某桥梁火灾后检测评定及维修加固建议

城市桥梁桥下空间经常会出现堆积物和拾荒人员聚集等占用桥下空间的情况,如果桥下堆积物在持续的高温天气下,一旦发生火灾,对桥梁结构承载力造成严重影响,影响交通安全通行。所以对桥梁受火灾影响之后的检测评定与维修加固工作就显得极其重要。以工程实例,介绍火烧后桥梁的检测与评定。

从表1看出，在2年10个试验点，黔糯优11的平均产量为8 563.0公斤/公顷，平均生育期为153天，有效穗13.9万/亩，株高112.2厘米，穗长26.0厘米，穗粒数183.4粒/穗，实粒数154.4粒/穗，结实率84.7%，千粒重29.1克。从不同试点的变异情况看，黔糯优11主要性状的变异系数(CV)在4.8%～13.6%，其大小为株高>有效穗>产量>穗粒数>实粒数>千粒重>结实率>穗长>全生育期。由此表明，黔糯优11在不同生态条件和栽培环境下，生长周期较为一致，其穗长、结实率表现稳定，而株高、有效穗等受影响较大，在生产中应注意提高不同条件下的群体有效穗数，确保稳产高产。

生物炭的施加可以影响土壤水分特征曲线，不同水吸力下，不同比例生物炭的作用效果不同。吸力值<600 cm时，施加2%和8%的生物炭可以减小土壤容重，增加土壤总孔隙度，显著提高土壤的体积含水率和持水能力；吸力值>600 cm时，施加2%和6%的生物炭可以显著提高土壤持水能力。

1 工程概况

沈阳某桥梁建于1993年。跨径组合为3×11m,上部结构为等跨简支空心板结构,每跨22块板,板厚0.5m,边板悬臂0.5m,1.6m宽中板20块。空心板采用25#混凝土。下部结构桥墩为钢筋混凝土柱,钻孔灌注桩基础。本桥的设计荷载为汽-20,验算荷载为挂-100,人群荷载3kN/m2。

2014年12月,拾荒者在桥下堆积的大量杂物燃烧,导致该桥东侧边跨(第3跨)空心板遭到火烧,具体起火时间及燃烧时间不详。

2 编号说明

(1)桥台编号说明：以西侧桥台为0#台,东侧桥台为3#台,中间桥墩依次编号为1#墩、2#墩；

根据现场情况,对本次火烧桥跨严重程度进行划分,检测中将第三跨火烧区域分为三个区域,分别是严重、轻微和无影响区域。其中严重区域以3-5#板为代表。轻微影响区域以3-3#板为代表,无影响区域以3-1#板为代表。

(3)空心板编号说明：以每跨北侧第1块空心板为1#板,从北侧至南侧依次编号为2#板、3#板、……、21#板、22#板。例如：第1跨1#板为1-1#板。

3 火烧区域划分

(2)桥跨编号说明：以0#桥台至1#桥墩间的桥跨为第1跨,其它桥跨依次编号为第2跨和第3跨；

4 初步鉴定结果

4.1 外观检测结果

本次对桥梁进行了静载试验,荷载试验选取两辆35t三轴加载车,对第三跨3-5#板进行加载,同时对第二跨2-5#板进行加载,形成数据对比。本次应变和变位选择第2跨和第3跨跨中截面。试验中指挥加载车辆按指定位置加载,采集并分析应变和挠度检测数据,同时观察空心板裂缝发展和变化情况。本次静载试验是在设计荷载等级(汽20级)的等效试验荷载作用下(考虑冲击系数)进行,加载效率控制在《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)规定的0.95～1.05之间。

4.2 火场温度判定

根据混凝土外观检测结果,依据《火灾后建筑结构鉴定标准》(CECS252:2009)判定在火灾当中,3-1#空心板(无影响区域)区域燃烧温度小于200°，3-3#空心板(火灾轻微区域)区域燃烧温度在300～500°之间，3-5#空心板(火灾严重区域)区域局部最高温度在700°左右。

5 混凝土构件初步鉴定评级

根据各火烧区域空心板的外观检测结果,对各区域进行初步鉴定评级。其中3-1#空心板(无影响区域)区域主要参数初步鉴定评级为Ⅱa级,表明该区域未直接被火烧影响。3-3#空心板(火灾轻微区域)区域主要参数初步鉴定评级为Ⅱa-Ⅱb级之间,表明该区域为轻度被火烧影响。3-5#空心板(火灾严重区域)区域主要参数鉴定评级Ⅱb级,表面该区域为中度被火烧影响。

表1 混凝土外观颜色、破损剥落、锤击反应与温度间关系

温度(℃)<200300～500500～700700～800>800混凝土颜色正常浅灰,略粉浅灰白,浅红灰白,浅黄浅黄爆裂、剥落无粉刷层角部混凝土大面积酥松混凝土开裂无细裂缝角部出现裂缝裂缝多贯通裂缝锤击反应声音响亮表面无痕迹较响亮表面明显痕迹声音较闷混凝土粉碎声音闷混凝土塌落声音发哑严重脱落

表2 火灾后各区域空心板初步鉴定评级标准

位置混凝土颜色裂缝锤击反映混凝土脱落受力钢筋外露变形3-1#板(正常)Ⅱa(无)Ⅱa(响亮)Ⅱa(无)Ⅱa(无)Ⅱa(无)Ⅱa3-3#板(浅灰)Ⅱb(细微裂缝)Ⅱb(较响亮)Ⅱb(无)Ⅱa(无)Ⅱa(无)Ⅱa3-5#板(粉红)Ⅱb(纵向开裂)Ⅱb(较闷)Ⅱb(底板局部)Ⅱb(<梁跨长30%)Ⅱb(轻微变形)Ⅱb

6 构件详细鉴定

6.1 混凝土强度检测

通过外观检测以及荷载试验检测结果表明,虽然结构承载力满足要求,但火烧后桥梁结构承载能力有所下降。混凝土结构外观出现不同程度的破损,比如混凝土颜色改变,混凝土表面裂纹,混凝土破损剥落等现象。根据检测结果,提出以下维修加固意见：

根据表3中混凝土强度检测结果,虽然混凝土强度均满足设计要求,但火烧严重区域混凝土强度较无影响区域的混凝土强度有明显降低。

表3 钻芯法测试混凝土强度检测结果

取样位置混凝土强度推定値混凝土强度设计是否满足设计强度要求3-1#板无影响区域28.6MPa25#满足3-3#板一般区域27.7MPa25#满足3-5#板严重区域26.5MPa25#满足

6.2 空心板中钢筋强度测定

从表5静载数据结果中可以看出测试部位的结构校验系数均小于1,桥梁结构的实际状况好于理论状况。卸载后,测点的相对残余应变及相对残余变位均小于20%,表明梁体处于弹性工作状态。依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)8.3条的规定,试验测试部位的承载能力满足要求；试验加载前后,在试验截面及其附近未发现结构混凝土构件有明显新增裂缝,结构抗裂性满足要求。但第3跨(5#板)与未发生火灾的第2跨(5#板)相同位置比较,空心板强度和抗弯刚度均有所下降。

表4 钢筋拉伸试验结果

取样位置实测屈服强度设计强度伸长率是否满足设计强度要求3-1#板无影响区域380MPa335MPa19.5%满足3-3#板轻微影响区域380MPa335MPa19.0%满足3-5#板严重区域345MPa335MPa18.0%满足

7 荷载试验

现场检测中发现,第三跨空心板板底整体被熏黑,其中3-1#空心板(无影响区域),混凝土表面颜色正常,无混凝土剥落及开裂现象,锤击声音响亮且混凝土表面不留痕迹,无钢筋外露现象；3-3#空心板(火灾轻微区域)混凝土无爆裂、剥落现象,锤击声音较响亮且混凝土表面留下明显痕迹,混凝土表面可见细微裂缝,混凝土颜色呈现浅灰色,略微发粉,无钢筋外露现象；3-5#空心板(火灾严重区域)被火烧后混凝土颜色呈现粉红,初现灰白色。混凝土有剥落、掉角、锤击较闷且混凝土表面留下明显痕迹等现象,底板角部位置有纵向开裂现象,此处可见钢筋外露。

(1)对以3-5#空心板为代表的火灾严重区域,将板底混凝土剥落、掉角、出现裂纹部分,应将酥散的混凝土全部凿除,同时采用C50细石混凝土进行修补；

表5 静载数据结果

测点位置工况加载效率结构校验系数相对残余应变变位应变变位3-5#板(严重区域)跨中最大正弯矩0.990.670.7218%16%2-5#板(未火烧跨)跨中最大正弯矩0.990.410.5312%15%

钢筋遇火之后材料性能会发生变化,对结构承载力影响显著,本次现场截取严重区域、轻微区域和无影响区域的受力主筋进行力学试验,测定其屈服强度,并对结果进行比较。根据表4钢筋的拉伸试验结果,火烧后的各区域钢筋的屈服强度均满足设计要求。由此看出由于混凝土保护层的保护,使得钢筋未达到能使其结构发生明显变化的温度。但火灾严重区域钢筋屈服强度明显低于无影响区域,说明火灾对结构承载力有一定影响。

8 维修建议

混凝土强度检测方法有钻芯法、回弹超声法等方法。本次检测采用较准确的钻芯法检测混凝土强度,现场按不同火烧区域分别对空心板钻取代表性芯样,抗压试验的芯样试件宜使用标准芯样(试件、标准芯样试件为芯质量符合要求且芯样公称直径为100mm、高径比为1∶1的混凝土圆柱体试件)。本次在火灾受损程度不同区域的空心板上各钻取一组试样,测定其混凝土强度。

为检验该清洁机器人能否满足实际光伏电站的使用需要,利用学校和合作单位提供的现场试验条件,对样机进行了运动功能和清洗作业实验。

慢性肺心病为临床常见病、多发病，导致该疾病发生的原因有很多。在对患者开展临床治疗过程中，实施具有针对性的护理举措，具有相当重要的现实意义。因为慢性肺部功能损害的原因，肺心病患者机体长时间处于低血氧状态，在这种情况下，除了会导致红细胞数量增多，血液粘稠度增加之外，也会令血管内皮受损，这一点在急性期患者中被尤为体现，因为严重感染的原因，患者缺氧情况加重，酸中毒和免疫复合物过度积累，进一步加重血管内皮受损程度，令胶原组织外露，血小板过度聚集和积累，激活凝血反应链。

(2)通过荷载试验表明火烧严重区域空心板承载力有所下降,建议在火烧区域空心板板底粘贴钢板,提高承载力。钢板与板底混凝土间缝隙处,向缝隙内注入环氧树脂胶,同时增设螺栓等附加锚固措施；

式中:σ为金属汞表面张力，取480×10-5 N/cm;θ为金属汞与固体表面间的接触角，取140°[14]。

(3)加强对桥下空间管理,禁止堆放易燃易爆物品，避免对桥梁安全造成影响。

对于现代护理教育来讲，应面向未来、面向世界、面向现代化[9]。国际护理教育现阶段已成了比较完善和科学的护理教育体系，但是现阶段我国护士学历水平、护理教育水平相对较低，所以应积极开展继续教育，让护理人员的整体素质得以提高，满足现代护理的实际发展需求。

9 结语

桥梁结构火灾后的鉴定程序,可根据结构鉴定的需要分为初步鉴定和详细鉴定两个阶段,初步鉴定是通过外观检测判定结构损伤等级,详细鉴定通过材料专项检测判定结构损伤程度。桥梁结构受火之后,其材料力学性能将发生变化,相应的材料强度将有所降低,使桥梁整体承载能力降低。因此灾后采用科学合理的检测方法和手段,有助于对评价桥梁受损程度以及对桥梁维修加固提供有力的依据。本桥于2015年进行了维修加固,目前正常运营中。

参考文献

[1] 黄清. 钢筋混凝土桥梁火灾后检测评估[J]. 世界桥梁,2014(42).

[2] 刘志华. 辽宁某高速公路火灾后桥梁的损伤评定与维修处理方案浅析[J]. 黑龙江交通科技,2012(10).

[3] 中冶建筑研究院，上海市建筑科学研究院. CECS 252-2009火灾后建筑结构鉴定标准[S]. 北京：中国计划出版社，2009.