混凝土梁桥火灾后的检测评估与加固处理

史振伟

（重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074）

1 概述

近年来，我国公路交通事业发展迅速，正在服役中的混凝土梁桥，拥有大量的数目。桥梁作为交通运输中的重要一环，其安全的结构设计就显得非常的重要。随着经济的发展，我国的交通运输量日益增大，其中危险化学品的运输占有相当的比例，当危险品运输车发生交通事故时，非常容易引起火灾，如果火灾的位置恰好位于桥梁处，那么就会对桥梁产生极大的损害。另外，当桥下堆放农作物秸秆等易燃物品时，也容易发生火灾，损伤桥梁。

2 火灾后检测与评估

2.1 初步检测

本阶段的任务关键在于安全和高效。初步调查发生火灾桥梁的烧伤部位、面积、深度等，大致判断桥梁是否能继续正常使用，如果火灾较为严重，应该采取必要的措施，尽量保证桥梁安全和临时通行。

初步检测主要包括以下内容：梁桥历史情况检测，火灾情况调查，梁桥表观特性检查，火灾后梁桥应急措施，火灾后梁桥初步评定。

2.2 详细检测

本阶段的任务在于详细的检测过火的各构件，判断桥梁是否能满足正常使用要求，以及火灾对桥梁造成多大程度的损伤，尽量延长桥梁的使用寿命。

详细检查的主要内容有：火场温度与桥梁构件内温度推定、混凝土强度检查、钢筋强度检测、混凝土保护层厚度检测，混凝土碳化深度检测，混凝土内部缺陷检测，混凝土损伤检测，有效预应力检测，荷载试验等。

2.3 损伤评估

根据钢筋混凝土建筑受热温度、变形状况、裂缝分布及裂缝宽度、构件残余承载力大小及加固修复后可恢复程度，将钢筋混凝土受损分为四个等级，如表1 所示。

3 火灾后常见处治方法

3.1 增大（恢复） 截面加固法

表1 火灾后梁桥技术状况评定等级

增大截面加固法又称为外包混凝土加固法，该方法通过增大截面尺寸，增设受力钢筋，可以使其与原结构形成整体，共同受力，以达到提高构件承载力的目的。

该方法采用的混凝土一般为高强微膨胀混凝土，配置的钢筋除普通钢筋外，还可采用型钢或钢板等进行加固，同时，该方法也存在一定的缺陷，对现场的工作空间有一定的要求，由于需要浇筑混凝土，那么混凝土养护的时间就会较长，该方法还会影响结构的外观，对结构的使用空间也会有不同程度的影响。

3.2 粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法采用环氧树脂做底胶，将钢板直接粘贴到加固部位，使之与加固区形成整体，共同受力，提高了结构的刚度和承载力，同时对结构的裂缝起到了限制作用，改善了受力状态。

粘贴钢板加固法有以下优点：不需要破坏原有结构物；不需要高级的专门技术人员操作；几乎不增大结构的尺寸，不会增大结构自重；耗时短，能在短时间内完成。

当火灾使混凝土碳化严重，空鼓，密实度差时，不宜采用该方法。处于潮湿和滨海环境的桥梁，由于钢板容易发生锈蚀，也不宜采用该方法。

3.3 粘贴纤维复合材料加固法

纤维复合材料具有轻质、高强、施工方便等优点，采用该方法加固的结构，与粘贴钢板加固法相比，其拥有较好的耐久性和耐腐蚀性，但对结构的刚度提高不大，不适合以控制结构变形为主的加固。常用于该方法的加固材料包括碳纤维布、碳纤维板、预应力碳纤维板等。

1） 碳纤维布。它具有强度高，自重轻，耐腐蚀，持久性高，施工方便等特点，它可以用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固。

2） 碳纤维板。它具有拉伸强度高，耐腐蚀性强，对结构的抗震性和抗冲击性均匀较好的作用，但这种方法对碳纤维强度的利用率极低，因此，该方法适用于对提高梁的抗弯、抗剪承载力要求不高的桥梁。

4 工程实例

桥梁简介：桥梁全长1158. 06m，桥面全宽17. 25m，桥宽组合为0.5+15.75+1.0m。上部结构型式为（17×30+1×40+20×30） m 的装配式预应力混凝土T 型梁，横向布设7 片梁，板式橡胶支座；下部结构型式为钢筋混凝土多框架式桥台、钢筋混凝土双柱式桥墩、钢筋混凝土钻孔灌注桩基础；桥面铺装为沥青混凝土结构，伸缩缝为毛勒伸缩缝。

病害分析：大火导致桥梁左幅第二孔桥跨的T 梁、横隔板、盖梁及桥墩墩柱等主要结构受力部位发生严重烧伤，混凝土多处剥落、钢筋外露，T 型梁挠度变形较大，发生延性破坏。

主要加固方案：1） 对板底考虑到过火受损区域面积较大，采用常规环氧砂浆修补并未能达到提高承载力作用，最终选择采用卡本碳纤维网格加固系统，对过火受损区域进行整体加固；2） 对挠度变形较大，发生延性破坏的T 型梁，在每根梁底布置3 条预应力碳纤维板，对三根T 型梁进行抗弯加固；3） 墩柱部位采取增大截面、受损横隔板则采取粘钢等方式进行加固。

5 结语

随着桥梁发生火灾的次数不断增加，对发生火灾发生后，该如何进行专项检查也引起了越来越多桥梁工作者的注意，本文从火灾对梁桥材料的影响开始介绍，总结了火灾后对桥梁的专项检查应该做哪些工作，通过初步检查对桥梁有初步认识，完成详细检查的工作，会对桥梁的各种性能有了全面的掌握，根据检测材料可以对桥梁进行等级的划分，最后选取合适的加固方案。本文结合工程实例，对桥梁的病害进行分析，同时给出了合适的加固方案，为今后的桥梁火灾处治提供参考。