摘要：市政管線綜合溝是一項涉及給排水、電氣及結構等多個專業工種的系統工程，目前在國內屬于較為新穎的工程類型，尚無統一的設計規范。本文介紹了濟南某綜合溝工程火災損傷程度鑒定過程，探討了其修復措施，所得有益結論可供同類工程借鑒。
關鍵詞：市政管線;綜合溝;火災鑒定;修復措施
市政管線綜合溝又稱共同溝，綜合管廊等，即在城市地下建造一個隧道空間，將市政、 電力、 通信、燃氣、給排水等各種管線集于一體，設有專門的檢修口，吊裝口和監控系統，實施統一規劃、設計、建設和管理。綜合管溝的建設避免了由于敷設或維修地下管線而反復挖掘道路，減少對道路交通和居民出行造成的影響和干擾，保持路面的完整和美觀，提高市政管線的耐久性和安全性，便于各種管線的敷設、維修和管理，有效利用了城市地下空間。由于綜合溝工程有上述諸多優點，因而近年來在國內各大城市市政工程建設中得到推廣應用。在實際應用中發現，由于各種原因導致的火災時有發生，火災后工程損傷狀況亟待鑒定、修復，但由于綜合溝這一結構形式在國內尚屬新事物，尚無統一的設計規范，更無專門的加固標準，因此對這類工程火災后損傷程度進行鑒定以及探討修復措施很有實際意義。
1、工程概況
濟南市某綜合溝工程，全長約3.1公里，沿道路北側人行道下敷設，埋深2米以下。綜合溝為一溝兩室，主箱室(寬×高)3.9米×3.7米，主體結構混凝土設計強度等級為C30。溝內敷設給水管道、熱力管道、通信管線，副箱室(寬×高)2.0米×3.7米，電力溝內設電力電纜。綜合溝工程K0+800～K0+950段因電焊操作不當引燃熱力管道表面聚乙烯保溫材料而發生火災，從起火至明火被撲滅歷時約1小時，滅火方式為高壓水槍，火災范圍主要為主箱室，其頂板側墻均有不同程度的損傷。
2、火災后綜合溝損傷檢測
2.1火災事故現場調查
由于現場條件所限，調查順序自東向西(K0+950→K0+800)。整體看來，火災發生在封閉性管溝內，通風條件較差，從頂板、側墻附著的油煙可以看出燃燒物燃燒不充分。表1為現場調查情況。全段頂板、北側墻混凝土保護層均有大面積脫落，鋼筋露出程度較重，南側墻程度相對較輕。根據混凝土保護層的脫落情況及現場聚乙烯保溫材料燃燒殘余物，參考《火災后建筑結構鑒定標準》CECS252:2009附錄A、B，可初步判定現場火災最高溫度在400～500℃，其中西端K0+800～K0+840段、東端K0+900～K0+930段溫度較高，中間部分較低。
表1 現場調查情況
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分 段 |
部 位 |
混凝土 |
鋼筋 |
損 傷
程 度 |
|
保護層脫落面積比例（%） |
損傷深度
（mm） |
敲 擊
聲 音 |
顏 色
變 化 |
露出長度
（cm） |
比 例
（%） |
K0+950
～K0+930 |
頂板 |
≥50 |
≥10 |
較響 |
無 |
≥200 |
≥50 |
較輕 |
|
北側墻 |
≥50 |
≥30 |
≥200 |
≥50 |
|
南側墻 |
≤20 |
5～10 |
無 |
/ |
K0+930
～K0+900 |
頂板 |
≥70 |
≥30 |
≥300 |
≥70 |
較 重 |
|
北側墻 |
≥70 |
≥30 |
≥300 |
≥70 |
|
南側墻 |
50～70 |
≥30 |
≥300 |
≥70 |
K0+900
～K0+840 |
頂板 |
≥70 |
≥30 |
≥300 |
≥70 |
較 輕 |
|
北側墻 |
≥70 |
≥30 |
≥300 |
≥70 |
|
南側墻 |
≤5 |
5～10 |
無 |
/ |
K0+840
～K0+800 |
頂板 |
≥70 |
≥30 |
≥300 |
≥70 |
較 重 |
|
北側墻 |
≥70 |
≥30 |
≥300 |
≥70 |
|
南側墻 |
≤20 |
≥30 |
30～50 |
≥20 |
2.2混凝土保護層厚度檢測
因火災全段頂板混凝土保護層大面積脫落，故僅對側墻的保護層厚度進行了檢測。依據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204-2002附錄E結構實體鋼筋保護層厚度檢驗，檢測結果滿足設計及規范要求，見表2。
表2 混凝土保護層厚度
|
位 置 |
保護層厚度（單位mm） |
|
K0+950側墻 |
36，40，42，44，46，48，45，43，45，45 |
|
K0+930側墻 |
48，39，45，41，44，40，45，42，42，41 |
|
K0+910側墻 |
39，42，37，36，39，44，40，46，44，44 |
|
K0+890側墻 |
40，43，40，41，40，40，39，43，41，42 |
|
K0+870側墻 |
38，39，45，40，47，40，49，37，43，45 |
|
K0+850側墻 |
42，43，37，38，36，44，42，41，38，44 |
|
K0+830側墻 |
41，39，39，40，44，40，42，41，41，39 |
|
K0+810側墻 |
42，39，35，37，38，49，42，41，40，46 |
2.3 材料強度檢測
2.3.1 混凝土強度檢測
依據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》JGJ/T23-2001對混凝土構件強度進行了抽測。將綜合溝K0+800～K0+950段南側墻分為10個分區，頂板大面積損壞，故僅選取了1個分區。檢測結果見表3。所抽測混凝土構件強度介于20～30MPa之間，均不滿足C30設計要求。
依據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》CECS03:2007鉆取芯樣進行抗壓試驗。從芯樣表觀來看，混凝土顏色并無明顯變化。抗壓試驗結果見表 4。側墻混凝土強度換算值介于25～35MPa之間，1處不滿足C30設計要求。頂板混凝土強度換算值介于25～27MPa之間，均不滿足C30設計要求。
綜合回彈法抽測結果和芯樣抗壓試驗結果，確定混凝土實際強度為25MPa，以此作為近一步計算分析的依據。
表3 綜合溝工程回彈法檢測混凝土強度
|
部位 |
強度推定值
（MPa） |
部位 |
強度推定值
（MPa） |
|
K0+935側墻 |
25.6 |
K0+845側墻 |
23.4 |
|
K0+920側墻 |
23.4 |
K0+830側墻 |
21.3 |
|
K0+905側墻 |
24.0 |
K0+820側墻 |
20.0 |
|
K0+890側墻 |
20.4 |
K0+805側墻 |
21.3 |
|
K0+875側墻 |
25.9 |
K0+810頂板 |
29.7 |
|
K0+860側墻 |
20.4 |
/ |
/ |
注：依據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》JGJ/T23-2001總則1.0.2條，火災后混凝土不能直接采用回彈法
檢測，表中檢測結果僅作參考。
表4 綜合溝工程鉆取芯樣法檢測混凝土強度
|
部位 |
強度換算值
（MPa） |
部位 |
強度換算值
（MPa） |
|
K0+880側墻 |
31.4 |
K0+870頂板 |
26.5 |
|
K0+870側墻 |
25.6 |
K0+860頂板 |
25.2 |
|
K0+860側墻 |
34.3 |
K0+840頂板 |
26.0 |
2.3.2 鋼筋強度檢測
根據現場情況，在K0+800，K0+880，K0+920三處受火較為嚴重處頂板，K0+920處南側墻各取一批鋼筋試樣，每批3根作抗拉強度檢測，檢測結果表明受火鋼筋的強度無明顯降低，為安全起見，按《火災后建筑結構鑒定標準》CECS252:2009附錄G 高溫時和高溫冷卻后鋼筋強度折減系數，取折減系數0.9，將折減后的鋼筋強度作為進一步分析計算的依據。
2.4 受火構件截面承載力復核
依據設計圖紙等資料，綜合溝K0+800～K0+950段位于道路北側人行道下，上覆土的實際高度2m～4.5m。此處按公路荷載-Ⅱ級，綜合溝頂覆土4.5m，人群荷載3kN/m2對構件截面承載力進行復核計算，結構模型及計算內力如圖3，混凝土強度按C25，鋼筋HRB335強度折減系數取0.9。經驗算，綜合溝混凝土構件抗彎、抗壓、抗剪承載力尚滿足設計要求。
3 火災后綜合溝結構構件鑒定評級
3.1 初步鑒定評級
3.1.1混凝土頂板
頂板有大面積煙灰，混凝土基本未變色，錘擊反應聲音較響，混凝土保護層大面積脫落，受力鋼筋大面積露筋，受力鋼筋粘結性能有所降低，錨固區基本無影響，略有變形。依據《火災后建筑結構鑒定標準》CECS252:2009表6.2.1 火災后混凝土樓板、屋面板初步鑒定評級標準，混凝土頂板評為Ⅲ級。
3.1.2混凝土側墻
側墻有大面積煙灰，混凝土基本未變色，錘擊反應聲音較響，混凝土保護層大面積脫落，受力鋼筋大面積露筋，受力鋼筋粘結性能有所降低，略有變形。依據《火災后建筑結構鑒定標準》CECS252:2009表6.2.4 火災后混凝土墻初步鑒定評級標準，混凝土側墻評為Ⅲ級。
3.2 詳細鑒定評級
依據受火構件截面承載力復核結果及《火災后建筑結構鑒定標準》CECS252:2009表6.2.5 火災后混凝土構件承載能力評定等級標準，混凝土頂板及側墻承載能力均評為b 級。
4加固方案探討
4.1加固目的及原則
對火災后建筑的修復加固的目的是使結構功能滿足要求，保證建筑物在規定的使用期間安全、適用及耐久，同時還必須滿足當地抗震要求。加固修復的原則為針對結構可靠性鑒定等級，充分發揮火災后構件剩余承載能力，盡量不損傷原結構，并保留具有價值的結構構件，避免不必要的拆除或更換，同時還應考慮施工的方便性及可操作性，結合現場構件燒損程度、剩余承載能力計算結果及構件重要性，分別采用不同的加固方案。
4.2加固方案
4.2.1頂板
首先對原頂板缺損或斷開的鋼筋進行補強，其次鑿除頂板酥松混凝土，打毛至混凝土新鮮表面，不平整度≥6mm，用高壓水清洗表面至無粉塵。打孔植筋(規格φ12，全長220mm，一端做成L形彎鉤，彎起部分40mm，錨固長度150mm，孔距1.5m)，噴涂一層專用粘結劑，高壓濕噴C40細石混凝土30mm，然后全幅掛鋼筋網(規格φ8@200)，鋼筋網綁扎固定于φ12鋼筋上。最后全幅高壓濕噴C40細石混凝土30mm。施工完畢后灑水養護不少于14d。
4.2.2側墻
首先對原側墻缺損或斷開的鋼筋進行補強，其次鑿除酥松混凝土，打毛至混凝土新鮮表面，不平整度≥6mm，用高壓水清洗表面至無粉塵。打孔植筋(規格φ12，全長220mm，一端做成L形彎鉤，彎起部分40mm，錨固長度150mm，孔距1.5m)，噴涂一層專用粘結劑，高壓濕噴C40細石混凝土30mm，然后全幅掛鋼筋網(規格φ8@200)，鋼筋網綁扎固定于φ12鋼筋上。全幅高壓濕噴C40細石混凝土30mm。施工完畢后灑水養護不少于14d。
北側墻損傷較為嚴重，且管道距墻僅30cm，給施工帶來不便，高壓噴砼、掛網需精心操作，避免影響施工質量。個別無法進行噴砼作業的部位，應支模澆注混凝土。
南側墻中部損傷程度較輕未見鋼筋的部分，用鋼刷刷去表面油煙，清洗干凈， 1：2水泥砂漿找平即可。
5 結語
本文通過對濟南某市政工程綜合溝火災后檢測及修復措施的介紹及探討，得到以下結論：
1、市政管線綜合溝工程是一項較為新穎的工程形式，應對這類工程火災后鑒定及修復措施進行積極探討，為同類工程的鑒定修復提供借鑒。
2、火災后構件的初步鑒定評級標準應進一步細化，以便作出更符合實際情況的評定。
3、市政綜合溝用途多樣，構造復雜，修復措施必須綜合考慮其使用功能而定。
參考文獻:
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[7] CECS03:2007，鉆芯法檢測混凝土強度技術規程[S].
