混凝土梁橋火災后的檢測評估與加固處理

史振偉

（重慶交通大學 土木工程學院，重慶 400074）

1 概述

近年來，我國公路交通事業發展迅速，正在服役中的混凝土梁橋，擁有大量的數目。橋梁作為交通運輸中的重要一環，其安全的結構設計就顯得非常的重要。隨著經濟的發展，我國的交通運輸量日益增大，其中危險化學品的運輸占有相當的比例，當危險品運輸車發生交通事故時，非常容易引起火災，如果火災的位置恰好位于橋梁處，那么就會對橋梁產生極大的損害。另外，當橋下堆放農作物秸稈等易燃物品時，也容易發生火災，損傷橋梁。

2 火災后檢測與評估

2.1 初步檢測

本階段的任務關鍵在于安全和高效。初步調查發生火災橋梁的燒傷部位、面積、深度等，大致判斷橋梁是否能繼續正常使用，如果火災較為嚴重，應該采取必要的措施，盡量保證橋梁安全和臨時通行。

初步檢測主要包括以下內容：梁橋歷史情況檢測，火災情況調查，梁橋表觀特性檢查，火災后梁橋應急措施，火災后梁橋初步評定。

2.2 詳細檢測

本階段的任務在于詳細的檢測過火的各構件，判斷橋梁是否能滿足正常使用要求，以及火災對橋梁造成多大程度的損傷，盡量延長橋梁的使用壽命。

詳細檢查的主要內容有：火場溫度與橋梁構件內溫度推定、混凝土強度檢查、鋼筋強度檢測、混凝土保護層厚度檢測，混凝土碳化深度檢測，混凝土內部缺陷檢測，混凝土損傷檢測，有效預應力檢測，荷載試驗等。

2.3 損傷評估

根據鋼筋混凝土建筑受熱溫度、變形狀況、裂縫分布及裂縫寬度、構件殘余承載力大小及加固修復后可恢復程度，將鋼筋混凝土受損分為四個等級，如表1 所示。

3 火災后常見處治方法

3.1 增大（恢復） 截面加固法

表1 火災后梁橋技術狀況評定等級

增大截面加固法又稱為外包混凝土加固法，該方法通過增大截面尺寸，增設受力鋼筋，可以使其與原結構形成整體，共同受力，以達到提高構件承載力的目的。

該方法采用的混凝土一般為高強微膨脹混凝土，配置的鋼筋除普通鋼筋外，還可采用型鋼或鋼板等進行加固，同時，該方法也存在一定的缺陷，對現場的工作空間有一定的要求，由于需要澆筑混凝土，那么混凝土養護的時間就會較長，該方法還會影響結構的外觀，對結構的使用空間也會有不同程度的影響。

3.2 粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法采用環氧樹脂做底膠，將鋼板直接粘貼到加固部位，使之與加固區形成整體，共同受力，提高了結構的剛度和承載力，同時對結構的裂縫起到了限制作用，改善了受力狀態。

粘貼鋼板加固法有以下優點：不需要破壞原有結構物；不需要高級的專門技術人員操作；幾乎不增大結構的尺寸，不會增大結構自重；耗時短，能在短時間內完成。

當火災使混凝土碳化嚴重，空鼓，密實度差時，不宜采用該方法。處于潮濕和濱海環境的橋梁，由于鋼板容易發生銹蝕，也不宜采用該方法。

3.3 粘貼纖維復合材料加固法

纖維復合材料具有輕質、高強、施工方便等優點，采用該方法加固的結構，與粘貼鋼板加固法相比，其擁有較好的耐久性和耐腐蝕性，但對結構的剛度提高不大，不適合以控制結構變形為主的加固。常用于該方法的加固材料包括碳纖維布、碳纖維板、預應力碳纖維板等。

1） 碳纖維布。它具有強度高，自重輕，耐腐蝕，持久性高，施工方便等特點，它可以用于結構構件的抗拉、抗剪和抗震加固。

2） 碳纖維板。它具有拉伸強度高，耐腐蝕性強，對結構的抗震性和抗沖擊性均勻較好的作用，但這種方法對碳纖維強度的利用率極低，因此，該方法適用于對提高梁的抗彎、抗剪承載力要求不高的橋梁。

4 工程實例

橋梁簡介：橋梁全長1158. 06m，橋面全寬17. 25m，橋寬組合為0.5+15.75+1.0m。上部結構型式為（17×30+1×40+20×30） m 的裝配式預應力混凝土T 型梁，橫向布設7 片梁，板式橡膠支座；下部結構型式為鋼筋混凝土多框架式橋臺、鋼筋混凝土雙柱式橋墩、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎；橋面鋪裝為瀝青混凝土結構，伸縮縫為毛勒伸縮縫。

病害分析：大火導致橋梁左幅第二孔橋跨的T 梁、橫隔板、蓋梁及橋墩墩柱等主要結構受力部位發生嚴重燒傷，混凝土多處剝落、鋼筋外露，T 型梁撓度變形較大，發生延性破壞。

主要加固方案：1） 對板底考慮到過火受損區域面積較大，采用常規環氧砂漿修補并未能達到提高承載力作用，最終選擇采用卡本碳纖維網格加固系統，對過火受損區域進行整體加固；2） 對撓度變形較大，發生延性破壞的T 型梁，在每根梁底布置3 條預應力碳纖維板，對三根T 型梁進行抗彎加固；3） 墩柱部位采取增大截面、受損橫隔板則采取粘鋼等方式進行加固。

5 結語

隨著橋梁發生火災的次數不斷增加，對發生火災發生后，該如何進行專項檢查也引起了越來越多橋梁工作者的注意，本文從火災對梁橋材料的影響開始介紹，總結了火災后對橋梁的專項檢查應該做哪些工作，通過初步檢查對橋梁有初步認識，完成詳細檢查的工作，會對橋梁的各種性能有了全面的掌握，根據檢測材料可以對橋梁進行等級的劃分，最后選取合適的加固方案。本文結合工程實例，對橋梁的病害進行分析，同時給出了合適的加固方案，為今后的橋梁火災處治提供參考。