混凝土梁橋過火后預應力損失

郝朝偉，張悅杉，王明法，陳彥江

(1.交通運輸部公路科學研究所，北京 100088；2.山東高速集團有限公司 建設管理分公司, 濟南 250001；3.北京工業大學 工程抗震與結構診治北京市重點實驗室，北京 100124)

筆者采用理論解析與試驗研究相結合的方法，選取國內服役高速公路過火后拆除的實梁作為樣本，利用頻率法測試鋼絞線永存預應力，并使用拉力試驗機進行修正，獲得了15根鋼絞線過火后真實的有效預應力數據。通過回歸分析，得到了混凝土剝落深度比與預應力損失比回歸公式，通過極限承載能力試驗及有限元模擬分析驗證該公式的適用性。

1 工程概況

某省一座9 m×20 m簡支橋面連續預應力混凝土空心板橋，斜交角α=52.74°，混凝土設計強度等級為50 MPa，其中邊梁和中梁分別布置15、14根6×ΦJ15.2低松弛鋼絞線，屈服強度設計值為1 860 MPa，張拉控制應力1 395 MPa，立面及邊板配筋如圖1所示。該火災事故詳細描述、受損情況分布、火源中心示意及中板配筋圖見文獻[15]。該橋經檢測評估后，對過火的30多片梁拆除替換，為本研究提供了充實的樣本。

圖1 立面及中板配筋Fig. 1 Elevation and middle plate reinforcement

因過火剝落后底板呈凹凸不平的狀態，測量剝落厚度時，將底板分成20 cm×20 cm的測區，取該測區剝落深度的最大值作為代表值，計算所有測區的平均值作為該區域的平均深度，根據以上方法進行檢測，測得空心板跨中附近底板剝落平均深度介于0.9 cm～3.8 cm之間。有2片梁基本未受火焰直接灼燒，可以作為基準梁。典型的剝落情況如圖2所示。

圖2 典型底板剝落照片Fig. 2 Typical floor spalling