楊 斌 (宣城市元正工程質量檢測有限責任公司,安徽 宣城 242000)
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某鋼筋混凝土梁橋火災后的檢測與評估
楊斌(宣城市元正工程質量檢測有限責任公司,安徽 宣城 242000)
橋梁火災不僅給橋梁結構本身造成破壞,而且影響到公路系統的正常運營?;馂暮髴皶r對受損構件進行損傷評估,為后續加固設計提供可靠依據,切實恢復橋梁的承載能力和使用性能,達到安全運營的目的。
橋梁;火災;檢測
某鋼筋混凝土梁橋全長99m,寬50m,斜交角度為0度,橋跨布置為19.1m+25.6m+25.6m+19.1m,橋面寬度布置為2×5.5m(人行道)+2×4.5m(慢車道)+2×3.5m(綠化帶)+2×11.5m(機動車道)。該橋為鋼筋混凝土連續T梁橋,上部結構采用整體現澆鋼筋混凝土T梁,支座處梁高1.8m,跨中處梁高0.9m,橋面橫坡1.0%由橋面鋪裝形成;下部結構為樁接承臺橋臺和樁柱式橋墩,樁基礎采用直徑為1.5m的鉆孔灌注樁;支座采用橡膠支座。該橋計算荷載標準為公路-Ⅰ級,于2011年建成通車。
2015年9月6日下午4時左右,該橋1#橋墩附近發生火災,燃燒物為堆放在1#橋墩附近的木柴、稻草等,燃燒時間持續約60min。過火區域的1#橋墩蓋梁、支座及附近T梁表面產生較為嚴重的損傷。為了解該橋火災災后結構損傷狀況及全橋結構質量狀況,為后續加固設計提供依據,對該橋進行檢測鑒定[1]~[2]。為方便起見且參照設計文件,對該橋的橋跨、墩臺、橋墩立柱以及各跨組合T梁進行統一的編號,具體編號示意如圖1和圖2所示。

圖1 橋跨、墩臺編號示意圖(單位:mm)

圖2 第1跨組合T梁、1#墩立柱編號示意圖(單位:mm)
2.1外觀檢測
對全橋各構件進行仔細的檢查,了解其外觀和功能的缺損狀況,并做詳細記錄,尤其對過火影響區構件的損傷情況進行詳細的調查。外觀檢測項目的內容包括橋面系、上部結構和下部結構的檢測。
2.2混凝土強度檢測
本次通過回彈法(并鉆芯修正)對全橋各構件混凝土強度進行微破損檢測,從而掌握結構的材料特性及施工質量,并依此判定有關部位及主要構件的技術狀況?;貜椃ìF場檢測具體操作參照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T 23-2011)進行,抽檢構件數量依據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T 23-2011)按30%確定,抽檢構件現場隨機選??;鉆芯修正依據《建筑結構檢測技術標準》(GB/T50344-2004)相關規定,采取修正量法修正,芯樣直徑為75mm。在過火影響區的T梁和橫隔板中隨機抽取11個構件各鉆取1個直徑為75mm的芯樣,以評定火災受損構件混凝土強度。
2.3鋼筋力學性能檢測
火災作用后鋼筋混凝土構件內鋼筋的屈服強度、抗拉強度、延伸率等隨火災(高溫)作用時鋼筋溫度的升高而降低[3]~[5]。本次檢測在受損最嚴重的1#橋墩附近T梁的翼板、腹板截取2組外露鋼筋進行力學性能試驗。
2.4橋梁結構技術狀況評定
依據《城市橋梁養護技術規范》(CJJ 99-2003)等相關規范,對本次檢測橋梁的主體結構技術狀況進行全面檢查,根據檢查結果確定橋梁的技術狀況等級,評定橋梁的使用功能,提出橋梁的維修加固建議。
3.1外觀檢測結果
重點檢測過火影響區的上部結構和下部結構。
第一跨和第二跨位于過火影響區,其上部結構的過火損傷調查結果總結如下(由于篇幅有限,具體病害描述省略):1-1#梁~1-24#梁、2-1#梁~2-24#梁每兩片梁之間的翼緣板出現火燒引起的非荷載裂縫,裂縫類型包括橫向裂縫、粗網狀裂縫、細網狀裂縫;1-1#梁~1-24#梁每兩片梁之間的翼緣板和橫隔板局部出現混凝土剝落掉角的病害;1-1#、1-5#、1-13#、1-14#、1-15#、1-16#、1-18#、1-19#、1-20#、1-22#、1-23#、1-24#、2-10#、2-13#、2-17#、2-18#、2-22#、2-23#梁梁底出現不同面積混凝土剝落、局部位置露筋的病害。
1#橋墩位于過火影響區,其中蓋梁和支座損傷嚴重,調查檢測結果如下:4#~5#梁之間距5#梁約0.50m,距蓋梁頂端約0.67m處蓋梁東側1處、距6#梁底約0.52m處蓋梁東側1處、距7#梁底約0.25m處蓋梁東側2、距7#梁底約0.75m處蓋梁東側1處、近9#梁處蓋梁北側頂端1處、近10#梁處蓋梁東側頂端2處、近11#梁處蓋梁東側頂端2處、距12#梁底約1m處蓋梁東側2處、近12#梁處蓋梁東側底端1處、近16#梁處蓋梁東側2處、距17#梁肋南側面約0.3m處蓋梁東側1處、距18#梁肋北側面0.42m處蓋梁東側1處、近20#梁處蓋梁東側2處、20#梁正下方蓋梁東側頂端、底端2處、22#梁正下方蓋梁東側1處、23#~24#梁之間蓋梁東側頂端3處混凝土剝落;1#墩1#梁~3#梁處支座基本完好,未出現變形、開裂等現象,其他各支座均有不同程度的燒焦、變形,失去正常支承功能。
3.2全橋技術狀況指數評定
由于該橋1#墩處絕大部分的橡膠支座在過火后損傷嚴重,已失去了正常的支承功能。根據《城市橋梁養護技術規范》(CJJ 99-2003)4.5.3條第8款的規定,該橋被直接評定為D級。
3.3混凝土強度檢測結果
主梁及橫隔板檢測批現齡期混凝土強度推定區間為31.0~32.5MPa,達到設計強度等級(C30)要求。被測橋墩立柱、蓋梁、臺身、臺帽的碳化深度平均值均為6.0mm;被測現澆混凝土強度設計等級為C25的橋墩立柱、臺身,實測現齡期混凝土強度推定值在25.0MPa~31.5MPa之間;被測現澆混凝土強度設計等級為C30的蓋梁、臺帽,實測現齡期混凝土強度推定值在30.8MPa~37.0MPa之間,達到設計強度等級要求。過火區域抽檢芯樣試件混凝土抗壓強度值在41.4MPa~55.5MPa之間,達到設計強度等級(C30)要求。
3.4鋼筋力學性能檢測結果
現場在過火影響的第一跨1-8#與1-9#梁之間和1-10#與1-11#梁之間的翼緣板截取1組12-HRB335的外露主筋,在1-10#梁和1-16#梁梁肋側面截取1組8-HPB235的外露架立筋。具體檢驗結果如表1~2。

12-HRB335鋼筋檢驗結果匯總表 表1

8-HPB235鋼筋檢驗結果匯總表 表2
樣品經檢驗,12-HRB335不符合標準要求;8-HPB235符合標準要求。
①過火后,該橋1#墩處支座絕大部分燒焦、變形,已失去正常支承功能,為避免橋跨結構的進一步損傷,建議立即封閉交通,禁止機動車通行。
②按照《城市橋梁養護技術規范》(CJJ 99-2003)的有關規定,應對該橋進行中修或大修。
[1] 許宏元,侯旭,劉士林.火災后混凝土橋梁的損傷識別與狀態評估[J].現代交通技術,2009,6(1):38-41.
[2] 何佛生,許肇峰.火災后混凝土橋梁的檢測與評估[J].廣東公路交通,2009.
[3] 薛偉展,張蜀滬,龔春燕.預應力混凝土結構抗火性能的研究進展[J].工業建筑,2006,36(12):60-64.
[4] 唐國彪.過火橋梁受損后的檢測、評估和加固[J].山西交通科技,2009 (2):51-52.
[5] 張宏,邵永軍.火災后混凝土橋梁損傷評估方法與應用[J].四川建筑科學研究,2011(3),95-99.
U445.7+1
B
1007-7359(2016)03-0273-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.100
楊斌(1967-),男,安徽宣城人,畢業于安徽建筑大學,助理工程師。