災損害 建筑物在正常氣溫變化條件下，也會因為熱脹冷縮現(xiàn)象而產(chǎn)生溫度應力，導致結(jié)構(gòu)裂損。在火災高溫沖擊條件下，結(jié)構(gòu)遭受的損害嚴重程度究竟如何？是一個值得關(guān)注的問題。隨著結(jié)構(gòu)類型的不同，材料耐火等級的差別，其受損程度也必有差別。 1. 磚木結(jié)構(gòu)受損 磚木結(jié)構(gòu)遭受火災以后，由于木材的著火點是250。因此著火區(qū)的溫度必高于 250。但磚砌體

26、有較高的耐火強度。而且木材焚燒以后，放松了對磚砌墻體的約束，可以脹縮自如。因此磚墻上不會出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象引起的裂縫。磚木結(jié)構(gòu)遭受火災以后，只需對墻面抹灰層進行修復，將木結(jié)構(gòu)進行恢復，即可完全恢復建筑物的使用功能與承載力功能。,大樓失火搶救方案選擇,2. 混凝土結(jié)構(gòu)受損 據(jù)報導，平頂山煤礦曾經(jīng)有兩個內(nèi)徑15m、全高52.9m、單倉容量3700t的煤倉，在施工中因為電焊火花引起倉中180m3的模板燃燒。倉內(nèi)如爐火焚燒延續(xù)兩個小時，徹底將火撲滅歷時10個半小時，樓板面燒傷剝落深度達65mm，倉內(nèi)立壁面燒傷剝落深度達60mm，倉壁內(nèi)層鋼筋幾乎全部外露、變形；但筒倉外壁和大梁外側(cè)面僅出現(xiàn)0.2mm左右的

27、豎直裂縫；混凝土與鋼筋均無受損跡象。根據(jù)倉內(nèi)燒傷程度評估，倉內(nèi)最高溫度在800 1000，應該是受災最嚴重的情況了。但經(jīng)災后檢測鑒定，混凝土的鉆芯取樣實測強度平均值達39.8MPa，比施工中所留的混凝土試塊強度和設計強度都高出33；鋼筋的物理力學性能也并無太大變化。因此災后只對燒傷剝落的混凝土進行了修補處理，并將倉壁厚度放大了60mm，對外壁面豎直裂縫則只進行了灌漿封閉處理，即投入了使用。本案例表明，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐火能力還是很高的。,大樓失火搶救方案選擇,3. 磚混結(jié)構(gòu)受損 有兩棟建于江西某山區(qū)的三層住宅樓：平面尺寸8m46m，磚墻承重，鋼筋混凝土樓面，木結(jié)構(gòu)屋頂。由于地處山區(qū)，居民生活炊

28、事全用木材取火。不僅屋前屋后完全被堆積成垛的柴火棚所包圍，室內(nèi)木器家具也格外多?；馂氖菑臇|北側(cè)的柴火棚引發(fā)，順著東北風，火勢迅速蔓延到全區(qū)，延續(xù)焚燒了4個小時，大火才被撲滅。有關(guān)人員隨即根據(jù)火災現(xiàn)場的實際考察與鑒定，用對溫度敏感物品的變形與變色情況進行對比分析，并進行了模擬試驗，認定底層墻面受襲的最高溫度達150200，三層墻面最高受襲溫度為300左右，三層樓板溫度約為200250。塑料未燃燒，木屋頂著了火，因此結(jié)構(gòu)實際受襲溫度均低于450的塑料燃燒溫度高于250的木材著火溫度。在這樣的高溫沖擊下，木屋頂雖然已全部化為灰燼，而且三層墻面也有燒焦跡象，抹灰面剝落。但墻體仍然屹立無恙，不裂不歪。三

29、層樓板也完整無損，僅樓板與二層墻頂(樓板支座)之間有明顯的錯動跡象。二層墻面有嚴重的倒八字型裂縫，縫寬達20mm以上。這說明三層樓板熱脹變形大，導致了二層墻體上較大的熱脹倒八字型裂縫。而由于底層墻的溫度高于二層樓面溫度，但二層樓面板的熱脹系數(shù)卻高于磚墻的熱脹系數(shù)，因此板與墻的脹縮量相近，一層墻面和二層樓板均不出現(xiàn)裂縫與錯動?？偟那闆r是結(jié)構(gòu)受損程度并不大，恢復也較容易。后來只是對墻面裂縫進行了勾縫處理，并將尖屋頂改為了鋼筋混凝土平屋頂。經(jīng)改動以后承載力功能和使用功能得到完全恢復。至今已25年，依然安全無損。,大樓失火搶救方案選擇,二. 坍塌風險 以上分析表明，不論是磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)，還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在不是同時出現(xiàn)爆炸事故的一般火災損害情況下，是不可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)倒塌現(xiàn)象的。只有在火災中伴隨著煤氣爆炸、液化氣爆炸和蒸汽鍋爐爆炸或其他物品爆炸現(xiàn)象出