楊 斌?。ㄐ鞘性こ藤|(zhì)量檢測(cè)有限責(zé)任公司,安徽 宣城 242000)
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某鋼筋混凝土梁橋火災(zāi)后的檢測(cè)與評(píng)估
楊斌(宣城市元正工程質(zhì)量檢測(cè)有限責(zé)任公司,安徽 宣城 242000)
橋梁火災(zāi)不僅給橋梁結(jié)構(gòu)本身造成破壞,而且影響到公路系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。火災(zāi)后應(yīng)及時(shí)對(duì)受損構(gòu)件進(jìn)行損傷評(píng)估,為后續(xù)加固設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù),切實(shí)恢復(fù)橋梁的承載能力和使用性能,達(dá)到安全運(yùn)營(yíng)的目的。
橋梁;火災(zāi);檢測(cè)
某鋼筋混凝土梁橋全長(zhǎng)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(jī)動(dòng)車道)。該橋?yàn)殇摻罨炷吝B續(xù)T梁橋,上部結(jié)構(gòu)采用整體現(xiàn)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(jié)構(gòu)為樁接承臺(tái)橋臺(tái)和樁柱式橋墩,樁基礎(chǔ)采用直徑為1.5m的鉆孔灌注樁;支座采用橡膠支座。該橋計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路-Ⅰ級(jí),于2011年建成通車。
2015年9月6日下午4時(shí)左右,該橋1#橋墩附近發(fā)生火災(zāi),燃燒物為堆放在1#橋墩附近的木柴、稻草等,燃燒時(shí)間持續(xù)約60min。過(guò)火區(qū)域的1#橋墩蓋梁、支座及附近T梁表面產(chǎn)生較為嚴(yán)重的損傷。為了解該橋火災(zāi)災(zāi)后結(jié)構(gòu)損傷狀況及全橋結(jié)構(gòu)質(zhì)量狀況,為后續(xù)加固設(shè)計(jì)提供依據(jù),對(duì)該橋進(jìn)行檢測(cè)鑒定[1]~[2]。為方便起見(jiàn)且參照設(shè)計(jì)文件,對(duì)該橋的橋跨、墩臺(tái)、橋墩立柱以及各跨組合T梁進(jìn)行統(tǒng)一的編號(hào),具體編號(hào)示意如圖1和圖2所示。
圖1 橋跨、墩臺(tái)編號(hào)示意圖(單位:mm)
圖2 第1跨組合T梁、1#墩立柱編號(hào)示意圖(單位:mm)
2.1外觀檢測(cè)
對(duì)全橋各構(gòu)件進(jìn)行仔細(xì)的檢查,了解其外觀和功能的缺損狀況,并做詳細(xì)記錄,尤其對(duì)過(guò)火影響區(qū)構(gòu)件的損傷情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。外觀檢測(cè)項(xiàng)目的內(nèi)容包括橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。
2.2混凝土強(qiáng)度檢測(cè)
本次通過(guò)回彈法(并鉆芯修正)對(duì)全橋各構(gòu)件混凝土強(qiáng)度進(jìn)行微破損檢測(cè),從而掌握結(jié)構(gòu)的材料特性及施工質(zhì)量,并依此判定有關(guān)部位及主要構(gòu)件的技術(shù)狀況?;貜椃ìF(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)具體操作參照《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2011)進(jìn)行,抽檢構(gòu)件數(shù)量依據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2011)按30%確定,抽檢構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)選取;鉆芯修正依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50344-2004)相關(guān)規(guī)定,采取修正量法修正,芯樣直徑為75mm。在過(guò)火影響區(qū)的T梁和橫隔板中隨機(jī)抽取11個(gè)構(gòu)件各鉆取1個(gè)直徑為75mm的芯樣,以評(píng)定火災(zāi)受損構(gòu)件混凝土強(qiáng)度。
2.3鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)
火災(zāi)作用后鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率等隨火災(zāi)(高溫)作用時(shí)鋼筋溫度的升高而降低[3]~[5]。本次檢測(cè)在受損最嚴(yán)重的1#橋墩附近T梁的翼板、腹板截取2組外露鋼筋進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。
2.4橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評(píng)定
依據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ 99-2003)等相關(guān)規(guī)范,對(duì)本次檢測(cè)橋梁的主體結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況進(jìn)行全面檢查,根據(jù)檢查結(jié)果確定橋梁的技術(shù)狀況等級(jí),評(píng)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(cè)結(jié)果
重點(diǎn)檢測(cè)過(guò)火影響區(qū)的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。
第一跨和第二跨位于過(guò)火影響區(qū),其上部結(jié)構(gòu)的過(guò)火損傷調(diào)查結(jié)果總結(jié)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?jī)善褐g的翼緣板出現(xiàn)火燒引起的非荷載裂縫,裂縫類型包括橫向裂縫、粗網(wǎng)狀裂縫、細(xì)網(wǎng)狀裂縫;1-1#梁~1-24#梁每?jī)善褐g的翼緣板和橫隔板局部出現(xiàn)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(xiàn)不同面積混凝土剝落、局部位置露筋的病害。
1#橋墩位于過(guò)火影響區(qū),其中蓋梁和支座損傷嚴(yán)重,調(diào)查檢測(cè)結(jié)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(cè)1處、距6#梁底約0.52m處蓋梁東側(cè)1處、距7#梁底約0.25m處蓋梁東側(cè)2、距7#梁底約0.75m處蓋梁東側(cè)1處、近9#梁處蓋梁北側(cè)頂端1處、近10#梁處蓋梁東側(cè)頂端2處、近11#梁處蓋梁東側(cè)頂端2處、距12#梁底約1m處蓋梁東側(cè)2處、近12#梁處蓋梁東側(cè)底端1處、近16#梁處蓋梁東側(cè)2處、距17#梁肋南側(cè)面約0.3m處蓋梁東側(cè)1處、距18#梁肋北側(cè)面0.42m處蓋梁東側(cè)1處、近20#梁處蓋梁東側(cè)2處、20#梁正下方蓋梁東側(cè)頂端、底端2處、22#梁正下方蓋梁東側(cè)1處、23#~24#梁之間蓋梁東側(cè)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(xiàn)變形、開(kāi)裂等現(xiàn)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(shù)狀況指數(shù)評(píng)定
由于該橋1#墩處絕大部分的橡膠支座在過(guò)火后損傷嚴(yán)重,已失去了正常的支承功能。根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ 99-2003)4.5.3條第8款的規(guī)定,該橋被直接評(píng)定為D級(jí)。
3.3混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果
主梁及橫隔板檢測(cè)批現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定區(qū)間為31.0~32.5MPa,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)(C30)要求。被測(cè)橋墩立柱、蓋梁、臺(tái)身、臺(tái)帽的碳化深度平均值均為6.0mm;被測(cè)現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為C25的橋墩立柱、臺(tái)身,實(shí)測(cè)現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值在25.0MPa~31.5MPa之間;被測(cè)現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為C30的蓋梁、臺(tái)帽,實(shí)測(cè)現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值在30.8MPa~37.0MPa之間,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。過(guò)火區(qū)域抽檢芯樣試件混凝土抗壓強(qiáng)度值在41.4MPa~55.5MPa之間,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)(C30)要求。
3.4鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果
現(xiàn)場(chǎng)在過(guò)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(cè)面截取1組8-HPB235的外露架立筋。具體檢驗(yàn)結(jié)果如表1~2。
12-HRB335鋼筋檢驗(yàn)結(jié)果匯總表 表1
8-HPB235鋼筋檢驗(yàn)結(jié)果匯總表 表2
樣品經(jīng)檢驗(yàn),12-HRB335不符合標(biāo)準(zhǔn)要求;8-HPB235符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
①過(guò)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(jié)構(gòu)的進(jìn)一步損傷,建議立即封閉交通,禁止機(jī)動(dòng)車通行。
②按照《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ 99-2003)的有關(guān)規(guī)定,應(yīng)對(duì)該橋進(jìn)行中修或大修。
[1] 許宏元,侯旭,劉士林.火災(zāi)后混凝土橋梁的損傷識(shí)別與狀態(tài)評(píng)估[J].現(xiàn)代交通技術(shù),2009,6(1):38-41.
[2] 何佛生,許肇峰.火災(zāi)后混凝土橋梁的檢測(cè)與評(píng)估[J].廣東公路交通,2009.
[3] 薛偉展,張蜀滬,龔春燕.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能的研究進(jìn)展[J].工業(yè)建筑,2006,36(12):60-64.
[4] 唐國(guó)彪.過(guò)火橋梁受損后的檢測(cè)、評(píng)估和加固[J].山西交通科技,2009 (2):51-52.
[5] 張宏,邵永軍.火災(zāi)后混凝土橋梁損傷評(píng)估方法與應(yīng)用[J].四川建筑科學(xué)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(yè)于安徽建筑大學(xué),助理工程師。