摘 要：隨著高速公路交通量日益增大，橋梁在運(yùn)營過程中突遇火災(zāi)的情況也日漸增多。火災(zāi)高溫會對梁體造成不同程度的損傷，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度減弱，承載能力降低。火災(zāi)發(fā)生后需要對橋梁進(jìn)行損傷檢測和評價，為加固維修提供重要依據(jù)。本文以某高速公路4×30 m預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁橋?yàn)槔瑢蛄哼M(jìn)行了火災(zāi)后檢測，并給出了主要維修處理方案。

　　關(guān)鍵詞：高速公路;橋梁;火災(zāi);損傷檢測;維修處理

　　火災(zāi)不僅會燒掉人類辛勤勞動所創(chuàng)造的物質(zhì)財富，還會涂炭生靈、威脅人的生命和健康安全。火災(zāi)產(chǎn)生的污染物會嚴(yán)重污染大氣，破壞周邊環(huán)境，影響人們的正常生活和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，甚至?xí)o人類造成難以消除的身心痛苦[1-2]。

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路交通量日益增大，道路橋梁在運(yùn)營過程中突遇火災(zāi)的情況也日漸增多。我國高速公路橋梁多為中小跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋，在高速公路火災(zāi)發(fā)生時，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋受損的概率極大[3-6]。受火災(zāi)發(fā)生時高溫的影響，梁體混凝土?xí)l(fā)生爆裂、露筋、材料力學(xué)性能退化等不同程度的損傷。同時，橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度會減弱，承載能力也會降低，嚴(yán)重時將不能正常使用，需要中斷交通進(jìn)行維修加固。橋梁發(fā)生火災(zāi)后，要第一時間進(jìn)行損傷檢測，以判別火災(zāi)后橋梁結(jié)構(gòu)的損傷程度、承載力水平、能否繼續(xù)使用等，為后續(xù)橋梁加固維修提供重要依據(jù)[7-8]。本文以某高速公路4×30 m預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁橋?yàn)楣こ瘫尘埃榻B了火災(zāi)后現(xiàn)場調(diào)查檢測的內(nèi)容，對橋梁各部位進(jìn)行了檢測和損傷程度的判別，并給出了主要的維修處理方案，為行業(yè)管理者提供了決策依據(jù)。

　　1 火災(zāi)橋梁概況

　　某高速公路大橋于2003年建成通車，橋梁全長為127.06 m，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計為4×30 m預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁，橋面連續(xù)。橋梁主梁混凝土強(qiáng)度等級為C50，橋面鋪裝為瀝青混凝土，設(shè)計荷載等級為汽-超20級、掛-120級。2014年1月28日09：00左右，一輛運(yùn)輸汽油的危化品車輛行至該橋梁附近時突發(fā)大火，起火油罐車在該橋第1跨橋面持續(xù)燃燒4 h左右，持續(xù)到當(dāng)天13：00明火被撲滅。火災(zāi)對橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁支座、橋面鋪裝、護(hù)欄和管線等造成不同程度的損傷。為確定橋梁受火損傷情況，人們需要對橋梁進(jìn)行調(diào)查檢測。

　　2 火災(zāi)現(xiàn)場調(diào)查內(nèi)容

　　依據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求，對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查的具體內(nèi)容包括以下幾個方面：①收集橋梁設(shè)計、建設(shè)施工、養(yǎng)護(hù)維修等資料，調(diào)查橋梁修建年度、使用情況、維修情況等。②調(diào)查起火物質(zhì)、時間和原因，起火點(diǎn)和起火范圍，火災(zāi)持續(xù)時間，火災(zāi)蔓延途徑，通風(fēng)情況，滅火方式和滅火過程。③調(diào)查現(xiàn)場其他物品的燒損情況，如鐵件、鋁件、銅線、陶瓷、玻璃等。④對過火橋梁的橋面鋪裝、防撞護(hù)欄、上部結(jié)構(gòu)及橋臺支座進(jìn)行檢查、拍照和記錄，初步分析損傷程度。檢查時重點(diǎn)關(guān)注混凝土剝落、裂縫、顏色變化，燒疏層厚度，鋼筋裸露等情況。⑤在橋面不同類型病害及完好區(qū)鉆取混凝土芯樣，嚴(yán)重?fù)p傷區(qū)取至主梁頂板位置，并對芯樣外觀情況進(jìn)行描述。火災(zāi)現(xiàn)場調(diào)查要詳細(xì)，并做好記錄、拍照等工作。

　　3 橋梁火災(zāi)損傷檢測結(jié)果

　　3.1 橋面鋪裝檢測結(jié)果

　　該橋第1跨橋面鋪裝在距0#橋臺0～15 m縱橋向范圍內(nèi)受到火燒影響，橋面鋪裝損傷表現(xiàn)為局部細(xì)骨料脫離、表面干燥松散、瀝青燒焦老化等。起火時，受風(fēng)向的影響，橫橋向損傷范圍在超車道、行車道、緊急停車道均有分布。為確定各部位橋面鋪裝的損傷程度，在橋面不同位置共鉆芯取出4個芯樣進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果如表1所示，芯樣照片如圖1所示。由圖表結(jié)果可知，橋面鋪裝在距離0#臺0～8 m損傷嚴(yán)重，距離0#臺8～15 m輕微損傷，距離0#臺15 m以外基本未受火災(zāi)影響。

　　3.2 防撞護(hù)欄檢測結(jié)果

　　該橋第1跨右側(cè)混凝土防撞護(hù)欄受到火燒影響，護(hù)欄的主要檢測結(jié)果為：①護(hù)欄局部損傷嚴(yán)重，外側(cè)熏黑，內(nèi)側(cè)混凝土呈灰白色，表層混凝土剝離脫落;②護(hù)欄外側(cè)敷設(shè)的管道損傷嚴(yán)重，外部保護(hù)套燒焦脫落，內(nèi)部鋼管未發(fā)現(xiàn)融化現(xiàn)象;③采用回彈法對受火區(qū)域護(hù)欄混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了檢測，并與未受火區(qū)進(jìn)行對比，結(jié)果顯示，受火區(qū)域與未受火區(qū)域混凝土強(qiáng)度無明顯差別，均滿足設(shè)計強(qiáng)度要求。

　　3.3 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果

　　經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查檢測，該橋第1跨上部結(jié)構(gòu)主要檢測結(jié)果為：①第1跨主梁1#、2#和3#空心板梁在0#橋臺處表面被熏黑，但表層混凝土未見剝離脫落現(xiàn)象;②橋梁0#臺1～4#支座表面被熏黑，但支座橡膠未見燒焦、老化或開裂現(xiàn)象;③采用回彈法對受火區(qū)域主梁混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了檢測，并與未受火區(qū)進(jìn)行對比，結(jié)果顯示，受火區(qū)域與未受火區(qū)域混凝土強(qiáng)度無明顯差別，均滿足設(shè)計強(qiáng)度要求。上部結(jié)構(gòu)主梁混凝土強(qiáng)度檢測對比結(jié)果如表2所示。

　　3.4 橋梁下部結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果

　　由于火災(zāi)燃燒主要發(fā)生在0#臺附近，下部結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果為：0#臺右側(cè)翼墻被全部熏黑，混凝土局部剝落、破損露筋;0#臺右側(cè)臺帽局部被熏黑，混凝土未見剝落。

　　3.5 橋梁損傷評價及處置建議

　　①橋面瀝青鋪裝和護(hù)欄敷設(shè)管道的火災(zāi)損傷較為嚴(yán)重，該橋第1跨橋面鋪裝在距0#橋臺0～15 m范圍內(nèi)，受火燒出現(xiàn)局部細(xì)骨料脫離、表面干燥松散、瀝青燒焦老化現(xiàn)象，建議對第1跨橋面瀝青鋪裝進(jìn)行銑刨后重鋪。

　　②橋梁上部結(jié)構(gòu)主梁、支座受火災(zāi)影響較小，除了結(jié)構(gòu)表面被嚴(yán)重熏黑以外，構(gòu)件本身未見明顯損傷，橋梁承載能力基本未受影響。建議僅對結(jié)構(gòu)表面外觀進(jìn)行處理。

　　③橋梁下部結(jié)構(gòu)的火災(zāi)損傷輕微，0#臺右側(cè)翼墻出現(xiàn)混凝土局部剝落、破損和露筋，橋梁下部結(jié)構(gòu)承載能力基本未受影響。建議對局部破損的混凝土維修處理。

　　④護(hù)欄敷設(shè)管道的火災(zāi)損傷嚴(yán)重，建議對損傷管道進(jìn)行更換。

　　4 橋梁維修處理設(shè)計方案

　　4.1 瀝青鋪裝維修處理方案

　　瀝青鋪裝維修首先對受火燒影響的橋面鋪裝銑刨，銑刨厚度10 cm，然后重新鋪筑10 cm厚的瀝青混凝土，最后恢復(fù)原路面標(biāo)線。瀝青鋪裝層維修設(shè)計如圖2所示。瀝青路面銑刨用銑刨機(jī)進(jìn)行。施工前，要確定銑刨范圍，并在實(shí)地放出銑刨線樣，在需銑刨路段的一端按順序進(jìn)行銑刨，銑刨盡量一次完成，除特殊原因外不得停頓。銑刨出的廢料用機(jī)械集中統(tǒng)一運(yùn)輸至指定地點(diǎn)廢棄，不得隨意傾倒，以免造成環(huán)境污染。

　　瀝青鋪裝維修所用瀝青、粗集料、細(xì)集料和填料都必須滿足相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求，并進(jìn)行完善的瀝青砼配合比設(shè)計，以指導(dǎo)施工。鋪筑前，應(yīng)檢查與清掃工作面，將浮渣及雜物掃出路面。嚴(yán)格控制瀝青和集料的加熱溫度及瀝青混合料出廠溫度，運(yùn)料車要有完整無損的篷布覆蓋，做到保溫、防雨和避免污染環(huán)境。瀝青混合料的壓實(shí)是保證瀝青面層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，要合理選擇壓路機(jī)組合及碾壓步驟。

　　4.2 混凝土破損維修處理方案

　　對該橋受火破損的護(hù)欄和0#臺右側(cè)翼墻混凝土應(yīng)予以鑿除，直至露出鋼筋，然后采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。混凝土破損維修步驟如圖3所示，第1步用小號的氣動沖擊錘清除結(jié)構(gòu)表面不密實(shí)的混凝土;第2步用高壓水槍清理混凝土表面浮渣，對鋼筋進(jìn)行除銹處理，清理修補(bǔ)結(jié)合面;第3步用抹刀將環(huán)氧砂漿修補(bǔ)材料分層壓入基層表面修補(bǔ)，注意保證修補(bǔ)材料體積穩(wěn)定，避免材料的過大收縮可能導(dǎo)致的開裂和脫落。破損修補(bǔ)表面干燥后，用環(huán)氧砂漿抹平、填色、搗實(shí)。

　　5 結(jié)語

　　火災(zāi)發(fā)生時會產(chǎn)生高溫，高溫易使橋梁混凝土發(fā)生爆裂、露筋、材料力學(xué)性能退化等不同程度的損傷，從而導(dǎo)致受火構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度出現(xiàn)不同程度的下降，嚴(yán)重時將導(dǎo)致橋梁承載能力降低，不能正常使用。對于發(fā)生火災(zāi)的橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)在第一時間進(jìn)行損傷檢測和評價，必要時應(yīng)立即中斷交通。通過詳細(xì)檢測，以判別過火橋梁結(jié)構(gòu)的損傷程度、承載力水平、能否繼續(xù)使用等，并為后續(xù)橋梁加固維修提供重要依據(jù)。本文以某高速公路4×30 m預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁橋?yàn)楣こ瘫尘埃榻B了火災(zāi)后現(xiàn)場調(diào)查檢測的內(nèi)容，對橋梁各部位進(jìn)行了檢測和損傷程度判別。檢測結(jié)果表明，除橋面鋪裝層、橋臺局部翼墻混凝土、護(hù)欄局部混凝土和附屬設(shè)施出現(xiàn)較重的損傷外，橋梁主體結(jié)構(gòu)未見明顯損傷，結(jié)構(gòu)承載能力基本未受影響。

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