橋梁混凝土工程過火結(jié)構(gòu)修復(fù)施工相關(guān)方案

1、橋梁混凝土工程過火結(jié)構(gòu)修復(fù)施工相關(guān)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K0+000，終點(diǎn)樁號K0+550，全長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號支點(diǎn)墩高為9.649m, 中軸線傾角37.47；3號支點(diǎn)墩高為9.742m, 中軸線傾角51.34；蓋梁單懸臂3m，根部高度為，端部高度為。每個支點(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)

2、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號主墩上系梁長度為，系梁截面均為“”形截面，支點(diǎn)墩頂區(qū)域高度為，底邊寬，頂邊寬；同一主墩的兩支點(diǎn)墩間區(qū)域系梁高度減少至，此時系梁底邊寬，頂邊寬。在支點(diǎn)墩與系梁連接交角處，設(shè)置了的倒角。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，寬。剛架塔正截面均為矩形箱型截面消去四角正方形區(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

3、式進(jìn)行連接。 由于本工程于2009年5月20日中午在2號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國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測，據(jù)此檢測報(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、檢測結(jié)論檢測單位：國家建筑工程質(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號主墩系梁、2號主墩蓋梁和剛架塔，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)

4、象。2. 經(jīng)超聲法檢測，測點(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6mm88mm；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5mm83mm。 3. 所取過火后混凝土芯樣的實(shí)測強(qiáng)度為64.4 MPa，均滿足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級（C40）的要求。4. 所取過火后鋼筋的力學(xué)性能基本無影響，滿足鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（）中關(guān)于HRB335螺紋鋼筋的力學(xué)性能要求。 5. 對于已經(jīng)過灌漿、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，國內(nèi)外尚無準(zhǔn)確的檢測方法。本報(bào)告中對系梁和蓋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力損失影響的評估，主要是通過檢查預(yù)應(yīng)力錨端混凝土在火災(zāi)后的損傷情況，并結(jié)合通

5、過對施工單位提供的火災(zāi)前后該系梁的撓度變形的監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，對系梁和蓋梁預(yù)應(yīng)力損失影響作出的初步判斷。 （1）2號、3號支點(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)力錨端位置過火輕微，可不考慮其應(yīng)力損失。（2）系梁東端側(cè)面（3號支點(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，頂面跨中位置測點(diǎn)2的高程測量值變化了3mm，系梁撓度變化較微??；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

6、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)場檢測結(jié)果，對受火災(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。構(gòu)件損傷分級標(biāo)準(zhǔn)等級特征描述A構(gòu)件輕度損傷：表面熏黑或有輕微混凝土脫落現(xiàn)象，構(gòu)件表面有輕微龜裂紋。B構(gòu)件中度損傷：混凝土有較嚴(yán)重的爆裂脫落現(xiàn)象，未見鋼筋外露現(xiàn)象，脫落處混凝土表面有一定程度的龜裂紋。C構(gòu)件重度損傷：混凝土大面積爆裂脫落，鋼筋嚴(yán)重外露，構(gòu)件表面有大量嚴(yán)重的的龜裂紋。構(gòu)件名稱位置或區(qū)域損傷分級主墩系梁頂面距北側(cè)邊緣2.5m范圍內(nèi)B距南側(cè)邊緣1.9m范圍內(nèi)B中

7、部范圍A北外側(cè)面距3號支點(diǎn)墩（系梁東側(cè)端部）4.5m長度范圍C其余范圍B南外側(cè)面距3號支點(diǎn)墩（系梁東側(cè)端部）4.3m長度范圍內(nèi)C系梁1/3跨（靠近2號支點(diǎn)墩）4.5m長度范圍內(nèi)C其余范圍B西端側(cè)面A東端側(cè)面A底面A頂部的剛架塔塔座（3號支點(diǎn)墩）西側(cè)面B2號支點(diǎn)墩蓋梁北側(cè)懸挑部分西側(cè)面B北側(cè)面A東側(cè)面A頂面B底面A3號支點(diǎn)墩蓋梁北側(cè)懸挑部分西側(cè)面B北側(cè)面B東側(cè)面C頂面B底面A剛架塔塔身A注：1. 表中A類為輕度損傷，B類為中度損傷，C類為重度損傷。2. 其余各構(gòu)件及部位未見明顯的受火災(zāi)影響跡象。四、處理建議（1）對于A類輕度損傷構(gòu)件，可不進(jìn)行處理。（2）對于B類中度損傷構(gòu)件，應(yīng)對燒損部位進(jìn)行處理

8、，剔除燒傷和疏松的混凝土，并采用高一強(qiáng)度等級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結(jié)果，對構(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)對脫落和疏松混凝土進(jìn)行剔鑿，并采用高一強(qiáng)度等級的混凝土對損失截面進(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）在對構(gòu)件進(jìn)行修補(bǔ)和加固過程中，應(yīng)對各構(gòu)件的混凝土疏松情況進(jìn)行檢查，如果發(fā)

9、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： 步 驟方 法操 作第一步基層處理首先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。第二步界面處理采用工程師B9永久性界面粘膠做界面處理，增強(qiáng)界面粘接力。拉伸粘結(jié)強(qiáng)度2.5MPa（混凝土破壞）。第三步混凝土耐久性修復(fù)混凝土表面處理：抹工程師A3耐久性高強(qiáng)修補(bǔ)料進(jìn)行修復(fù)。厚度依照現(xiàn)場報(bào)告中過火情況深度確定，最終以基層修復(fù)平整為準(zhǔn)?？箟簭?qiáng)度R2850MPa，耐久性要求的最小厚度為10mm。鋪設(shè)聚合筋網(wǎng)：在底層修補(bǔ)料初凝之前，將聚合筋耐久性加強(qiáng)

10、網(wǎng)壓入工程師A3耐久性高強(qiáng)修補(bǔ)料表層，以提高修復(fù)體系的整體性和抗沖擊強(qiáng)度。表層修補(bǔ)：24小時后表面再抹一層工程師A3耐久性高強(qiáng)修補(bǔ)料，用靠尺找平。第四步面層處理面層修補(bǔ)：24小時后表面再刮一層工程師A2耐久性薄層修補(bǔ)料保證面層美觀度，厚度：1mm左右。對于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： 步 驟方 法操 作第一步基層處理同上第二步界面處理同上第三步混凝土耐久性修復(fù)混凝土表面處理：抹工程師A3耐久性高強(qiáng)修補(bǔ)料進(jìn)行修復(fù)。厚度依照現(xiàn)場報(bào)告中過火情況深度確定，最終以基層修復(fù)平整為準(zhǔn)?？箟簭?qiáng)度R2850MPa，耐久性要求的最小厚度為10mm。第四步面層處理面層修補(bǔ)：2

11、4小時后表面再刮一層工程師A2耐久性薄層修補(bǔ)料保證面層美觀度，厚度：1mm左右。對于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： 步 驟方 法操 作第一步基層處理同上第二步界面處理同上第三步混凝土耐久性修復(fù)界面處理后表面再刮工程師A2耐久性薄層修補(bǔ)料，依據(jù)現(xiàn)場缺損厚度確定。第一步：基層處理根據(jù)國家建筑工程質(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)

12、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R2850MPa，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)收檢測方法：正拉試驗(yàn)項(xiàng) 目技術(shù)指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)正拉實(shí)驗(yàn)(MPa) 2.5GB 50367-2006六、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浮灰。2、涂刷界面劑、聚合筋