高 帥張 紅

（清華大學土木水利學院，北京100084）

某海外型鋼混凝土井塔結(jié)構(gòu)火災事故后的評估與加固

高 帥*張 紅

（清華大學土木水利學院，北京100084）

根據(jù)國內(nèi)外對鋼結(jié)構(gòu)、混凝土火災后性能分析與鑒定的一般程序、內(nèi)容及方法，結(jié)合某海外型鋼混凝土井塔結(jié)構(gòu)的火災事故，對火災現(xiàn)場的鋼材現(xiàn)場取樣拉伸試驗及里氏硬度試驗；對火災現(xiàn)場的鋼筋現(xiàn)場取樣屈服強度、抗拉強度、伸長率試驗；對火災現(xiàn)場的混凝土回彈法、超聲波檢測、鉆芯取樣法試驗，進一步設計了利用鉆芯取樣法對混凝土的耐久性檢測的試驗方法。隨后采用測得的相關數(shù)據(jù)，分析了該火災后結(jié)構(gòu)材料的力學性能，并與火災前結(jié)構(gòu)材料的力學性能進行了對比分析。對原結(jié)構(gòu)中鋼材節(jié)點區(qū)域焊縫裂紋進行修復，對不同損傷等級混凝土進行分類處理的維修方案，通過維修保證了結(jié)構(gòu)的強度、穩(wěn)定性和耐久性等設計要求。此外，對火災后型鋼混凝土的檢測鑒定需要注意的問題進行了探討，對比了中美兩國規(guī)范鉆芯取樣法異同點，結(jié)合試驗，對中國規(guī)范鉆芯取樣法提出了修正意見。

現(xiàn)場勘察，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，火災，拉伸試驗，鑒定方法，檢測報告，維修方案

1 工程概況及火災現(xiàn)場描述

火災是常遇的災害之一，對于遭受火災的建筑物，首要的任務是進行評估，修復加固，恢復設計承載能力和使用功能。

該火災事故的建筑物為型鋼混凝土井塔結(jié)構(gòu)，位于蒙古國境內(nèi)西南方向，毗鄰中國邊境。主體結(jié)構(gòu)高96 m，地下埋深24 m。設計生產(chǎn)階段為雙箕斗、罐籠平衡錘兩套工作系統(tǒng)，兩套提升系統(tǒng)分別位于78.50 m，63.50 m標高，施工階段要考慮井塔兼作臨時掘井用。由于工藝設計的異常復雜性，該井塔外墻采用了型鋼混凝土筒體結(jié)構(gòu)，樓板采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。豎向構(gòu)件混凝土強度為C35，鋼筋為三級鋼，鋼材強度為Q235。墻體厚度從－24.0～46.50 m為1 m，從46.50～96.00 m為650 mm，采用液壓爬模施工工藝。

2011年3月15日凌晨4時，該井塔爬模區(qū)域突發(fā)火生時井塔組合結(jié)構(gòu)中的型鋼結(jié)構(gòu)施工高度接近38 m，混凝土澆筑高度約26 m，普通消防車水頭無法覆蓋火勢，直到現(xiàn)場可燃物燃燒殆盡為止（圖1）。

圖1 火災現(xiàn)場圖片F(xiàn)ig.1 Fire accident on site

2 火災分區(qū)及處理流程

火災后型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的力學性能呈現(xiàn)不同程度的降低，需要對混凝土、型鋼、鋼筋［1，2］分別進行檢測，來評估建筑物或者局部構(gòu)件是否可以繼續(xù)使用或者拆除。因此，建筑物經(jīng)歷火災后，要做好現(xiàn)場證據(jù)的保留，并及時有目的地對該建筑物的安全性進行評估和分析，進一步提出災后的修復加固措施。為了確定火災影響區(qū)域、分析火災影響程度、確定火災后結(jié)構(gòu)處理方案，對井塔塔身高度19.6～26.0 m段的火災影響區(qū)域內(nèi)的井塔結(jié)構(gòu)進行了現(xiàn)場檢測，為了對比鑒定需要，還對該井塔未過火區(qū)域接近±0.00 m進行取樣分析。由于受火區(qū)域范圍較大，對火災發(fā)生區(qū)域進行了分區(qū)檢測，筒體外分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)，筒體內(nèi)分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)，如圖2所示。

圖2 火災分區(qū)平面布置圖Fig.2 Fire partition layout

目前，對結(jié)構(gòu)損傷程度的評估［3-5］常用的方法有兩種：宏觀法和計算法。宏觀法一般通過外觀變形和燒傷程度的現(xiàn)場檢測結(jié)果，并結(jié)合構(gòu)件性能試驗，綜合分析判斷結(jié)構(gòu)構(gòu)件火災受損程度和損傷等級；計算法則是沿用結(jié)構(gòu)抗火設計中的方法來計算構(gòu)件溫度場及材料力學性能的喪失程度及其剩余承載力，作為火災后混凝土結(jié)構(gòu)受損程度評估和修復加固設計的依據(jù)?；馂氖鹿实墓こ淘u估及后續(xù)處理流程如圖3所示。后續(xù)章節(jié)結(jié)合該流程，對火災事故進行了調(diào)查研究，在此基礎上進一步對鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋、混凝土進行了檢測，并提出了相應的處理方案。

3 火災現(xiàn)場調(diào)查

根據(jù)現(xiàn)場勘查調(diào)查，由于采用爬模施工，火災主要發(fā)生在操作平臺的外側(cè)圍護層，結(jié)構(gòu)混凝土和外圍火場之間被模具所阻隔。主要可燃物為鋪設腳手架踏板的木材，其他材料為外圍包裹的棉被等保溫材料。根據(jù)可燃物火災殘留物調(diào)查，在火災發(fā)生時，外圍保溫材料短時間內(nèi)燃燒完畢，現(xiàn)場殘留物較少；大部分木材的火災殘留物為原可燃物的30%～70%，個別充分燃燒木材的殘留物為15%～30%。

根據(jù)主要可燃物種類及燃燒狀況，以及檢測結(jié)果可以推斷火場最高溫度在700℃以下。木材燃燒較為充分部位火場溫度在500℃～700℃。在可燃物附近、直接受火影響區(qū)域，受火溫度在300℃～500℃；離火場較遠、僅表層熏黑區(qū)域或無火焰直接影響區(qū)域受火溫度在300℃以下，火場溫度分布范圍見圖2。

4 火災后鋼結(jié)構(gòu)材料與構(gòu)件檢測及處理方案

在火災中，熱應力集中區(qū)域會使構(gòu)件的受力超過其承載力而導致構(gòu)件撓曲或產(chǎn)生破壞性裂縫。通過對現(xiàn)場火災后的鋼結(jié)構(gòu)梁、柱、節(jié)點區(qū)檢查，發(fā)現(xiàn)26.0～38.0 m火災區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)梁柱表面沒有裂縫，進一步檢查連接區(qū)域，大部分焊縫完好，螺栓沒有滑移現(xiàn)象。但在電梯井附近的鋼構(gòu)件出現(xiàn)了防腐涂層碳化，防火涂層局部脫落，其中有1-GL-46端部出現(xiàn)了有肉眼可見的裂縫。

此外，此次火災受火區(qū)域?qū)儆谧匀焕鋮s?，F(xiàn)有火災理論認為，受大火高溫600℃以內(nèi)，自然冷卻的鋼材與常溫下的鋼材彈性模量基本相當；屈服強度在400℃以內(nèi)不變；溫度在600℃冷卻后，屈服強度降低約為7%?，F(xiàn)進一步對鋼材進行里氏硬度檢測［6，7］和構(gòu)件取樣拉伸試驗，如表1所示。

表1 現(xiàn)場取樣試件實驗結(jié)果Table 1 Steel strength testing results

顯然，由取樣實驗結(jié)果可知，在火場高溫作用下，H型鋼所有取樣樣本點的屈服強度都能滿足設計需求，屈服強度基本在300 N／mm2附近，極限強度在430～500 N／mm2。只有電梯井區(qū)域1-GL-46的屈服強度偏低，結(jié)合現(xiàn)場檢查報告，說明該區(qū)域火場溫度可能偏高。其次，該區(qū)域應力狀態(tài)比較復雜，節(jié)點區(qū)有肉眼可見裂紋。綜合處理，需更換該電梯井梁，進一步對該區(qū)域的連接節(jié)點進行補強。

5 火災后鋼筋及混凝土的檢測及處理方案

5.1 火災區(qū)域鋼筋檢測

火災區(qū)域外露鋼筋直徑分別為D16和D25，對該區(qū)域的鋼筋屈服強度，抗拉強度，伸長率分別進行檢測，分區(qū)域取代表性樣本共計18個，在火場高溫作用下，鋼筋樣本點C-12、C-13局部有輕微損傷、樣本點A-1有破損。為了對比分析試樣結(jié)果，對現(xiàn)場未發(fā)生火災區(qū)的鋼筋進行相應的力學指標實驗，檢測結(jié)果匯總表如表2所示。

表2 火災區(qū)域外露鋼筋檢測結(jié)果匯總表Table 2 Property inspection results of rebar exposed to the fire

分析以上數(shù)據(jù)，鋼筋的各項力學性能指標均符合設計要求，對比火災發(fā)生區(qū)域和火災未發(fā)生區(qū)域的各項力學性能指標值，二者并沒有顯著性差異。可見，火災區(qū)域的鋼筋的各項力學指標符合設計要求。

進一步觀測有混凝土保護的鋼筋，通過現(xiàn)場實際勘查，發(fā)現(xiàn)鋼筋的保護層厚度在30～60 mm之間，大部分過火區(qū)域的混凝土保護層顏色沒有發(fā)生改變，除局部區(qū)域混凝土變酥，需進行處理外?？梢酝茢喑龌炷林械匿摻畹牧W性能沒有顯著改變。

基于現(xiàn)場勘查和對鋼筋的力學性能實驗可知，鋼筋的各項力學性能指標在火場下沒有降低，均能滿足設計的要求。

5.2 火災區(qū)域混凝土檢測及處理方案

火災后混凝土區(qū)域的檢測方法主要集中在現(xiàn)場觀察法、回彈法、超聲波法、鉆芯取樣法。通過現(xiàn)場觀察，火災后混凝土墻體的性態(tài)，發(fā)現(xiàn)在火災發(fā)生區(qū)域，混凝土顏色沒有發(fā)生改變，但接近26.0 m區(qū)域混凝土被煙灰的黑色所覆蓋。錘擊后混凝土聲音響亮，表面沒有留下任何痕跡，墻體表面混凝土沒有脫落，受力鋼筋也沒有外露現(xiàn)象。從而可以初步判明火災后混凝土墻體的損傷等級應該為Ⅱa類。

進一步用回彈法［8］對混凝土構(gòu)件的強度進行檢測，

對混凝土筒體內(nèi)外側(cè)8個面分別進行回彈試驗，得出受火災影響最嚴重的區(qū)域（22.60～26.00 m）的混凝土強度平均值均大于35 MPa，可見混凝土強度能滿足設計要求。

同時通過超聲波探傷實驗［9-11］，對發(fā)生火災區(qū)域和未發(fā)生火災區(qū)域混凝土進行密實度對測檢測，在測位兩個互相平行的測試面上分別畫出等間距的網(wǎng)格線，網(wǎng)格間距100 mm。在布置好的測點分別測出聲時、波幅聲學參數(shù)。統(tǒng)計分析結(jié)果如表3所示。

表3 超聲波檢測混凝土墻體聲學統(tǒng)計參數(shù)Table 3 Acoustic parameters of the concrete wall from the ultrasonic inspection

對比筒體發(fā)生火災區(qū)域和未發(fā)生火災區(qū)域的對測數(shù)據(jù)，根據(jù)公式：

式中，mx為平均值；λ1為置信參數(shù)；sx為標準差。

分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)無異常點，對比各區(qū)域混凝土聲速達到4 000 m／s，得出混凝土表層損傷較小，混凝土密實度較好。即使受火災影響較為嚴重的電梯井區(qū)域，聲速值也能達到4 223 m／s，結(jié)合現(xiàn)場觀察，除電梯井附近區(qū)域混凝土表層變酥外，大部分區(qū)域混凝土仍很密實。

通過以上檢測手段，可以初步判斷除個別區(qū)域（電梯井墻體外側(cè)）混凝土受火影響比較嚴重外，其余混凝土構(gòu)件受火影響損傷程度并不嚴重。

但以上幾種分析方法在實際檢測中誤差較大，只能從宏觀上判斷混凝土強度在火場作用下是否有顯著降低，國內(nèi)外均認為取芯法是混凝土現(xiàn)場檢測中公認的較精確的方法。

對比中美鉆芯取樣規(guī)程［12-14］，芯樣抗壓試件的高度和直徑之比均應在1～2范圍內(nèi)，其中中國鉆芯法取樣規(guī)程同時要求鉆取的芯樣直徑一般不宜小于骨料最大粒徑的3倍，在任何情況下不得小于骨料最大粒徑的2倍。而美國C42／42M規(guī)程［13］中同時要求受力構(gòu)件的試樣直徑不宜小于94 mm。

相應中國規(guī)程的混凝土強度等級以邊長為150 mm的立方體試件抗壓強度標準值確定，試樣與標準立方體試塊的換算強度公式如下：

式中 fccu——芯樣試件混凝土強度換算值

（MPa），精確至0.1 MPa；

F——芯樣試件抗壓試驗測得的最大壓

力（N）；

d——芯樣事件的平均直徑（mm）；

α——不同高徑比的芯樣事件混凝土強

度換算系數(shù)。

而美國規(guī)程選取φ150×300圓柱體試塊作為抗壓強度標準值。通過實驗研究，圓柱體強度約取立方體強度乘以0.83～0.85。相應美國C42／42M［13］的混凝土強度換算系數(shù)如表4所示。

表4 美國芯樣試件混凝土換算系數(shù)Table 4 Conversion coefficient of concrete core sample in American

中國相應換算系數(shù)α乘以0.83～0.85約等于表4數(shù)據(jù)，但二者之間還有少許差異。可見中美規(guī)程對于混凝土芯樣的取樣標準基本一致。本文采用中國規(guī)程對現(xiàn)場井塔結(jié)構(gòu)不同標高的混凝土進行鉆芯取樣并分析混凝土試樣（圖4）。

圖4 混凝土試樣Fig.4 Concrete sample

火災區(qū)域混凝土試樣測試結(jié)果匯總?cè)绫?所示。通過檢測，第一組試件D＝7；H＝14共計16個，強度均值只有15.5 MPa；而第二組試樣D＝10；H＝20強度均值為38.3 MPa，二者差異很大。經(jīng)過實驗室分析，盡管試樣高徑比為2，但試樣直徑過小，在壓力機作用下，試件的破壞形態(tài)基本都是斜向剪切破壞形態(tài)，說明該組試件檢測的抗壓強度存在失真現(xiàn)象，需剔除。

表5 混凝土試樣強度實測值匯總Table 5 Testing result of core sam p le on site

可見，通過實際工程檢驗，C42／42M規(guī)程規(guī)定［13］受力最小混凝土試樣直徑為94 mm有其合理性，中國規(guī)程也應加入相應條款來保證試樣選取的正確性。

通過分析，第二組試件的抗壓強度波動范圍為34.6～44.7MPa，均值為38.3MPa，可見該井塔在火災區(qū)域的混凝土強度無顯著降低，能滿足設計要求。

進一步對本次火災發(fā)生區(qū)域所取試樣分區(qū)域檢測分析，內(nèi)外區(qū)各取4個試樣，最終得出各區(qū)域混凝土抗壓強度值匯總表如表6所示。

表6 分區(qū)混凝土強度試樣實測值（火災區(qū)域）Table 6 Testing strength of concrete core samp le in the fire area

對以上數(shù)據(jù)進行換算，火災后各區(qū)域的換算立方體抗壓強度最小值出現(xiàn)在1區(qū)域，為42.40 MPa，其次為B區(qū)，為43.28 MPa，可見各面墻體在火災后的設計強度值能滿足設計要求。

只有區(qū)域1，B分析數(shù)據(jù)偏低，逐個分析1，B區(qū)域的試樣強度，發(fā)現(xiàn)在電梯井區(qū)域的1（C）樣本抗壓強度33.7 MPa，B（3）樣本抗壓強度只有34.3 MPa，可見，該區(qū)域混凝土在火災后的形態(tài)需要重點關注。火災區(qū)域混凝土試樣及其換算抗壓強度值如圖5所示。

圖5 火災區(qū)域混凝土試樣及其換算抗壓強度值Fig.5 Concrete compression strength in the fire accident zone

為了對比火災發(fā)生區(qū)域和火災未傷及區(qū)域混凝土抗壓強度值之間的關系，本次試驗也同時在0.5～1.55 m高度區(qū)域，對混凝土進行鉆芯取樣，最終得出的混凝土抗壓強度值匯總表如表7所示。

對表7數(shù)據(jù)進行分析，該表試樣取自未發(fā)生火災區(qū)域，標高在0.5～1.55 m之間，分析數(shù)據(jù)如圖6所示。

表7 分區(qū)混凝土強度試樣實測值（未發(fā)生火災區(qū)域）Table 7 Testing strength ofconcrete core sam ples in non-fire area

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圖6 未發(fā)生火災區(qū)域混凝土試樣及其換算抗壓強度值Fig.6 Cconcrete compression strength in non-fire zone

通過換算，未發(fā)生火災區(qū)域的混凝土強度高于設計要求的35 MPa，進一步對比發(fā)生和未發(fā)生火災區(qū)域混凝土強度標準值，發(fā)現(xiàn)發(fā)生火災區(qū)域的混凝土強度甚至高于未發(fā)生火災區(qū)域的混凝土強度標準值，顯然，火災并沒有降低混凝土的設計強度值。

總之，通過鉆芯取樣法這種較為精確的混凝土強度測試方法，驗證了火災對混凝土結(jié)構(gòu)的整體設計強度并沒有降低，也說明了混凝土結(jié)構(gòu)整體是安全的。只有電梯井區(qū)域混凝土試樣抗壓強度檢測值偏低，但也能滿足設計要求。

6 混凝土的耐久性檢驗及處理方案

火災后混凝土的耐久性檢驗［15，16］目前在國內(nèi)外規(guī)范中沒有過多涉及，本文基于以下兩個方面對混凝土的耐久性能進行評估。

首先經(jīng)過現(xiàn)場勘察，火災區(qū)域有部分混凝土表面被熏黑，電梯井區(qū)域有局部裂縫，甚至局部鋼筋保護層變酥，需進行處理；其他區(qū)域混凝土表面顏色沒有變化，錘擊聲音清脆，可見，整體結(jié)構(gòu)的混凝土耐久性基本能滿足設計要求。

本文進一步通過超聲波及鉆芯取樣兩種方法對觀察所得結(jié)果進行驗證。

由于墻體混凝土保護層厚度在60 mm左右，中美規(guī)程規(guī)定芯樣抗壓試件的高度和直徑之比均應在1～2范圍內(nèi)。故取高度為80 mm，直徑在100 mm的試樣，一方面高度比較接近混凝土保護層厚度，同時滿足直徑大于94 mm，試樣高徑比盡可能接近一，故取高度為100 mm，從而來檢測混凝土的耐久性能。為了測試混凝土表皮至核心混凝土強度的變化情況，在現(xiàn)場勘察中對火災影響最嚴重的電梯井區(qū)域設計了D＝100 mm；H＝80 mm的試樣，分別進行抗壓試驗和超聲波試驗，來檢測混凝土強度從表層到核心的變化情況。兩種不同方法得出試樣抗壓強度對比值見表8。

表8 混凝土強度從表皮到核心的變化值Table 8 Variance of concrete strength from the surface to the core

由于影響超聲波測強的因素較多，主要受內(nèi)部條件原材料及配合比的影響，礦物細滲料對超聲波的影響，粗骨料的品種粒徑和含量的影響，以及外部條件溫度和含水率、養(yǎng)護方法、齡期等因素的影響。導致其測試誤差在14.0%～18.0%。

但它可以作為抗壓試驗的有益補充，本文基于對測法對8 cm芯樣的聲速測量推算混凝土強度：

超聲波檢測如圖8所示。

圖8 超聲波檢測試樣Fig.8 Ultrasonic test on the concrete sample

評估火災對剪力墻墻體強度的影響深度，采用上述兩種方法對2組試塊進行檢測，利用超聲波與抗壓強度試驗取得的試驗數(shù)據(jù)變化趨勢基本趨于一致。進一步分析該2組試塊數(shù)據(jù)，如圖9所示，在0～8 cm區(qū)域內(nèi)混凝土強度降低低值較多，隨著深度增加，混凝土強度逐漸增加，通過試驗可知，火災對墻體8 cm深度范圍內(nèi)有較大影響，強度可能降低10%～20%，需對該部分混凝土的進行修復處理，保證井塔塔身結(jié)構(gòu)的耐久性，通過計算分析也進一步驗證了觀察結(jié)果的正確性。

基于以上分析，需對該井塔混凝土進行耐久性處理。一般區(qū)域（在火災影響下混凝土表面變黑，有輕微損傷的區(qū)域）清理表面開裂松散的混凝土后，若仍存在細微裂縫，應采用環(huán)氧灌漿料灌縫；嚴重區(qū)域（主要集中在標高22.80 m上下處及電梯井部位，大片出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象，深度影響范圍在60～80 mm）鏟除表面受損混凝土，若仍存在細微裂縫，應采用環(huán)氧灌漿料修補。若鋼筋表面有氧化跡象，須清理氧化外皮，并在表面涂刷阻銹劑，并在清理干凈的混凝土表面涂刷界面劑，采用C40細石混凝土重新澆筑（或采用噴射混凝土方法），增強墻體混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能。按下述（1）或（2）進行修補。該區(qū)域主要分布19.0～26.0 m范圍內(nèi)的電梯井區(qū)域，對混凝土裂縫的修補主要采取以下兩種方法：

（1）表面處理法：適用于修補穩(wěn)定裂縫，同時裂縫寬度較細、較淺（寬度小于0.3 mm）?？稍诹芽p附近用鋼絲刷刷凈再用壓力水清洗并濕潤后，用1∶（1～2）水泥砂漿抹平或在表面刷洗干凈并干燥后涂抹2～3 mm厚的環(huán)氧樹脂水泥，如圖10（a）所示。

圖9 火災對剪力墻深度影響Fig.9 Influence depth for the shear wall in the fire accident

圖10 裂縫修復方案Fig.10 Crack repairing scheme

（2）鑿槽填充法：適用于修補中等寬度的混凝土裂縫，裂縫寬度大于0.3 mm，修補時應沿裂縫用機械開槽或用手工剔槽，鑿成“V”形或“U”形，槽寬和槽深可根據(jù)裂縫深度和有利于封縫來確定?！癡”形槽適合于樹脂類的填充料，其寬度和深度一般為30～50 mm；“U”形槽適合于水泥砂漿類的填充料，其上口寬度一般為60～80 mm。鑿槽是沿裂縫打開，再向兩側(cè)加寬，然后用鋼絲刷和壓縮空氣將混凝土碎屑粉塵清除干凈。采用水泥砂漿填充材料時，結(jié)合面應提前灑水濕潤，填充后做好養(yǎng)護工作，確保砂漿與槽邊混凝土粘結(jié)質(zhì)量，如圖10（b）所示。

7 結(jié) 語

本文結(jié)合某一國際工程案例蒙古某型鋼混凝土井塔結(jié)構(gòu)項目的火災后處理事故方案，對比中美規(guī)范，對該建筑物火災事故進行了詳實的分析和評估，也給出了此類國際化工程事故發(fā)生后處理的一般流程和方法。進一步對比兩國規(guī)范可知，在火災事故處理流程、鋼結(jié)構(gòu)強度檢測、鋼筋強度檢測、混凝土強度檢測等方面兩國規(guī)范采用的方法，指標基本一致。但對于混凝土試樣的最小直徑，美國規(guī)范有更加明確的要求，即需大于94 mm。通過實驗驗證，發(fā)現(xiàn)該規(guī)定比較合理，建議中國規(guī)范也加入該項規(guī)定。由于在耐久性方面中美規(guī)范并沒有成熟科學的方法，本文通過檢測混凝土強度從表層到核心逐漸變化的事實，較好的驗證了表層混凝土強度有略微降低，并給出了相應的修復方案。

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［5］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB 50107—2010混凝土強度檢驗評定標準［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China.GB 50107—2010 Standard for test and evaluation of concrete compression strength［S］.Beijing：China Architecture and Building Press，2010.（in Chinese）

［6］ 國家質(zhì)量技術監(jiān)督局.GB／T 17394—1998金屬硬度里氏試驗方法［S］.北京：中國標準出版社，1998.General Administration of Quality Supervision，Inspection and quarantine of the People’s Republic of China.GB／T 17394—1998 Metallicmaterials-leeb hardness test［S］.Beijing：China Standard Press，1998.（in Chinese）

［7］ 蔣首超，李國強，韓兵康，等.某鋼結(jié)構(gòu)梯架火災后的性能分析與鑒定［J］.結(jié)構(gòu)工程師，2009，25（1）：124-127.Jiang Shouchao，Li Guoqiang，Han Bingkang，et al.Appraisal on structural safety of a steel Frame after fire［J］.Structural Engineers，2009，25（1）：124-127.（in Chinese）

［8］ 中國工程建設標準化協(xié)會.CECS 02—2005超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.China Association for Engineering Construction Standardization.CECS 02—2005 Technical specification for detecting strength of concrete by ultrasonic-rebound combined method［S］.Beijing：China Architecture and Building Press，2005.（in Chinese）

［9］ 中國工程建設標準化協(xié)會.CECS 21—2000超聲法檢測混凝土缺陷技術規(guī)程［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.China Association for Engineering Construction Standardization.CECS 21—2000 Technical specification for inspection of concrete defects by ultrasonicmethod［S］.Beijing：China Architecture and Building Press，2000.（in Chinese）

［10］ 國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心.混凝土無損檢測技術［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，1994.National Center for Quality Supervision and Test of Building Engineering.Concrete nondestructive examination technique［M］.Beijing：Chinese Building Mate-rial Industry Press，1994.（in Chinese）

［11］ 陸洲導，蘇磊，余江滔，等.火災后混凝土結(jié)構(gòu)檢測的方法與發(fā)展探討［J］.結(jié)構(gòu)工程師，2010，26（1）：131-138.Lu Zhoudao，Su Lei，Yu Jiangtao，etal.Advance and progress in inspection of fire damaged concrete structures［J］.Structural Engineers，2010，26（1）：131-138.（in Chinese）

［12］ ASTM C39／C39M Standard testmethod for compressive strength of cylindrical concrete specimens.Annual Book ASTM Standards，4（04.02），2002.

［13］ C42／C42MStandard testmethod for obtaining and testing drilled cores and sawed beams of concrete［S］.Annual Book ASTM Standards，4（04.02），1992.

［14］ 中國工程建設標準化協(xié)會.CECS 03—2007鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.China Association for Engineering Construction Standardization.CECS 03—2007 Technical specification for testing concrete strength with drilled core［S］.Beijing：China Architecture and Building Press，2007.（in Chinese）

［15］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.JGJ／T 193—2009混凝土耐久性檢驗評定標準［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China.JGJ／T 193—2009，Standard for inspection and assessment of concrete durability［S］.Beijing：China Architecture and Building Press，2009.（in Chinese）

［16］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GBT 50082—2009普通混凝土長期性能和耐久性能實驗方法［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China.GBT 50082—2009 Standard for long-term performance and testof ordinary concrete durability［S］.Beijing：China Architecture and Building Press，2009.（in Chinese）

Appraisal and Retrofit of an Overseas Com posite Shaft Structure after an Fire Accident

GAO Shuai*ZHANG Hong
（The School of Civil Engineering of Tsinghua University，Beijing 100084，China）

According to general procedures of steel with concrete material appraisal，an overseas composite shaft structure after a fire accidentwas investigated.Steelmaterialswere studied through tensile tests and the Leeb Hardness.The tensile strength，the yield strength，and the elongation of rebar were obtained by lab tests.The concrete strength was estimated by the ultrasonic-rebound tests，the compressive testof drilling concrete cores.Concrete durability was studied with these drilling cores as well.With these data，mechanical properties of the structuralmaterials damaged in fire were compared with those from the non-fire area.The cracks at the steel bar welding joints caused by fire were repaired.Different repair schemeswere designed for different degrees of concrete.Through retrofitworks，strength，stability and durability of the structurewere ensured.Engineering practices of sampling concrete between and US were compared and some suggestions on Chinese codeswere proposed.

site surveying，composite structure，fire accident，tensile tests，appraisalmethods，test Report，maintenancemethod

2013－04－01

*聯(lián)系作者，Email：sparkle1979＠163.com