火災后混凝土橋梁結構檢測鑒定

王丹鋒

摘? ? 要：混凝土橋梁結構發生火災后，其結構的各個組成部分都會受到不同程度的破壞，甚至導致橋梁結構承載能力下降或結構變形較大，無法滿足橋梁的承載能力要求或正常使用要求。由于火災后混凝土橋梁一般不會倒塌，如何確定混凝土橋梁在火災后的承載力和安全性就成為了檢測和識別的主要目的。由于火源位置的不同，不同位置結構的損傷情況也有很大差異，這導致了火災后檢測識別的復雜性。

關鍵詞：火災后;混凝土橋梁結構;檢測鑒定

1? 引言

混凝土橋梁結構遭受火災后，必須對混凝土結構的受損程度進行詳細檢查。弄清火災規模的大小和范圍，受損部位和受損程度，根據火場的溫度，對結構受損程度提出正確評估和分析，以便正確妥善的確定橋梁的修復加固方案，保證結構的安全。

2? 火災后混凝土橋梁結構鑒定的內容

（1）初步鑒定。初步鑒定應包括下列內容：①現場初步調查;②火災作用調查;③查閱分析相關文件資料;④結構觀察檢測、構件初步評定等級;⑤編制鑒定報告或準備詳細檢測鑒定。

（2）詳細鑒定。詳細鑒定應包括下列內容：①火災作用詳細調查與檢測分析;②結構構件專項檢測分析;③結構分析與構件校核;④構件詳細鑒定評級;⑤編制詳細檢測、鑒定報告。

（3）鑒定報告。鑒定報告應包括下列內容：①普查：a.對橋橋梁通車時間、橋梁類型、公路標準、設計荷載等級、橋跨組合、結構使用材料信息、橋梁通行情況等基本概況進行現場調查;b.對橋梁整體使用狀況、荷載分布進行檢查;c.對該橋梁現有上部結構的布置、構件尺寸、橋梁凈空等情況進行現場測量，繪制橋梁結構現場平面示意圖。②變形測量。采用全站儀或線錘對受火災影響橋梁橋墩垂直度和變形進行測量，查明橋墩是否出現傾斜現象。③結構構件缺陷及損傷程度檢查：a.對結構構件存在的缺陷及損傷情況進行調查與記錄;b.對混凝土結構或構件的裂縫分布與大小進行調查和記錄。④主體結構的材料力學性能檢測。⑤結構承載力復核。根據現場檢查、檢測結果，并依據國家現行相關規范對該橋梁現狀結構承載力進行驗算分析。⑥評定與處理建議。根據現場檢查、檢測情況和驗算結果，結合橋梁現有實際交通運行情況，分析橋梁能否承載車輛運行時所產生的荷載效應，當該橋梁結構現狀不滿足設計荷載及當前交通運行實際荷載承載能力要求時提出可靠處理建議。

3? 調查和檢測方法

3.1? 火作用調查

對于火作用調查，其所指的主要就是依據火災規模、結構特點以及燃燒與滅火信息，對火作用溫度的過程進行調查，為能夠對結構溫度應力及變形特點進行分析，收集相關的充分材料，為火災調查及檢測提供更好依據。在火災發生的過程中，對于結構受熱溫度而言，很多方面的因素都會對其產生直接影響，任何方法在實際應用中都有一定局限性。為能夠對結構受熱溫度進行準確推斷，應使用多種方法，以便實現相互補充與印證，從而使推斷結果更加合理準確。就目前實際情況而言，在這一方面應用最廣泛可靠的方法就是結構材料微觀分析法。

3.2? 結構現狀檢測方法

（1）外觀檢查。上部結構的檢查，通過橋梁檢測車和爬梯等檢測支架，對過火及受火災影響構件進行檢查，主要針對過火部位梁板、橋墩、蓋梁、支座進行檢查，以人工目力檢查為主，以簡單檢查工具進行輔助檢查。主要檢查橋梁橡膠支座是否老化開裂，橡膠層是否遭火燒影響，有無鋼板外露現象;混凝土表面有無剝落、露筋等現象;梁板有無裂縫、混凝土剝落、露筋等現象;墩柱是否發生傾斜、位移等。分析病害產生的原因及影響程度，將每個構件存在的各種病害分類記錄在相關表格中，并對嚴重缺損部位進行標識、照相。

（2）火災影響區判斷。針對被火燒范圍內混凝土結構，以人工目力檢查為主，以簡單檢查工具進行輔助檢查。通過辨別構件表面煙灰附著情況、混凝土顏色變化情況、火災裂縫情況及錘擊反應判斷受火災影響的構件范圍。通過對混凝土表面破損狀態、混凝土顏色等對混凝土強度狀態進行初步評定。

（3）橋梁結構材質檢測。①火燒后混凝土強度檢測。構件混凝土強度檢測可采用回彈法結合鉆芯法進行。采用回彈法對比檢測混凝土剝落區、影響區及未受影響區域的混凝土強度，判斷因火災引起的混凝土強度系數。當采用鉆心法測火災后混凝土強度時，混凝土芯樣數量至少為3個。回彈法檢測混凝土強度技術規程規定回彈法不適用與表面與內部質量有明顯差異或內部存在缺陷的混凝土結構或構件的檢測，但該方法原理完全可以借鑒，遭受火災的混凝土表面的硬度是能夠反映其遭受火災損傷的程度的。②火燒后混凝土碳化深度檢測。鋼筋混凝土結構中，鋼筋處于混凝土的堿性保護中，混凝土碳化深度一旦達到鋼筋保護層厚度，鋼筋就會失去保護。當外部條件成熟時，就會發生銹蝕。因此碳化深度檢測對判斷鋼筋狀態至關重要。③火燒后混凝土保護層厚度檢測。每測區用鋼筋保護層厚度測試儀先測定鋼筋位置和走向，并標注在測區表面，然后再測定其保護層厚度分布。保護層厚度測量應避免在鋼筋交叉點進行，在被測鋼筋的同一位置應重復檢測1次，當同一處讀取的2個混凝土保護層厚度檢測值相差大于1mm時，該組數據無效，并查明原因，在該處應重新進行檢測。④火燒后橋梁結構鋼筋強度檢測。火災后鋼筋混凝土構件內鋼筋殘余強度可根據火災時鋼筋的受火溫度查相關規范曲線表求得。也可以通過現場從構件中取樣，送至試驗室做材料性能試驗測定。取樣部位一般為：現場混凝土構件燒傷外露的鋼筋或構件受損嚴重處截取標準試件。

4? 火災后混凝土橋梁結構鑒定技術要點

（1）火災后現場勘查要抓住三個關鍵點：火災的主要作用部位、火災持續的時間和火場達到的最高溫度。火災作用部位是指大火對混凝土結構作用的具體部位和區域。梁板、橋墩不同部位受火作用時，對結構的影響程度也不同。混凝土內部溫度分布與迎火面、背火面存在較大關系，溫度分布不同導致材料的應變不同。火災現場燃燒持續時間和達到的最高溫度決定了火災嚴重性;一般有以下六大因素：①可燃物的數量，即火災荷載;②可燃物的燃燒性能;③可燃物的分布狀況;④過火區域的大小和形狀;⑤過火區域的開口面積和大小;⑥過火區域的熱性能。橋梁建設所使用材料和橋梁周邊存在的材料決定前三個因素，橋梁結構布局主要影響后三個因素。

（2）火災特點一般是持續時間短，出現概率低，屬于一種偶然的外界作用。因此，火災中的混凝土橋梁結構構件受到的也是一種短暫的、偶然的強高溫作用。混凝土結構構件內部所受的影響和破壞多是依據火災發生后構件的破壞特征、火災作用痕跡和災后現場殘骸，借助于有關規范和研究中的建材性能數據，由鑒定人員憑借以往經驗進行推斷或反證。火災對建筑結構構件內部的影響研究尚不夠深入，資料相對較少。

（3）火災后橋梁混凝土結構構件應根據構件變形、開裂或斷裂、燒灼損傷不同程度分別評定為Ⅱa級、Ⅱb級、Ⅲ級、Ⅳ級損傷狀態等級。火災后建筑結構構件應根據檢測鑒定分析結果進行詳細鑒定評級，評定為b、c、d級。特別要注意火災后建筑結構構件損傷狀態不能評Ⅰ級，安全等級不能評a級。

5? 結語

目前，在火災后橋梁結構加固設計中，對于加固方案的選擇，主要是依靠專業人員的經驗進行決策，因而不免帶有一定的主觀性，而且由于加固設計涉及到新、舊兩類材料，受到多種因素、條件的影響，要使加固后結構的綜合效應最佳是非常困難的。目前對于建筑物加固方案優化問題，沒有完整的理論著述。

參考文獻：

[1] CECS252：2020.火災后建筑結構鑒定標準[S].