摘 要：隨著高速公路交通量日益增大，橋梁在運營過程中突遇火災的情況也日漸增多。火災高溫會對梁體造成不同程度的損傷，可能導致結構的強度和剛度減弱，承載能力降低。火災發生后需要對橋梁進行損傷檢測和評價，為加固維修提供重要依據。本文以某高速公路4×30 m預應力空心板簡支梁橋為例，對橋梁進行了火災后檢測，并給出了主要維修處理方案。

　　關鍵詞：高速公路;橋梁;火災;損傷檢測;維修處理

　　火災不僅會燒掉人類辛勤勞動所創造的物質財富，還會涂炭生靈、威脅人的生命和健康安全。火災產生的污染物會嚴重污染大氣，破壞周邊環境，影響人們的正常生活和社會經濟發展，甚至會給人類造成難以消除的身心痛苦[1-2]。

　　隨著我國經濟的快速發展，高速公路交通量日益增大，道路橋梁在運營過程中突遇火災的情況也日漸增多。我國高速公路橋梁多為中小跨徑預應力混凝土梁式橋，在高速公路火災發生時，預應力混凝土梁橋受損的概率極大[3-6]。受火災發生時高溫的影響，梁體混凝土會發生爆裂、露筋、材料力學性能退化等不同程度的損傷。同時，橋梁結構的強度和剛度會減弱，承載能力也會降低，嚴重時將不能正常使用，需要中斷交通進行維修加固。橋梁發生火災后，要第一時間進行損傷檢測，以判別火災后橋梁結構的損傷程度、承載力水平、能否繼續使用等，為后續橋梁加固維修提供重要依據[7-8]。本文以某高速公路4×30 m預應力空心板簡支梁橋為工程背景，介紹了火災后現場調查檢測的內容，對橋梁各部位進行了檢測和損傷程度的判別，并給出了主要的維修處理方案，為行業管理者提供了決策依據。

　　1 火災橋梁概況

　　某高速公路大橋于2003年建成通車，橋梁全長為127.06 m，上部結構設計為4×30 m預應力空心板簡支梁，橋面連續。橋梁主梁混凝土強度等級為C50，橋面鋪裝為瀝青混凝土，設計荷載等級為汽-超20級、掛-120級。2014年1月28日09：00左右，一輛運輸汽油的危化品車輛行至該橋梁附近時突發大火，起火油罐車在該橋第1跨橋面持續燃燒4 h左右，持續到當天13：00明火被撲滅。火災對橋梁結構、橋梁支座、橋面鋪裝、護欄和管線等造成不同程度的損傷。為確定橋梁受火損傷情況，人們需要對橋梁進行調查檢測。

　　2 火災現場調查內容

　　依據有關技術規范和要求，對火災現場進行調查的具體內容包括以下幾個方面：①收集橋梁設計、建設施工、養護維修等資料，調查橋梁修建年度、使用情況、維修情況等。②調查起火物質、時間和原因，起火點和起火范圍，火災持續時間，火災蔓延途徑，通風情況，滅火方式和滅火過程。③調查現場其他物品的燒損情況，如鐵件、鋁件、銅線、陶瓷、玻璃等。④對過火橋梁的橋面鋪裝、防撞護欄、上部結構及橋臺支座進行檢查、拍照和記錄，初步分析損傷程度。檢查時重點關注混凝土剝落、裂縫、顏色變化，燒疏層厚度，鋼筋裸露等情況。⑤在橋面不同類型病害及完好區鉆取混凝土芯樣，嚴重損傷區取至主梁頂板位置，并對芯樣外觀情況進行描述。火災現場調查要詳細，并做好記錄、拍照等工作。

　　3 橋梁火災損傷檢測結果

　　3.1 橋面鋪裝檢測結果

　　該橋第1跨橋面鋪裝在距0#橋臺0～15 m縱橋向范圍內受到火燒影響，橋面鋪裝損傷表現為局部細骨料脫離、表面干燥松散、瀝青燒焦老化等。起火時，受風向的影響，橫橋向損傷范圍在超車道、行車道、緊急停車道均有分布。為確定各部位橋面鋪裝的損傷程度，在橋面不同位置共鉆芯取出4個芯樣進行檢查，檢查結果如表1所示，芯樣照片如圖1所示。由圖表結果可知，橋面鋪裝在距離0#臺0～8 m損傷嚴重，距離0#臺8～15 m輕微損傷，距離0#臺15 m以外基本未受火災影響。

　　3.2 防撞護欄檢測結果

　　該橋第1跨右側混凝土防撞護欄受到火燒影響，護欄的主要檢測結果為：①護欄局部損傷嚴重，外側熏黑，內側混凝土呈灰白色，表層混凝土剝離脫落;②護欄外側敷設的管道損傷嚴重，外部保護套燒焦脫落，內部鋼管未發現融化現象;③采用回彈法對受火區域護欄混凝土強度進行了檢測，并與未受火區進行對比，結果顯示，受火區域與未受火區域混凝土強度無明顯差別，均滿足設計強度要求。

　　3.3 橋梁上部結構檢測結果

　　經現場調查檢測，該橋第1跨上部結構主要檢測結果為：①第1跨主梁1#、2#和3#空心板梁在0#橋臺處表面被熏黑，但表層混凝土未見剝離脫落現象;②橋梁0#臺1～4#支座表面被熏黑，但支座橡膠未見燒焦、老化或開裂現象;③采用回彈法對受火區域主梁混凝土強度進行了檢測，并與未受火區進行對比，結果顯示，受火區域與未受火區域混凝土強度無明顯差別，均滿足設計強度要求。上部結構主梁混凝土強度檢測對比結果如表2所示。

　　3.4 橋梁下部結構檢測結果

　　由于火災燃燒主要發生在0#臺附近，下部結構檢測結果為：0#臺右側翼墻被全部熏黑，混凝土局部剝落、破損露筋;0#臺右側臺帽局部被熏黑，混凝土未見剝落。

　　3.5 橋梁損傷評價及處置建議

　　①橋面瀝青鋪裝和護欄敷設管道的火災損傷較為嚴重，該橋第1跨橋面鋪裝在距0#橋臺0～15 m范圍內，受火燒出現局部細骨料脫離、表面干燥松散、瀝青燒焦老化現象，建議對第1跨橋面瀝青鋪裝進行銑刨后重鋪。

　　②橋梁上部結構主梁、支座受火災影響較小，除了結構表面被嚴重熏黑以外，構件本身未見明顯損傷，橋梁承載能力基本未受影響。建議僅對結構表面外觀進行處理。

　　③橋梁下部結構的火災損傷輕微，0#臺右側翼墻出現混凝土局部剝落、破損和露筋，橋梁下部結構承載能力基本未受影響。建議對局部破損的混凝土維修處理。

　　④護欄敷設管道的火災損傷嚴重，建議對損傷管道進行更換。

　　4 橋梁維修處理設計方案

　　4.1 瀝青鋪裝維修處理方案

　　瀝青鋪裝維修首先對受火燒影響的橋面鋪裝銑刨，銑刨厚度10 cm，然后重新鋪筑10 cm厚的瀝青混凝土，最后恢復原路面標線。瀝青鋪裝層維修設計如圖2所示。瀝青路面銑刨用銑刨機進行。施工前，要確定銑刨范圍，并在實地放出銑刨線樣，在需銑刨路段的一端按順序進行銑刨，銑刨盡量一次完成，除特殊原因外不得停頓。銑刨出的廢料用機械集中統一運輸至指定地點廢棄，不得隨意傾倒，以免造成環境污染。

　　瀝青鋪裝維修所用瀝青、粗集料、細集料和填料都必須滿足相關規范的技術要求，并進行完善的瀝青砼配合比設計，以指導施工。鋪筑前，應檢查與清掃工作面，將浮渣及雜物掃出路面。嚴格控制瀝青和集料的加熱溫度及瀝青混合料出廠溫度，運料車要有完整無損的篷布覆蓋，做到保溫、防雨和避免污染環境。瀝青混合料的壓實是保證瀝青面層質量的重要環節，要合理選擇壓路機組合及碾壓步驟。

　　4.2 混凝土破損維修處理方案

　　對該橋受火破損的護欄和0#臺右側翼墻混凝土應予以鑿除，直至露出鋼筋，然后采用環氧砂漿進行修補。混凝土破損維修步驟如圖3所示，第1步用小號的氣動沖擊錘清除結構表面不密實的混凝土;第2步用高壓水槍清理混凝土表面浮渣，對鋼筋進行除銹處理，清理修補結合面;第3步用抹刀將環氧砂漿修補材料分層壓入基層表面修補，注意保證修補材料體積穩定，避免材料的過大收縮可能導致的開裂和脫落。破損修補表面干燥后，用環氧砂漿抹平、填色、搗實。

　　5 結語

　　火災發生時會產生高溫，高溫易使橋梁混凝土發生爆裂、露筋、材料力學性能退化等不同程度的損傷，從而導致受火構件的強度和剛度出現不同程度的下降，嚴重時將導致橋梁承載能力降低，不能正常使用。對于發生火災的橋梁結構，應在第一時間進行損傷檢測和評價，必要時應立即中斷交通。通過詳細檢測，以判別過火橋梁結構的損傷程度、承載力水平、能否繼續使用等，并為后續橋梁加固維修提供重要依據。本文以某高速公路4×30 m預應力空心板簡支梁橋為工程背景，介紹了火災后現場調查檢測的內容，對橋梁各部位進行了檢測和損傷程度判別。檢測結果表明，除橋面鋪裝層、橋臺局部翼墻混凝土、護欄局部混凝土和附屬設施出現較重的損傷外，橋梁主體結構未見明顯損傷，結構承載能力基本未受影響。

　　參考文獻：

　　[1]王保群，辛公鋒，陶莉莉，等.公路混凝土梁板橋火災損傷狀況評定[J].公路，2020(4)：180-183.

　　[2]張贊鵬，文沖，賀獻崇.火災后預應力混凝土簡支梁橋損傷程度及剩余承載能力鑒定分析[J].公路交通技術，2019(6)：65-72.

　　[3]張崗，賀拴海，侯煒，等.預應力混凝土橋梁抗火研究綜述[J].長安大學學報(自然科學版)，2018(6)：1-10.

　　[4]孫鵬，侯曉萌.混凝土結構抗火研究綜述與建議[J].長安大學學報(自然科學版)，2018(6)：20-30.

　　[5]王旭光.某橋梁火災后檢測評定及維修加固建議[J].北方交通，2018(5)：56-58.

　　[6]周建松，程前.空心板梁橋火災后承載力評估[J].河南科學，2017(9)：1463-1467.

　　[7]常翔宇.火災后混凝土橋梁檢測與評估技術研究[D].天津：河北工業大學，2017：23.

　　[8]中國工程建設標準化協會.火災后工程結構鑒定標準：T/CECS 252—2019[S].北京：中國建筑工業出版社，2019.

　　推薦閱讀：森林火災類論文發表期刊推薦