公路混凝土桥梁火灾受损检测与评估 杨先来 ， 胡新玉 （１．江西科力咨询监理有限公司，江西南昌３３００３８） （２．江西省嘉和工程咨询监理有限公司，江西南昌 ３３００４６） 摘要：桥梁遭受火灾后，将会不同程度的影响结构的承载能力、运营安全，合理评估结构状态将 会为桥梁加固提供依据。文章以遭受火灾的生米大桥引桥为例．介绍了桥梁火灾后现场检测的要 点以及对桥梁的损伤程度和火灾温度的评估。 关键词：交通工程；混凝土桥；桥梁受损；火灾；检测；评估 Ｏ前 言 向预应力筋均采用金属波纹管成孔。 据现场调查了解，火灾由桥下集中停放场的报 随着我国公路的快速发展，遭受火灾的桥梁数 废公交车辆引起，火灾持续约３０分钟后，由消防喷 量也在不断增多。桥梁火灾事故不仅对既有桥梁造 水灭火，之后又采用泡沫灭火，过火面积约９００ｍｚ。 成严重损伤，而且严重影响公路的正常运营，所以 遭受火灾后桥梁必须进行科学检测，对受损结构进 ２检测目的及内容 行合理的技术状况评定，从而为修复加固桥梁提供 通过对火灾关联段桥梁（主体结构及其附属构 科学的技术支撑，恢复并提高桥梁的承载能力，保 造物）火烧后表观情况进行检查．并需要对结构材 障公路的安全运营。钢筋混凝土桥梁结构在遭遇火 料属性进行试验，查明结构受损程度，分析火灾对 灾作用后，钢筋和混凝土由于物理和化学变化而使 结构承载能力，检测的主要内容有： 材料的力学性能有相当大的改变。使结构构件遭受 （１）桥梁表观缺陷检测：确定桥梁过火范围、程 损坏。从整个结构来讲，在火灾作用下结构的变形 度，检测过火后结构受损范围及程度： 。 一 增大和承载力降低，与火灾范围、温度、持续时间及 （２）桥面及桥底线形测量检测：过火段梁体下 升降温历程等许多因素有很大关系．火灾严重时结 挠及翼板下挠情况： 构失效以至于倒塌的危险依然存在。从整体上精确 （３）混凝土回弹测试：实测各构件混凝土强度 的定量分析由火灾引起的结构的损伤程度，结构强 及变化情况判断混凝土损伤的范围： ‘度以及承载能力的降低是比较困难的，但是结构ｆ构 （４）保护层厚度检测：检测未剥落区域有效混 件１火灾后受损程度的科学鉴定和检测，对其修复加 凝土保护层厚度： 固、抑或拆除具有重要意义 。 （５）混凝土碳化深度检测检测高温后混凝土中 １ 工程及火灾概况 游离碱热分解，使混凝土中性化情况。 Ｌ¨ 生米大桥是南昌市外环线上跨越赣江连接昌 ３检测部分结果及分析 南、昌北地区的一座重要特大型桥梁，其中西岸引 ３．１箱梁损伤表观 ’ 桥３０ｍ跨预应力混凝土连续箱梁梁高为１．８ｍ，采用６ 经检测过火段第５Ｏ、５１跨梁体损伤 为严重． 跨一联，单幅主梁采用单箱单室截面，斜腹板，均采 箱梁外侧翼板、腹板混凝土保护层大面积剥落ｆ最大 用纵、横向预应力体系：箱梁混凝土采用Ｃ５０混凝 剥落厚度约６ｃｍ）、破损、大面积露筋；主筋与混凝土 土，预应力钢绞线采用高强度低松弛钢绞线；纵横 粘结力严重破坏其中图中损伤级别对应的损伤特 ０ 作者简介：杨先来（１９８６一），男，江西鄱阳人，助理工程师，江西交通职业学院道路与桥梁大专毕业，主要从事道路桥梁工程 现场监理工作。 ・７９・ 征见表１，某跨损伤分布及现场混凝土分别见图１、 图２所示。 表１ 混凝土损伤级别一览表 级别 损伤特征描述 ” ０级 工能擦除混凝土表面熏黑痕迹，混凝土表面光 ｆ口０ 热能扩散未使混凝土表面产生明显缺陷；人工能擦 １级除混凝土表面熏黑痕迹．混凝土表面无明显开裂、 边角破损，没有因火灾造成的其他热损伤。 混凝土表面擦拭后有黑烟或轻微黑点或麻点，个别 区域表面产生细小但不是很密集网状龟裂现象，边 角有混凝土剥落，局部钢筋出露；表面损伤较轻，结 构本身完好；钢筋及混凝土结构耐久性损伤很小。 火焰直接灼烧混凝土；表面呈黑色．清洗后呈灰白 色；混凝土表面产生密集网状龟裂，局部有爆裂破损 ３级现象；损伤深度达到混凝土保护层胶结疏松，混凝土 剥落厚度＜３．５ｃｍ；钢筋和混凝土出现比较严重的耐 久性损伤 火焰集中区或高温集中区（残留物的正上方）混凝土； 混凝土表面，密集网状龟裂，有爆裂现象；同时出现 。 混凝土保护层大面积剥落、破损．混凝土剥落厚度＞ ３．５ｃｍ，钢筋外露。 Ｏｍ ２ｍ ５ｍ ｌＯｍ １５ｍ ２０ｍ ２５ｍ ２８ｍ ３０ｍ 翼板 ／ 。ｉ／ 腹板 ｉ／ ｜ ’｜ ３ ，、＼Ｊｒ、 ４ ／ ／ 一－ｒ３ ｒｌ ３ ¨ 底板 ｌ Ｉ 连接器螺旋 ７ Ｉ波纹管外露 ｌ 钢筋 ｌ ｄ 腹板 广 ｉ 翼板 ４ ： ４ ｌ 图１ 某桥跨内损伤等级分布 图２受损后混凝土 ・８０・ ３．２桥墩损伤情况检测 左幅第５０号墩混凝土保护层大面积剥落，剥落 厚度约６ｅｒａ。右幅第４９号墩西侧顶部受灼烧后混凝 土疏松，右幅第５０号墩东侧顶部受灼烧后混凝土疏 松。 ３．３主梁及桥面变形检测 梁底线型测量，采用免棱镜全站仪进行检测， 桥跨数按过火段桥跨及相邻两跨每５ｍ一个断面，每 断面测７个点。两翼板悬臂端及悬臂根部，底板两侧 及底板中心线．藉以推求各梁跨中下挠及翼板悬臂 端下挠情况。桥面人行道外边缘、人行道内边缘、行 车道外边缘、外翼板根部对应处桥面位置、箱梁纵 向中心线对应处桥面位置、内翼板根部对应处桥面 位置、行车道内边缘。因无主梁及桥面变形观测历 史记录，现仅就该组数据来看各跨梁体未发现各跨 梁体异常下挠现象。 ４火灾温度判断 常用的推定火灾温度的方法有：通过调查火灾 燃烧时间来推算火灾温度；根据火灾后混凝土结构 表面颜色及外观特征推定火灾温度。本次检测采用 两类方法综合判定火灾温度： （１）通过调查火灾燃烧时间来推算火灾温度。 燃烧时间按起自由燃烧时间共计５０ｍｉｎ，按ＩＳ０８３４ 标准升温曲线推算得火灾温度为９１８℃： （２）根据火灾后混凝土结构表面颜色及外观特 征判断受火温度。第５０跨、５１跨梁体翼板及底板混 凝土大面积严重剥落，保护层脱落，表面酥碎，表面 混凝土呈灰白显浅黄色，未脱落处混凝土经铁锤敲 击后开裂混凝土脱落，钢筋外露，且混凝土中石子 已石灰化，按《火灾后建筑结构鉴定标准》 （ＣＥＣＳ２５２：２ｏ０９）附录Ｂ推断混凝土表面受火温度在 ９００￣Ｃ左右，当量标准升温时间约３０ｍｉｎ～４５ｍｉｎ。根 据以上分析综合判定桥梁结构受火温度在９ｏ０℃左右。 ５ 结 语 在对遭受火灾后的桥跨进行损伤状况检测和 分析后可得出以下结论： （１）火灾事故对左右幅第５０—５１跨主梁底面混 凝土及翼板混凝土剥落现象严重，截面损失较大， 右幅第５０跨７根底板预应力束波纹管存在外露现 象，预应力损失较大，将严重影响其结构使用性能 以及结构承载力： （２）左幅第５０号墩烧损 （下转第９１页）
