摘要 文章通過對(duì)某橋梁火災(zāi)后進(jìn)行災(zāi)后勘察，確定了起火點(diǎn)及起火范圍，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、結(jié)構(gòu)物外觀檢查檢測(cè)，分析評(píng)估了某大橋結(jié)構(gòu)物的損傷程度，分別從橋梁火損后的主梁混凝土回彈強(qiáng)度值、主梁混凝土碳化深度、主梁溫度場(chǎng)及鋼筋損傷程度、預(yù)應(yīng)力束內(nèi)壓漿密實(shí)度等方面進(jìn)行了評(píng)估，并對(duì)火損后的材料性能及結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行了研究分析，進(jìn)而依據(jù)規(guī)范對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了技術(shù)狀況評(píng)估，可為同類橋梁火災(zāi)后的損傷檢測(cè)評(píng)估工作提供參考。

關(guān)鍵詞 火災(zāi)后；損傷程度；材料性能；結(jié)構(gòu)承載力；評(píng)估分析

中圖分類號(hào) U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）22-0138-03

0 引言

近年來我國(guó)橋梁火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，火災(zāi)對(duì)混凝土橋梁構(gòu)件具有作用時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣和危害性大等特點(diǎn)[1]。火災(zāi)后及時(shí)開展混凝土橋梁損傷的檢測(cè)評(píng)定工作，在降低火災(zāi)事故造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)負(fù)面影響，確?；炷翗蛄簽?zāi)后快速修復(fù)與安全結(jié)構(gòu)方面具有重要意義[2-5]。

1 工程概況

某橋梁起止樁號(hào)為K4+027.408～K5+427.4；上部結(jié)構(gòu)：現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和20 m、25 m、30 m、40 m簡(jiǎn)支T梁。北行：T梁+現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁+（25 m+30 m

+5×25 m+30 m+22 m+2×30 m+40 m+40 m+38.9 m+25 m+11

×25 m）T梁。南行：（25 m+31 m+9×25 m）T梁+（31.5 m

+2×33 m+24 m）現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁+（8×25 m+27 m+2

×30 m+40 m+40 m+27 m+36.9 m+11×25 m）T梁。下部結(jié)構(gòu)：橋墩為矩形墩和柱式墩，橋臺(tái)為座板式橋臺(tái)，均為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋面為瀝青混凝土鋪裝，D80型伸縮縫，鋼筋混凝土防撞墻。設(shè)計(jì)荷載為城-A級(jí)。

某日14時(shí)39分，監(jiān)控中心視頻巡查發(fā)現(xiàn)新化快速路出口匝道的橋下空間有濃煙冒出；14時(shí)40分路政人員到達(dá)橋下火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)參與火災(zāi)處理工作；14時(shí)52分消防車到場(chǎng)撲救火災(zāi)；15時(shí)10分現(xiàn)場(chǎng)明火撲滅。燃燒造成引橋馬蹄、腹板、翼板等構(gòu)件均出現(xiàn)損傷。

2 檢測(cè)依據(jù)

（1）《火災(zāi)后工程結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（T/CECS 252—2019）。

（2）《建筑混凝土結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T 15-81—2011）。

（3）《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23—2011）。

（4）《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTG 5120—2004）。

（5）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60—2004）。

（6）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62—2004）。

（7）大橋相關(guān)圖紙。

3 災(zāi)后勘察

現(xiàn)場(chǎng)踏勘檢查發(fā)現(xiàn)：

（1）火災(zāi)起火點(diǎn)位于L28#跨梁底，共有1處著火點(diǎn)，位于L28#墩端附近[著火面積約6 m（長(zhǎng)）×2.4 m（寬）]。

（2）燃燒物為汽油、船身，燃燒時(shí)間約0.6 h。

（3）L28#跨、L29#跨梁底均有熏黑，且L28-6#～8#梁體局部有混凝土剝落露筋現(xiàn)象，L28#蓋梁和L28-2#墩柱局部有混凝土剝落。

（4）從火災(zāi)燃燒的影響范圍來看，此次火災(zāi)直接過火結(jié)構(gòu)物為L(zhǎng)28#跨梁體、L28#蓋梁及墩柱，其余鄰近橋跨結(jié)構(gòu)物為濃煙熏黑。

現(xiàn)場(chǎng)燃燒區(qū)域劃分見表１所示，現(xiàn)場(chǎng)起火事故平面布置示意圖如圖１所示。

4 災(zāi)后檢測(cè)

4.1 火場(chǎng)踏勘結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘各燃燒影響區(qū)域情況，對(duì)橋梁損傷情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，結(jié)果如下：

（1）火災(zāi)對(duì)L28-6#梁體造成了較嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致該梁的馬蹄、腹板、翼板均出現(xiàn)了混凝土剝落現(xiàn)象，且馬蹄底部、馬蹄左側(cè)及左翼板均出現(xiàn)了露筋現(xiàn)象。其中，馬蹄兩側(cè)的最大剝落深度達(dá)3.5 cm，馬蹄底面混凝土剝落深度最大為3 cm，腹板混凝土剝落深度最大為3 cm，左翼板的最大剝落深度為4.2 cm。各部位混凝土剝落的深度均在外層鋼筋網(wǎng)以外，未突破外層鋼筋網(wǎng)內(nèi)部。

（2）火災(zāi)對(duì)L28-7#梁體造成了較嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致該梁的馬蹄、腹板、翼板均出現(xiàn)了混凝土剝落現(xiàn)象，且馬蹄底部及右翼板均出現(xiàn)了露筋現(xiàn)象。其中，馬蹄兩側(cè)的最大剝落深度達(dá)3 cm，馬蹄底面混凝土剝落深度最大為2.5 cm，腹板混凝土剝落深度最大為3 cm，翼板的最大剝落深度為3.5 cm。各部位混凝土剝落的深度均在外層鋼筋網(wǎng)以外，未突破外層鋼筋網(wǎng)內(nèi)部。

（3）火災(zāi)對(duì)L28-8#梁體造成了較嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致該梁的馬蹄、腹板、翼板均出現(xiàn)了混凝土剝落現(xiàn)象。其中，馬蹄兩側(cè)的最大剝落深度達(dá)2.3 cm，馬蹄底部剝落深度最大為2 cm，腹板剝落深度最大為2 cm，翼板的最大剝落深度為2 cm。

（4）L28-1～5#、L28-9～10#梁、L29#跨梁體表面均被熏黑，混凝土顏色呈灰青，未見明顯因火損導(dǎo)致的混凝土剝落露筋現(xiàn)象。

（5）L28-6-6#、L28-6-7#橫隔板均有大面積的混凝土剝落，其中L28-6-7#橫隔板有1根豎向鋼筋外露，混凝土受火后顏色呈淺灰白且角部有混凝土剝落現(xiàn)象。

（6）L28-6-6#、L28-7-6#濕接縫均有大面積混凝土剝落，未見鋼筋外露，混凝土受火后顏色呈淺灰白且角部混凝土有剝落現(xiàn)象。

（7）L28-6-6#、L28-6-7#橫隔板均有大面積混凝土剝落，其中L28-6-7#橫隔板有1根豎向鋼筋外露，混凝土受火后顏色呈淺灰白且角部有混凝土剝落現(xiàn)象。

（8）L28-28-5#～7#支座，位于著火點(diǎn)附近，因直接過火導(dǎo)致表面存在焦化（粉末化）現(xiàn)象，深度為2～8 mm。L28-28-9～10#支座：沾灰，無明顯焦化現(xiàn)象。

（9）L28-28#蓋梁位于著火點(diǎn)頂部，導(dǎo)致L28-28#長(zhǎng)洲面火損較嚴(yán)重，有大面積的混凝土剝落現(xiàn)象，剝落面積為A=1.7×3.9 m2，剝落深度為10～20 mm。L28#蓋梁底部L28-2#～L28-3#立柱間有零星剝落現(xiàn)象，剝落總面積為∑A=1.6×1 m2，剝落深度為1～5 mm。

（10）L28-2#墩柱：立柱頂有大面積的混凝土剝落，剝落面積為A=1.7×1 m2，未見因火損導(dǎo)致的露筋現(xiàn)象。

4.2 主梁混凝土回彈強(qiáng)度值

對(duì)比火場(chǎng)附近和火場(chǎng)范圍外橋梁構(gòu)件的混凝土回彈值（回彈值僅作比較，不進(jìn)行混凝土強(qiáng)度值的推定），分析火災(zāi)對(duì)梁體混凝土強(qiáng)度的影響情況。L28-6～7#、L29-6#T梁腹板、馬蹄、梁底的每個(gè)構(gòu)件檢測(cè)10個(gè)測(cè)區(qū)，每榀T梁為30個(gè)測(cè)區(qū)，每個(gè)測(cè)區(qū)16點(diǎn)，計(jì)算各構(gòu)件的回彈值均值進(jìn)行對(duì)比。L28-6～7#、L29-6#T梁腹板、馬蹄的混凝土檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：

（1）混凝土剝落處較混凝土熏黑處的回彈均值較低，混凝土受灼燒后的回彈值有所折減。

（2）不同跨數(shù)的熏黑處和正?；炷帘砻娴幕貜椫稻迪嘟?。

4.3 主梁混凝土碳化深度

L28-6～8#T梁梁體，除剝落處混凝土的碳化深度實(shí)測(cè)值為0.5～1.5 mm外，其余梁體構(gòu)件碳化深度的實(shí)測(cè)值為0 mm；熏黑處梁體構(gòu)件和受火范圍外混凝土的碳化深度均未發(fā)現(xiàn)明顯差異。

4.4 主梁溫度場(chǎng)及鋼筋損傷分析

結(jié)合L28-7#主梁處預(yù)應(yīng)力鋼束和普通鋼筋布置情況，可得到預(yù)應(yīng)力鋼束和普通鋼筋經(jīng)歷最高溫度和相應(yīng)強(qiáng)度的損傷系數(shù)，得出以下結(jié)論：

（1）此次火災(zāi)在預(yù)應(yīng)力鋼束中心位置產(chǎn)生的溫度相對(duì)較低，大部分位置落在100℃以內(nèi)，火災(zāi)對(duì)構(gòu)件預(yù)應(yīng)力性能的總體影響相對(duì)較小。

（2）火災(zāi)在底緣縱向受力鋼筋的溫度在200℃左右，相應(yīng)的鋼筋與混凝土、鋼筋屈服強(qiáng)度基本在0.9以上。

（3）梁體布設(shè)的兩層箍筋，其中外層箍筋凈保護(hù)層20 mm，中心位置的最高溫度為550℃，相應(yīng)的黏結(jié)強(qiáng)度折減系數(shù)和屈服強(qiáng)度折減系數(shù)分別為0.75和0.89。腹板處內(nèi)層箍筋的溫度在100℃以下，其力學(xué)性能基本不受此次火災(zāi)影響。

4.5 預(yù)應(yīng)力束內(nèi)壓漿密實(shí)度

對(duì)L28-6#、L28-7#T梁馬蹄底部預(yù)應(yīng)力束內(nèi)的壓漿情況進(jìn)行抽檢。經(jīng)檢測(cè)，馬蹄底部預(yù)應(yīng)力束內(nèi)所檢查的點(diǎn)壓漿均飽滿。

4.6 墩柱豎直度

對(duì)L28-2#、L28-3#立柱進(jìn)行兩個(gè)方向的豎直度測(cè)量，并計(jì)算合成豎直度。經(jīng)檢測(cè)，立柱垂直度均未超限，滿足規(guī)范要求。

4.7 預(yù)應(yīng)力束內(nèi)壓漿密實(shí)度

對(duì)L28-6#、L28-7#T梁馬蹄底部預(yù)應(yīng)力束內(nèi)的壓漿情況進(jìn)行抽檢補(bǔ)充檢查。

經(jīng)檢測(cè)，馬蹄底部預(yù)應(yīng)力束內(nèi)所檢查的點(diǎn)壓漿均飽滿。

5 火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度

（1）根據(jù)火燒后混凝土顏色為淺黃色及混凝土大面積剝落，參照《火災(zāi)后工程結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（T/CECS 252—2019）附錄A[6]，綜合判斷L28-6#T梁馬蹄、翼板處最高溫度為大于800℃，腹板最高溫度介于700～800℃。

（2）根據(jù)火燒后混凝土顏色為淺黃色及混凝土大面積剝落，綜合判斷L28-7#T梁腹板、馬蹄、翼板處的最高溫度大于800℃。

（3）根據(jù)火燒后混凝土顏色為淺灰白及角部混凝土剝落現(xiàn)象，綜合判斷L28-8#T梁腹板、馬蹄、翼板處的最高溫度為500～700℃。

（4）L28-1～5#、L28-9～10#梁、L29#跨梁體表面均被熏黑，混凝土顏色呈灰青，未見明顯因火損導(dǎo)致的混凝土剝落露筋現(xiàn)象。根據(jù)混凝土受火后顏色呈淺灰白及角部混凝土剝落現(xiàn)象，綜合判斷L28-1～5#、L28-9～10#梁、L29#跨梁體受火處的最高溫度小于300℃。

（5）根據(jù)混凝土受火后顏色呈淺灰白及角部混凝土剝落現(xiàn)象，綜合判斷L28-6-6#、L28-6-7#橫隔板受火處的最高溫度為500～700℃。

（6）綜合判斷L28-6-6#、L28-7-6#濕接縫受火處的最高溫度為500～700℃。

（7）綜合判斷蓋梁受火面的最高溫度為500～700℃。

（8）綜合判斷L28-2#立柱受火面的最高溫度為500～700℃。混凝土構(gòu)件表面特征與溫度的關(guān)系如表2所示。

6 結(jié)論

通過對(duì)火災(zāi)后某大橋L28#跨和L29#跨進(jìn)行檢查分析，結(jié)果表明：

（1）L28-6～7#梁和L28-28-5～7#支座材料性能受火災(zāi)影響顯著，主梁梁端構(gòu)件承載能力出現(xiàn)一定程度的下降，構(gòu)件在短期內(nèi)滿足車輛通行要求，但其安全和正常使用將在目標(biāo)使用年限內(nèi)受到一定影響，構(gòu)件技術(shù)等級(jí)為c級(jí)。

（2）L28-1～5#、L28-8～10#梁、L29-1～10#梁、L28-6-6#、L28-6-7#橫隔板、L28-6-6#、L28-7-6#濕接縫、L28#蓋梁、L28-2#墩受火影響情況為輕度，尚不影響結(jié)構(gòu)的安全性，但構(gòu)件耐久性能受到一定影響，構(gòu)件技術(shù)等級(jí)為b級(jí)。

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