某橋混凝土工程過(guò)火結(jié)構(gòu)修復(fù)方案

橋梁混凝土工程過(guò)火

結(jié)構(gòu)修復(fù)施工方案一、工程概況某橋位于房山區(qū)十渡鎮(zhèn)淶寶路西關(guān)上，跨越拒馬河。工程起點(diǎn)樁號(hào)K0+000，終點(diǎn)樁號(hào)K0+550，全長(zhǎng)550米。包括主橋工程、引橋工程、引道工程。其中主橋采用三角剛架懸吊連續(xù)梁橋，跨徑縱向布置為46.5+80+46.5=173米，橋?qū)?2.4米。主墩采用帶水平剛性系梁的V型墩，墩身結(jié)構(gòu)為變截面空心北壁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其與蓋梁為整體式結(jié)構(gòu)。2號(hào)支點(diǎn)墩高為9.649m,中軸線傾角37.47°；3號(hào)支點(diǎn)墩高為9.742m,中軸線傾角51.34°；蓋梁?jiǎn)螒冶?m，根部高度為2.2m，端部高度為1.2m。每個(gè)支點(diǎn)墩蓋梁設(shè)置6束15-19預(yù)應(yīng)力鋼束。為了平衡同一主墩兩支點(diǎn)墩的墩身彎矩和剪力，在V型主墩的基礎(chǔ)上設(shè)置了主墩剛性系梁。系梁收藏于兩幅主梁內(nèi)側(cè)，2號(hào)主墩上系梁長(zhǎng)度為29.923m，系梁截面均為“∏”形截面，支點(diǎn)墩頂區(qū)域高度為2.5m，底邊寬8.1m，頂邊寬6.588m；同一主墩的兩支點(diǎn)墩間區(qū)域系梁高度減少至2.0m，此時(shí)系梁底邊寬7.8m，頂邊寬6.588m。在支點(diǎn)墩與系梁連接交角處，設(shè)置了2.5m×1.3m的倒角。系梁采用體內(nèi)預(yù)應(yīng)力模式，內(nèi)設(shè)16束15-19鋼束，兩端張拉，一次到位。主橋主梁為全預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。剛架塔結(jié)構(gòu)為鋼箱，截面為十字形鋼箱斷面，采用下大上小的變截面設(shè)計(jì)，剛架塔底腳截面高3.4m，寬3.0m。剛架塔正截面均為矩形箱型截面消去四角0.5m×0.5m正方形區(qū)域的十字形，面板均為20mm厚鋼板。剛塔段A與剛架塔座間采用施加高強(qiáng)螺栓預(yù)壓力和設(shè)置鋼混連接段的模式進(jìn)行連接。由于本工程于2009年5月20日中午在2號(hào)墩上部左幅主梁位置發(fā)生火災(zāi)，并蔓延至右幅主梁，致使右幅主梁、系梁及蓋梁受到一定損傷?，F(xiàn)右幅主梁已經(jīng)拆除，系梁、蓋梁及剛架塔部位已通過(guò)國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，據(jù)此檢測(cè)報(bào)告制定了本修復(fù)方案。二、失火后現(xiàn)況照片蓋梁頂面蓋梁側(cè)面系梁頂面系梁側(cè)面塔座側(cè)面三、檢測(cè)結(jié)論檢測(cè)單位：國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)結(jié)論：1.受火災(zāi)影響的結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要為2號(hào)主墩系梁、2號(hào)主墩蓋梁和剛架塔，其中系梁北、南側(cè)面、3支點(diǎn)墩蓋梁北側(cè)懸挑部分東側(cè)面損傷嚴(yán)重，構(gòu)件外表面存在混凝土大面積脫落和鋼筋外露現(xiàn)象，其余構(gòu)件和部位存在不同程度的混凝土脫落、表面熏黑等現(xiàn)象。2.經(jīng)超聲法檢測(cè)，測(cè)點(diǎn)位置的混凝土總燒傷深度（燒傷計(jì)算深度與表面混凝土脫落深度之和）為6mm～88mm；所取各芯樣位置的總燒傷深度（芯樣燒傷深度與表面混凝土脫落深度之和）為5mm～83mm。

3.所取過(guò)火后混凝土芯樣的實(shí)測(cè)強(qiáng)度為43.7MPa～64.4MPa，均滿足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（C40）的要求。4.所取過(guò)火后鋼筋的力學(xué)性能基本無(wú)影響，滿足《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2-2007）中關(guān)于HRB335螺紋鋼筋的力學(xué)性能要求。

5.對(duì)于已經(jīng)過(guò)灌漿、封錨的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在受到火災(zāi)后的預(yù)應(yīng)力損失，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。本報(bào)告中對(duì)系梁和蓋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力損失影響的評(píng)估，主要是通過(guò)檢查預(yù)應(yīng)力錨端混凝土在火災(zāi)后的損傷情況，并結(jié)合通過(guò)對(duì)施工單位提供的火災(zāi)前后該系梁的撓度變形的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)系梁和蓋梁預(yù)應(yīng)力損失影響作出的初步判斷。

（1）2號(hào)、3號(hào)支點(diǎn)墩蓋梁均設(shè)置了6束預(yù)應(yīng)力鋼束，在火災(zāi)發(fā)生前蓋梁部位預(yù)應(yīng)力只張拉了第2束和第5束，且預(yù)應(yīng)力錨端位置過(guò)火輕微，可不考慮其應(yīng)力損失。（2）系梁東端側(cè)面（3號(hào)支點(diǎn)墩）預(yù)應(yīng)力錨端和外露鋼筋未見明顯受火跡象，外露鋼筋未見明顯受火后彎曲現(xiàn)象，局部混凝土表面熏黑，未見混凝土脫落現(xiàn)象；系梁在失火后比失火前，頂面跨中位置測(cè)點(diǎn)2的高程測(cè)量值變化了3mm，系梁撓度變化較微小；系梁在火災(zāi)后兩側(cè)肋板底面中線的反拱值均較系梁澆注前的預(yù)拱值2cm有一定減小，但仍均為正值；從系梁的結(jié)構(gòu)受力分析，該系梁為自承重構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力主要控制由于系梁本身自重而引起的撓度變形。綜合以上分析初步判斷，2號(hào)主墩系梁預(yù)應(yīng)力損失受火災(zāi)影響較小，結(jié)構(gòu)可滿足正常使用要求。

6.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)受火災(zāi)影響的構(gòu)件和區(qū)域（系梁、蓋梁和剛架塔）進(jìn)行損傷分級(jí)。構(gòu)件損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)四、處理建議（1）對(duì)于A類輕度損傷構(gòu)件，可不進(jìn)行處理。（2）對(duì)于B類中度損傷構(gòu)件，應(yīng)對(duì)燒損部位進(jìn)行處理，剔除燒傷和疏松的混凝土，并采用高一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土或灌漿料進(jìn)行修補(bǔ)，新舊混凝土交界處應(yīng)涂抹界面劑。（3）對(duì)于C類重度損傷構(gòu)件，宜采取加固措施處理。設(shè)計(jì)單位可根據(jù)本報(bào)告提供的構(gòu)件截面損傷深度及其他檢測(cè)結(jié)果，對(duì)構(gòu)件受損后的實(shí)際承載力進(jìn)行驗(yàn)算，并根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果確定具體加固方法，一般可采用粘鋼、粘碳纖維或其他適當(dāng)方法。加固前應(yīng)對(duì)脫落和疏松混凝土進(jìn)行剔鑿，并采用高一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土對(duì)損失截面進(jìn)行修補(bǔ)處理，新舊混凝土交界處應(yīng)涂抹界面劑。如果設(shè)計(jì)單位經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，受損后構(gòu)件承載力仍能滿足要求，可不采取加固措施，按B類構(gòu)件進(jìn)行修補(bǔ)處理。（4）在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行修補(bǔ)和加固過(guò)程中，應(yīng)對(duì)各構(gòu)件的混凝土疏松情況進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)構(gòu)件存在疏松、空鼓等情況，應(yīng)視嚴(yán)重程度采取修補(bǔ)或加固處理。五、修復(fù)方法對(duì)于C類損傷構(gòu)件，采取聚合筋修復(fù)體系重度修復(fù)措施處理。具體修復(fù)步驟如下：對(duì)于B類損傷構(gòu)件，采取聚合筋修復(fù)體系一般修復(fù)措施處理。具體修復(fù)步驟如下：對(duì)于A類損傷構(gòu)件，采取聚合筋修復(fù)體系輕度修復(fù)措施處理。具體修復(fù)步驟如下：第一步：基層處理根據(jù)《國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心》BETC-JG3-2009-22出具的混凝土損傷情況檢查結(jié)果及損傷深度，計(jì)劃根據(jù)檢測(cè)結(jié)果的深度確定基層處理深度，處理的原則是將表面燒傷和疏松的混凝土鑿除，露出不受火災(zāi)影響、強(qiáng)度滿足要求、堅(jiān)實(shí)的混凝土面。第二步：界面處理使用工程師?聚合金B(yǎng)9界面永久性粘膠進(jìn)行界面處理，提高界面粘接力。徹底解決新老混凝土界面空鼓難題，本產(chǎn)品具備了水性環(huán)保、潮濕基層施工兩項(xiàng)突出特點(diǎn)，廣泛用于建筑加固、防水防潮、保護(hù)修補(bǔ)等領(lǐng)域的界面增強(qiáng)。第三步：混凝土耐久性修復(fù)混凝土耐久性修復(fù)：抹工程師?A3耐久性高強(qiáng)修補(bǔ)料進(jìn)行修復(fù)?？箟簭?qiáng)度R28≥50MPa，耐久性要求的最小厚度為10mm。工程師?A3耐久性高強(qiáng)修補(bǔ)料用于混凝土表面缺損的修補(bǔ)加固、凹凸表面的抹平、保護(hù)層的加厚、舊混凝土表面修復(fù)等，可提高混凝土的耐久性，延長(zhǎng)混凝土使用壽命，阻止以水為載體的酸、堿、鹽、CO2、SO3等介質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕。其所含阻銹成分具有低氯離子擴(kuò)散率的防腐蝕功能，有效阻止除冰鹽、凍融對(duì)鋼筋的銹蝕和破壞，具有低氯離子擴(kuò)散率的防腐蝕功能。第四步面層恢復(fù)：24小時(shí)后表面再抹一層工程師?A2耐久性薄層修補(bǔ)料與混凝土同色，保證面層美觀度，厚度：1mm左右。工程驗(yàn)收檢測(cè)方法：正拉試驗(yàn)六、修復(fù)工期1、表面處理：施工天數(shù)2天，人員30人。鑿除疏松位置的混凝土至堅(jiān)硬混凝土處，打磨去除混凝土表面浮漿。保持混凝土柱表面無(wú)浮灰。2、涂刷界面劑、聚合筋?耐久性加強(qiáng)網(wǎng)、安裝涂抹A3高強(qiáng)修補(bǔ)料：施工天數(shù)3天，人員18人。人員分成3組，每組7人，共計(jì)21人。1人涂刷界面劑，2人涂