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解密央视大楼修复悬疑

2018-11-27 16:13:43

解密央视大楼修复悬疑

央视新址北配楼静静地矗立在北京市东三环边上。坐落于核心商业区的这栋焦黑色建筑物与周围的繁华景象格外地不协调。

两年前的元宵之夜(2009年2月9日),因央视工作人员雇用烟花公司违规燃放A类烟花,导致北配楼起火并持续燃烧近六个小时,事故致一死七伤。火灾之后两年来,央视新址主楼与北配楼对外完全封锁,临街处全部用单一画面的巨大广告牌遮挡住,只在南北各开一门,需持施工单位工作证方可进入。

自2010年10月底之后,这里开始有了较大“动静”:北配楼周围重新搭起了脚手架,到12月中旬,层层繁复的脚手架直达160米的高度。

备受关注的央视过火楼修复工程正式启动了。

复杂的检测

央视新址北配楼亦被称为TVCC,共有30层,高159米,总建筑面积103648平方米。地上建筑由5层高的裙楼和30层的塔楼两部分组成。

北配楼工程主体采用钢筋混凝土-钢结构的混合结构,外立面为金属幕墙系统。一般来说,钢结构(框架结构)建筑抗震性能好,但抵抗火灾损伤能力较差。实验中,在不做任何保护的情况下,钢结构经过两小时的大火,其性能旋即下降,会出现变形。“911”世贸大楼轰然倒坍,其主因不是撞上去的飞机,而是飞机所携带的大量燃油引发大火,使楼体钢结构软化,终致整体崩溃。

因此,如果是采用修复方案,经过六小时的大火之后,北配楼主体结构到底还能否恢复如初,其钢结构的承重、强度到底下降了多少,是建筑界为关注的问题。

此前多名业界人士认为,比较乐观的估计是对局部受火灾烧烤严重的区域采取构件替换或者加固,既可满足受力需求又可节省经费。但据知情人士介绍,北配楼主体结构火灾后检测报告的结论仍在论证之中,“这不仅是技术层面的事,也有其他层面的事。”

国家建筑工程质量监督检验中心(下称国检中心)承担了TVCC主体结构检测任务,需要对大楼目前的整体承重、受力等分析,给出修复或者重建的建议。国检中心结构工程检测部总工程师邸小坛负责该项目。2011年1月29日,一位参与评估的内部人士对《财经》介绍,国检中心已交付了检测初稿,初稿完成于2010年底,其间经过数次修改。

整个检测过程迁延日久,是因为工作过于繁琐、复杂。

“这个工程结构本身就非常复杂。原先的结构状态都是设计好的,经过火灾,应力都重新分配,有些构件退出工作,它所承担的力,要分担给其他构件,受力状态发生改变,因而变得更加复杂。”一位不愿具名的参与混凝土检测的专家介绍说,检测队伍中,仅主体结构这方面就派出了几十位专家,国检中心、防火所(隶属于中国建筑科学研究院),以及结构、装修、室内环境、空气检测等方面的团队,都参加了检测。这些专家连续集中工作几个月,另外还要分散工作很长时间。

《财经》获悉,到目前为止,混凝土结构方面检测已经完成,还有很多空间架、桁架,此前不具备检测条件——因为桁架等部分比较高,需要搭脚手架才能工作。

主结构未受致命伤?

与世贸大楼相比,央视北配楼可燃物要少一些。“六个小时的火不是在一个点上烧,是多点分布,楼内各点可燃物烧不了两个小时,(因此)没有特别严重的部位。”邸小坛对《财经》说。

北配楼5层至26层为酒店,着火时,内部装饰装修还未展开。火灾后,《财经》即进入楼体内部观察:自15层往上,过火面积及焚烧程度严重,墙面因大火烧过而导致外壳脱落,一些地方被烧掉墙体,钢筋熔断。10层至20层的酒店回廊焚毁严重,不少地方已被大火烧穿装饰材料和墙体,只剩钢筋结构。27层的空中餐厅,内部隔墙几乎被焚尽,仅剩一些主体钢结构;南面的双层钢化隔热玻璃融化。28层至29层为设备层,过火并不严重。站在顶楼平台上,顶棚大部分地方被烧毁,部分钢筋断裂下沉,不少钢筋熔化变形。

哈尔滨工业大学土木工程学院教授董毓利分析,北配楼主体是劲性钢筋混凝土梁柱,具有钢结构和混凝土结构的双重优点。遇火时,混凝土对型钢能起到保护作用。如果混凝土爆裂很小,型钢的损伤度就小;如果混凝土爆裂较为严重,对型钢的保护作用就没有了。另外,钢筋的受损程度还要看火灾的温度。一般而言,539摄氏度以上钢筋强度就开始降低,但由于建筑整体起到约束作用,因此在温度达到六七百摄氏度时,局部的钢筋才发生变形。

在北配楼中,多处可见主体结构和承重墙上取样进行压力测试留下的钻孔。国际通用办法是用取芯法测混凝土强度,钢筋则做局部取样,通过化验以及力学试验数据,来做评估依据。

《财经》获悉,国检中心在测试评估后,对过火楼的初步意见是:一、火灾对混凝土构件有一定的损伤,但火损等级未超过四级(这次火损检测分五个级别:一级损伤属于烟熏,混凝土基本没有损伤;二级损伤,混凝土受火,表面呈白色,但碳化深度比较小,还可以使用;三级损伤,混凝土过火时间较长,温度较高,混凝土爆裂、脱落;四级损伤,混凝土爆裂,钢筋外露面积较大,而且构件有挠度变形;五级损伤,钢筋暴露,混凝土脱落,构件有很大挠度变形,结构有一部分塌落);二、未过火构件的混凝土强度均满足原设计要求,过火构件表层混凝土强度有不同程度的降低;三、检测的结构,过火暴露部位钢筋的力学性能基本满足国家规范要求,火灾对混凝土构件内钢筋力学性能影响不明显。

据此,北配楼的修复工作低调展开。2009年12月10日,中山盛兴股份有限公司(下称中山盛兴)的官刊登出一则消息:“在重建工作中,盛兴将负责全部幕墙施工工作,盛兴负责该项目的设计与施工团队已进驻开展工作。”

2010年8月11日,北配楼的金属幕墙及架拆卸工程启动。负责此次拆卸工作的江苏黄埔再生资源利用有限公司(下称黄埔公司)董事长陈光标表示,经专家多次论证,北配楼的主体结构和设备是完好的,专家经过科学论证认为,可以对该楼进行部分拆卸并修复。

但北京一所建筑学院的学者认为,修复(而不是重建)后的北配楼,在使用上肯定会受到限制,“比如,原先某个部位可以摆放很多设备,但修复之后,这个部位就不摆放那么多设备了,这其中可能涉及承重、改线路等任何一种原因。而这些都只有核心的内部人士才能掌握。”也就是说,修复方案不太可能恢复北配楼原有全部使用功能。

对此,前述参与混凝土检测的专家表示,只有某损伤点很严重、且在这一损伤点又不能采用加固方式而让它恢复到原来的强度,这样的情况才会限制它使用。“就北配楼的情况,混凝土部分没有太大问题。”但他同时承认,对其他部分则不太清楚。幕墙彻换

修复工程的施工分清理拆卸与复建两个阶段。清理拆卸工程于去年2010年8月11日正式启动。1月27日晚,《财经》在央视新址看到,CCTV主楼的部分楼层灯火通明,内部装修在节日即将来临时也没有停止。而北配楼外部幕墙拆卸工作尚未完成,北面墙体还留有部分玻璃幕墙,但工地一片静默,施工人员已回家过年。

北配楼幕墙的拆卸工作计划于2011年6月完成。但陈光标介绍,整个拆除工作进展顺利,如果没有特殊天气等情况,应该在3月完工,预计比合同期提前两个月左右。

黄埔公司的工作是把北配楼受损的幕墙“外衣”——也就是在火灾中受损严重的幕墙和屋顶——剥下来,手段是采用炮头机把废旧外壳打下来的传统拆除法。

北配楼设计建造为:南北两面为半钢化玻璃幕墙,东西两侧连同屋顶由钢架做金属幕墙的支撑结构。外包锌板,中间为保温层,内为薄钢板包封。

2009年元宵夜那枚礼花炮,点燃、熔化的正是表层的钛锌板——钛锌板的熔点为418摄氏度。更不幸的是,钛锌板下面衬垫的是灾后被认定不达标的保温材料——挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板,挤塑聚苯乙烯泡沫塑料具有高抗压、防潮、耐腐蚀等优异性能,但其也属于有机质绝热保温材料,为可燃性建筑材料。与2010年11月上海静安大火中的保温材料如出一辙,央视火灾中,不达标的保温材料犹如火上浇油,不断熔化金属板、暴露保温板,使它继续引燃并能获得足够的空气,因而火焰急速向下蔓延,一烧到底,使这次火灾成为1949年以来建筑物燃烧快的一例。

虽然修复是本着与原设计保持一致的原则,但北配楼的修复方案中还是在不少细节处做了改动。

北配楼修复南北面幕墙依然采用半钢化玻璃材料。其实,北配楼的南北半钢化玻璃幕墙在火灾中受损并不严重,因其底衬无易燃保温层引火,得以大面积保持原状。但是过火后,半钢化玻璃颜色有所改变。中国幕墙专家、中国建筑科学院研究员赵西安告诉《财经》,按照新的修复方案,为了保持颜色一致,南北两面墙体完好的半钢化中空玻璃墙体亦要全部拆除,重换“新衣”。“东西侧幕墙也还是使用钛铝板幕墙,但是里层要用玻璃棉,替换原来阻燃性能较低的聚苯乙烯板。”

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