公路过火桥梁检测报告.docx
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公路过火桥梁检测报告
公路过火桥梁检测报告
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宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第2合同段项目负责：
参加人员：
报告执笔：
报告审核：
报告批准：
第26联、第27联过火段质量检测报告
交通部公路工程检测中心
二OO八年三月十八日
1前
言1
2质量检测目
的1
3检测依
据2
4检测思路与实施内
容2
5检测结
果3
5.1结构历史情
况
5.2火灾情况调
查
5.3结构各部件外观特征的检
查5
5.4结构构件变形检
测7
5.5结构构件碳化深度检
测8
5.6结构构件损伤超声检
测8
5.7结构构件强度检
测9
5.8结构构件取芯检测
11
5.9结构过火特征温度及其对结构的影响评
定14
6主要结
论14
7检测仪器设
备15
附录1：
各项检测测点位置总
图16
附录2：
碳化深度检测结果
表17
附录3：
构件损伤超声检测记录
表19
附录4：
回弹法测强记录
表23
附录5：
维修加固方
案32
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第2合同段第26联、第27联过火段检测报告
1前言
宁波大碶疏港公路延伸段工程第2合同段高架桥第26联跨径布置为32m+37m+32m，第27联跨径布置为6?
30m,两联上部结构均采用现浇等高度预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用柱式直立墩身，133＃墩为两
联共用墩（图1.1〜图1.3）。
图1.1第26联、第27联立面布置图
图1.3第26联、第27联典型横断面图
2008年1月3日，133＃墩下堆放的塑料管材发生燃烧，133＃墩立柱、第26联第3孔箱梁及第27联第1孔箱梁等构件受管材燃烧影响较为明显。
受业主的委托，我单位对该桥过火段进行质量检测，并于2008年1月27日至2月1日完成了现场工作。
为便于现场记录和检测结果的分析，建立如图1.2的坐标系，其中第
26联第3孔x起点为133#墩顶梁端；第27联第1孔x起点为133#墩顶梁端；y起点为左侧底板边沿。
2质量检测目的本次质量检测的目的为摸清该桥发生火灾后墩柱、箱梁、支座等构件的现状，以及可能存在的缺陷或隐患，查明墩柱、箱梁现有裂缝的性状与分布特征及混凝土强度的变化情况等，评定火灾对结构材料强度的影响程度等指标，以便为各过火构件的承载能力复核以及加固维修方案的制定提供技术数据和参考依据。
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3检测依据
（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）
（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG
D62-2004）
（3）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）
（4）《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）
（5）《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2001）
（6）《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS21：
2000）
（7）《火灾后混凝土构件评定标准》（DBJ08-219-96）（上海市标准）
（8）《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:
2007）
（9）《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）
（10）《公路桥梁承载能力检测评定规程》（报批稿）
（11）《宁波大碶疏港公路延伸段工程第2合同段两阶段施工图设计》浙江省交通规划设计研究院
4检测思路与实施内容
本次检测采用宏观调查与微观分析相协调、现场检测与试验分析相结合的检测思路。
首先根据现场情况确定待检构件范围，然后对待检构件进行初步调查与详细检查，在此基础上进行火灾对结构材料强度的影响程度等评定。
基于以上检测目的、检测思路和业主委托要求，本次质量检测分现场
检测、构件综合评定等部分。
现场检测实施以下几方面的内容：
1结构历史情况调查
2火灾情况调查
3结构各部件外观特征及开裂状况的检查
4构件变形检测
5构件碳化深度检测
6构件混凝土强度检测
7构件表面损伤层超声检测
8构件钻孔取芯检测
（a）预应力筋（管道）检测
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段检测报告
（b）芯样抗压强度试验
（c）芯样微观检测
根据检测结果，对火场温度及各过火构件的灼着温度、混凝土强度折减系数、混凝土弹性模量及粘结强度折减系数、钢筋强度折减系数、预应力损失程度等指标进行评定。
进行上述检测工作时时，将构件分为混凝土剥落区、影响区及未受影
响区（对比区），必要时分不同的区域进行对比检测或取样分析。
检测思路及主要检测内容如图4.1所示
图4.1检测思路及主要检测内容
5检测结果
5.1结构历史情况
本桥133＃墩为1.6?
1.4m矩形柱式直立墩身，墩身混凝土强度等级为
C40。
本桥第26联、第27联上部结构为双向预应力体系等高度连续箱梁，采用标准
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强度为1860MPa的高强度低松弛钢绞线，弹性模量195000MPa，公称直径15.2mm，公称面积139mm2;纵向预应力选用塑料波纹管，锚具采用群锚体系；梁体混凝土强度等级为C50。
支座采用GPZ（U）型盆式橡胶支座。
起火前，已完成第132＃墩、第133＃墩、第134＃墩以及第26联箱梁梁体、第27联箱梁部分梁体的施工，133＃墩墩顶支座已经安装完毕，
尚未施工桥面铺装、防撞墙及安装伸缩缝等。
墩柱与梁体的施工已通过监理单位的检查;采用的塑料波纹管材质为聚乙烯（PE）树脂，经供货单位自检，符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）的要求；采用的支座经供货单位自检，符合《公路桥梁盆式橡胶支座》（JT391-1999）的要求。
5.2火灾情况调查
根据施工单位的介绍，2008年1月3日19时左右发现第133＃墩柱附近堆放的塑料波纹管着火，报警后，由消防队用消防水枪将火焰扑灭；
从发现塑料波纹管起火至火焰扑灭历时约20分钟；灭火时，消防队采用消防水枪向墩柱、梁体表面喷射了消防用水，喷水后，即出现了墩柱、梁
体表面部分区域的混凝土剥落现象，但检测前剥落下来的混凝土已被清理，本次检测未对其进行检测。
经查阅气象资料，火情发生时当地气温约
10C。
图521为火场现场照片，图522为残余燃烧物照片。
图5.2.1火场现场照片图5.2.2残余燃烧物照
片
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段检测报告
5.3结构各部件外观特征的检查
各构件外观检查如表5.3.1。
133-1＃墩内侧面及低桩号侧面、133-2＃墩内侧面及高桩号侧面立柱
出现较大面积的表层混凝土剥落（图531〜图533）;其余墩柱侧面未
发现较大面积的表层混凝土剥落，但存在开裂或表层混凝土局部剥落现象
（图5.3.4〜图5.3.5）。
133-1＃及133-2＃墩未发现钢筋外露的情况。
133
＃墩顶支座表面基本被熏黑，133-1-1＃支座朝133-1＃墩小桩号侧面的四氟板部分缺失。
第26联第3孔箱梁及第27联第1孔箱梁梁底基本被熏黑，部分箱梁
梁底表层混凝土剥落。
第26联第3孔箱梁梁底表层混凝土剥落情况较严
重，部分区域钢筋外露;第27联第1孔箱梁梁底表层混凝土剥落情况较
轻，未见钢筋外露（图5.3.6〜图5.3.8）。
表5.3.1
各构件外观检查情况表
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段检测报告
第26联第3孔
第27联第1孔
图5.3.1133＃墩立柱表面混凝土剥落情况简图
图5.3.2133-1＃墩混凝土剥落照片图5.3.3133-2＃墩混
凝土剥落照片
图5.3.4133-2＃墩小桩号侧面照片5.3.5133-2＃墩大桩号侧
面立柱顶部开裂照片
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图5.3.6第26联、第27联梁底损伤情况简图
图5.3.7第26联第3孔梁底露筋照片图5.3.8第27联第1孔
梁底损伤照片
5.4结构构件变形检测
检测中，主要对133＃墩进行了变形检测，各测点位置见图5.4.1。
133-1＃墩的变形检测在133-1＃墩的大桩号侧面进行。
在133-1＃墩大桩号侧面对称中线近地面处选取测点A，在对称中线与墩顶扩大端的下
缘交汇处选取测点B，两点相距330cm。
用全站仪测量两点的相对位置后发现，B点较A点向第26联方向偏移6mm，B点与A点连线的倾斜度为0.18%，小于《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）的限值。
133-2＃墩的变形检测在133-2＃墩的外侧面及小桩号侧面进行。
在
133-2#墩外侧面对称中线近地面处选取测点C,在对称中线靠近墩顶处选
取测点D，两点相距480cm。
用全站仪测量两点的相对位置后发现，D点较C点向路线中心线方向偏移1mm，D点与C点连线的倾斜度为0.02%，小于《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）的限值。
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在133-2#墩小桩号侧面对称中线近地面处选取测点E,在对称中线与墩顶扩大端的下缘交汇处选取测点F,两点相距340cm。
用全站仪测量两点的相对位置后发现，F点较E点向第27联方向偏移2mm，F点与E点连线的倾斜度为0.06%，小于《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）的限值。
第26第3孔
第26第3孔1孔
第26第3孔
大桩号侧面
内侧面小桩号侧面外侧面小桩号侧面外侧面
图5.4.1墩柱变形测点位置简图
5.5结构构件碳化深度检测检测中，在混凝土剥落区、影响区及对比区选取若干区域进行了碳化深度检测，其中部分检测区域与回弹检测在同一区域。
检测时，每个测区选取3个测点，每个测点在不同位置量测3个碳化深度值，取其平均值，即为混凝土的碳化深度值。
碳化深度测区布置见图5.5.1及附录1，检测结果见附录2。
检测结果表明，各测点碳化深度均较小，大多数测点的碳化深度值小于1mm。
代表钢绞线的位置
图5.5.1碳化深度测点位置简图
5.6结构构件损伤超声检测
超声法检测混凝土损伤层时，在第26联第3孔箱梁及第27联第1孔箱梁火灾
主要影响区表面及混凝土剥落区域选择若干区域，将表面打磨平整。
然后发射探头
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固定始终不动，将接收探头沿一直线距发射探头分别布置，两探头内
侧边缘间距分别为5cm、10cm、15cm?
?
?
40cm,每测位测点数不少于6个,
读取两探头在混凝土中以上间距的声时值进行计算从而确定混凝土表面损伤层厚度。
代表钢绞线的位置
图5.6.1损伤层超声检测测点布置简图
本次检测测区布置详见图5.6.1及附录1。
损伤超声检测结果见表5.6.1及附录3。
从检测结果可见,在第26联第3孔箱梁梁底存在较严重的混凝土剥落、钢筋外露的情况下,多数测点显示仍有较大程度的损伤；而第27联第1孔箱梁的检测结果显示各测点损伤程度较轻。
5.7结构构件强度检测采用回弹法对比检测混凝土剥落区、影响区及未受影响区域的混凝土强度，推定因火灾引起的混凝土质量衰退区域。
回弹法检测依据《回弹法检测混凝土抗压强
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度技术规程》（JGJ/T23-2001）进行，混凝土强度换算值采用统一测强曲线计算。
（1）在133＃墩柱、第26联第3孔箱梁及第27联第1孔箱梁混凝土严重剥落区选择若干区域进行打磨，每个区域划分为10个20cmx20cm区域作为回弹测区，此区域回弹强度推定值作为混凝土剥落区域的混凝土强度值；
（2）在混凝土剥落区域周边分别布置若干测区，每个区域划分为10个20cmx20cm区域作为回弹测区，此区域回弹强度推定值为影响区混凝土强度值；
（3）在133＃墩柱无明显混凝土剥落的侧面、第27联第1孔箱梁靠近134＃墩位置布置10个20cmx20cm测区，此区域回弹强度推定值作为对比检测值。
测区布置详见附录1，强度检测结果见表5.7.1及附录4。
回弹法强度检测结果表表5.7.1
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段检测报告
5.8结构构件取芯检测
分别在133＃墩柱、第26联第3孔箱梁及第27联第1孔箱梁混凝土剥落区及周边影响区选择若干位置取芯。
取芯前，先量测取样点混凝土表面与未剥落区混凝土表面的距离，然后钻孔取样。
从第26联第3孔箱梁及第27联第1孔箱梁纵向预应力钢束布置图（图5.7.1〜图5.7.2）可见，两孔箱梁的预应力钢束在靠近133#墩的梁段布设
位置离梁底较近，特别是B1#、F4#预应力钢束，因此在对预应力筋进行取芯检测时，结合第26联第3孔箱梁梁底混凝土剥落严重的情况，决定对紧邻第26联第3孔133-1-1#支座的左侧B1#预应力筋进行取芯检测。
取芯时，在距梁端2.54m、3.54m处采用小直径钻头从箱梁外壁钻至B1#预应力筋管道，对预应力管道下方混凝土、预应力管道及管道内浆体分别取样进行分析。
取芯位置见图5.7.3及附录1，芯样简况见表5.7.1。
（a）第26联第3孔（尺寸单位：
cm）
（b）第27联第1孔（尺寸单位：
cm）
图5.7.1近支座处箱梁底板和腹板纵向预应力布置横断面简图
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代表钢绞线的位置
图5.7.2近支座处箱梁底板和腹板纵向预应力布置立面简图（尺寸单位：
cm）
图5.7.3取芯位置简图
对构件芯样，首先进行外观检查和抗压强度试验，然后对芯样采用X衍射和扫描电镜等方法进行微观检测，以分析芯样的过火特征温度。
进行芯样实验室微观分析时，将每个芯样分解成厚度不超过2cm的片状体逐个进行检测，以分析混凝土过火特征温度随深度的变化情况。
由于前述技术服务依据中无材料过火特征温度v300°C的具体判定依据，检测
过程中通过X衍射图谱对比研究分析确定材料过火特征温度v300C时的
特征温度判断。
其方法为在正常试件中取样并进行人工升温，升温范围为80C~300C，在80C、100C、150C、200C、250C、300C各取一个点进行X衍射图谱分析，并与其它试样图谱进行对比以确定试样过火特征温度。
对本次检测中所取的芯样进行表观检查发现，混凝土与管道内浆体芯样颜色无异常；预应力筋管道芯样完整，外壁光滑，仍可见整齐的模具压痕。
进行芯样抗压强度试验时，由于取样条件的限制，仅有墩柱芯样能进行抗压强度试验。
试验时，在芯样远离原构件表面的一端截取试样。
将试验结果换算成边长为150mm立方体试块的抗压强度值后，试样的平均抗压强度仍大于40MPa。
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芯样的微观分析表明，所取芯样的过火特征温度在80C〜300C之间。
表5.7.1
芯样情况简表
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5.9结构过火特征温度及其对结构的影响评定
标准升温曲线为：
T—TO=345log（8t+1）
式中：
t为升温持续时间（min）,T为升温后温度（°C）,TO为初始温度（C）。
根据火情持续时间等条件，可得火情发生时，各构件表面灼着温度可
达700C〜800Co
结合现场检测结果，可认为在第26联第3孔混凝土剥落区及其周边
影响区范围内，梁底以上12cm内的区域在火情发生的过程内经历了最高100C〜700C的温度，该区域内温度自梁底向上递减；在第27联第1孔
混凝土剥落区及其周边影响区范围内，梁底以上10cm的区域在火情发生
的过程内经历了最高80C〜700C的温度，该区域内温度自梁底向上递减；133#墩柱剥落区自墩柱表面往墩柱中心10cm范围内经历了最高100C〜
700C的温度，该区域内温度自墩柱表面往墩柱中心递减。
根据上述结构过火特征温度并依据《火灾后混凝土构件评定标准》
（DBJ08-219-96），构件混凝土力学与材料性能折减系数取值见表5.9.1。
构件混凝土力学与材料性能折减系数取值表表5.9.1
根据目前掌握的火灾情况以及对现场及室内检测结果的综合分析，认为本次火情对钢绞线的影响可不考虑，但不能判定本次火情是否引起了箱梁预应力损失及其影响程度。
6主要结论通过火场情况的调查、现场检测和对检测结果的分析可见，本次火灾对第26联第3孔、第27联第1孔的底板、133＃墩柱及墩顶支座影响较大。
（1）对墩柱的变形检测表明，目前墩柱的变形小于《公路工程质量检验评定
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标准》（JTGF80/1－2004）的限值。
（2）墩顶支座已经出现缺损，应予更换。
（3）第26联第3孔、第27联第1孔、133＃墩柱存在混凝土剥落等损伤。
回弹检测结果表明，在混凝土剥落区混凝土强度均有不同程度的降低；超声检测结果表明，第26联第3孔箱梁、第27联第1孔箱梁底板存在不同程度的损伤。
（4）构件取芯检测结果表明，所取芯样的过火特征温度在80C〜
300C之间。
进行构件强度等参数取值时，对第26联第3孔底板表层混凝土、第27联第1孔底板表层混凝土、133＃墩柱表层混凝土强度折减系数为0.7，其弹性模量的折减系数为0.7，粘结强度的折减系数为0.8；根据目前掌握的火灾情况以及对现场及室内检测结果的综合分析，认为本次火情对钢绞线的影响可不考虑。
5）鉴于目前不能直接判定本次火情是否引起箱梁预应力损失及其
对箱梁承载能力的影响程度，建议对过火部位在维修加固前进行荷载试
验，通过荷载试验分析箱梁承载能力是否满足设计要求；如不满足，需考虑适当措施恢复其承载能力。
6）本次火情对构件耐久性造成了影响，建议对受损构件采取粘贴
7）加强对过火部位的观测。
7
检测仪器设备
测点位置总图
代表钢绞线的位置。
段检测报告附录2：
碳化深度检测结果表
碳化深度检测结果表
段检测报告
碳化深度检测结果表（续）
段检测报告
附录3：
构件损伤超声检测记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第
2合同段第
26联、
27联过火
段检测报告
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告
附录4：
回弹法测强记录表回弹法测强记录表宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告
回弹法测强记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告
回弹法测强记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告
回弹法测强记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告
回弹法测强记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
段检测报告
回弹法测强记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告
回弹法测强记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第
段检测报告
回弹法测强记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第
段检测报告
回弹法测强记录表
宁波大碶疏港高速公路延伸段工程第段检测报告附录5：
维修加固方案
1加固目的
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
2合同段第26联、第27联过火
本次火情对桥梁的正常使用造成了一定的影响。
通过对本桥过火部位的维修加固，使其恢复原有性能，保证加固后的构件能够满足该桥的安全运营要求。
本维修加固方案主要考虑恢复构件的耐久性能；如果构件存在承载能力不满足设计要求的情况，需另行采取措施恢复构件的承载能力。
2加固依据
（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）
（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG
D62-2004）
（3）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）
（4）《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）
（5）《公路养护安全作业规程》（JTGH30—2004）
（6）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
（7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（8）《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）
（9）《宁波大碶疏港公路延伸段工程第2合同段两阶段施工图设计》浙江省交通规划设计研究院
3支座维修加固
133＃墩顶支座更换可采用将梁体顶升后更换支座的方法。
施工时，在墩顶采用千斤顶将箱梁适当顶升并支撑梁体，然后将原支座取出，在新支座就位后落梁并移除千斤顶，使新支座支撑箱梁。
进行支座更换时，宜按照下列要求进行。
（1）顶梁前应做好梁底标高、挠度的详细观测，施工前确定千斤
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