桥梁混凝土工程过火结构修复施工相关方案

1、桥梁混凝土工程过火结构修复施工相关方案一、工程概况某桥位于房山区十渡镇涞宝路西关上，跨越拒马河。工程起点桩号K0+000，终点桩号K0+550，全长550米。包括主桥工程、引桥工程、引道工程。其中主桥采用三角刚架悬吊连续梁桥，跨径纵向布置为46.5+80+46.5=173米，桥宽22.4米。 主墩采用带水平刚性系梁的V型墩，墩身结构为变截面空心北壁钢筋混凝土结构，其与盖梁为整体式结构。2号支点墩高为9.649m, 中轴线倾角37.47；3号支点墩高为9.742m, 中轴线倾角51.34；盖梁单悬臂3m，根部高度为，端部高度为。每个支点墩盖梁设置6束15-19预应力钢束。 为了平衡同一主墩两支点

2、墩的墩身弯矩和剪力，在V型主墩的基础上设置了主墩刚性系梁。系梁收藏于两幅主梁内侧，2号主墩上系梁长度为，系梁截面均为“”形截面，支点墩顶区域高度为，底边宽，顶边宽；同一主墩的两支点墩间区域系梁高度减少至，此时系梁底边宽，顶边宽。在支点墩与系梁连接交角处，设置了的倒角。系梁采用体内预应力模式，内设16束15-19钢束，两端张拉，一次到位。 主桥主梁为全预应力混凝土箱梁。刚架塔结构为钢箱，截面为十字形钢箱断面，采用下大上小的变截面设计，刚架塔底脚截面高，宽。刚架塔正截面均为矩形箱型截面消去四角正方形区域的十字形，面板均为20mm厚钢板。刚塔段A与刚架塔座间采用施加高强螺栓预压力和设置钢混连接段的模

3、式进行连接。 由于本工程于2009年5月20日中午在2号墩上部左幅主梁位置发生火灾，并蔓延至右幅主梁，致使右幅主梁、系梁及盖梁受到一定损伤。现右幅主梁已经拆除，系梁、盖梁及刚架塔部位已通过国家建筑工程质量监督检验中心检测，据此检测报告制定了本修复方案。 二、失火后现况照片盖梁顶面盖梁侧面系梁顶面系梁侧面塔座侧面三、检测结论检测单位：国家建筑工程质量监督检验中心检验结论 ：1. 受火灾影响的结构构件主要为2号主墩系梁、2号主墩盖梁和刚架塔，其中系梁北、南侧面、3支点墩盖梁北侧悬挑部分东侧面损伤严重，构件外表面存在混凝土大面积脱落和钢筋外露现象，其余构件和部位存在不同程度的混凝土脱落、表面熏黑等现

4、象。2. 经超声法检测，测点位置的混凝土总烧伤深度（烧伤计算深度与表面混凝土脱落深度之和）为6mm88mm；所取各芯样位置的总烧伤深度（芯样烧伤深度与表面混凝土脱落深度之和）为5mm83mm。 3. 所取过火后混凝土芯样的实测强度为64.4 MPa，均满足原设计强度等级（C40）的要求。4. 所取过火后钢筋的力学性能基本无影响，满足钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（）中关于HRB335螺纹钢筋的力学性能要求。 5. 对于已经过灌浆、封锚的预应力结构在受到火灾后的预应力损失，国内外尚无准确的检测方法。本报告中对系梁和盖梁结构预应力损失影响的评估，主要是通过检查预应力锚端混凝土在火灾后的损伤情况，并结合通

5、过对施工单位提供的火灾前后该系梁的挠度变形的监测数据的分析，对系梁和盖梁预应力损失影响作出的初步判断。 （1）2号、3号支点墩盖梁均设置了6束预应力钢束，在火灾发生前盖梁部位预应力只张拉了第2束和第5束，且预应力锚端位置过火轻微，可不考虑其应力损失。（2）系梁东端侧面（3号支点墩）预应力锚端和外露钢筋未见明显受火迹象，外露钢筋未见明显受火后弯曲现象，局部混凝土表面熏黑，未见混凝土脱落现象；系梁在失火后比失火前，顶面跨中位置测点2的高程测量值变化了3mm，系梁挠度变化较微小；系梁在火灾后两侧肋板底面中线的反拱值均较系梁浇注前的预拱值2cm有一定减小，但仍均为正值；从系梁的结构受力分析，该系梁为自

6、承重构件，预应力主要控制由于系梁本身自重而引起的挠度变形。综合以上分析初步判断，2号主墩系梁预应力损失受火灾影响较小，结构可满足正常使用要求。 6. 根据现场检测结果，对受火灾影响的构件和区域（系梁、盖梁和刚架塔）进行损伤分级。构件损伤分级标准等级特征描述A构件轻度损伤：表面熏黑或有轻微混凝土脱落现象，构件表面有轻微龟裂纹。B构件中度损伤：混凝土有较严重的爆裂脱落现象，未见钢筋外露现象，脱落处混凝土表面有一定程度的龟裂纹。C构件重度损伤：混凝土大面积爆裂脱落，钢筋严重外露，构件表面有大量严重的的龟裂纹。构件名称位置或区域损伤分级主墩系梁顶面距北侧边缘2.5m范围内B距南侧边缘1.9m范围内B中

7、部范围A北外侧面距3号支点墩（系梁东侧端部）4.5m长度范围C其余范围B南外侧面距3号支点墩（系梁东侧端部）4.3m长度范围内C系梁1/3跨（靠近2号支点墩）4.5m长度范围内C其余范围B西端侧面A东端侧面A底面A顶部的刚架塔塔座（3号支点墩）西侧面B2号支点墩盖梁北侧悬挑部分西侧面B北侧面A东侧面A顶面B底面A3号支点墩盖梁北侧悬挑部分西侧面B北侧面B东侧面C顶面B底面A刚架塔塔身A注：1. 表中A类为轻度损伤，B类为中度损伤，C类为重度损伤。2. 其余各构件及部位未见明显的受火灾影响迹象。四、处理建议（1）对于A类轻度损伤构件，可不进行处理。（2）对于B类中度损伤构件，应对烧损部位进行处理

8、，剔除烧伤和疏松的混凝土，并采用高一强度等级的混凝土或灌浆料进行修补，新旧混凝土交界处应涂抹界面剂。（3）对于C类重度损伤构件，宜采取加固措施处理。设计单位可根据本报告提供的构件截面损伤深度及其他检测结果，对构件受损后的实际承载力进行验算，并根据验算结果确定具体加固方法，一般可采用粘钢、粘碳纤维或其他适当方法。加固前应对脱落和疏松混凝土进行剔凿，并采用高一强度等级的混凝土对损失截面进行修补处理，新旧混凝土交界处应涂抹界面剂。如果设计单位经过验算，受损后构件承载力仍能满足要求，可不采取加固措施，按B类构件进行修补处理。（4）在对构件进行修补和加固过程中，应对各构件的混凝土疏松情况进行检查，如果发

9、现构件存在疏松、空鼓等情况，应视严重程度采取修补或加固处理。五、修复方法对于C类损伤构件，采取聚合筋修复体系重度修复措施处理。具体修复步骤如下： 步 骤方 法操 作第一步基层处理首先凿除疏松位置的混凝土至坚硬混凝土处，打磨去除混凝土表面浮浆。第二步界面处理采用工程师B9永久性界面粘胶做界面处理，增强界面粘接力。拉伸粘结强度2.5MPa（混凝土破坏）。第三步混凝土耐久性修复混凝土表面处理：抹工程师A3耐久性高强修补料进行修复。厚度依照现场报告中过火情况深度确定，最终以基层修复平整为准。抗压强度R2850MPa，耐久性要求的最小厚度为10mm。铺设聚合筋网：在底层修补料初凝之前，将聚合筋耐久性加强

10、网压入工程师A3耐久性高强修补料表层，以提高修复体系的整体性和抗冲击强度。表层修补：24小时后表面再抹一层工程师A3耐久性高强修补料，用靠尺找平。第四步面层处理面层修补：24小时后表面再刮一层工程师A2耐久性薄层修补料保证面层美观度，厚度：1mm左右。对于B类损伤构件，采取聚合筋修复体系一般修复措施处理。具体修复步骤如下： 步 骤方 法操 作第一步基层处理同上第二步界面处理同上第三步混凝土耐久性修复混凝土表面处理：抹工程师A3耐久性高强修补料进行修复。厚度依照现场报告中过火情况深度确定，最终以基层修复平整为准。抗压强度R2850MPa，耐久性要求的最小厚度为10mm。第四步面层处理面层修补：2

11、4小时后表面再刮一层工程师A2耐久性薄层修补料保证面层美观度，厚度：1mm左右。对于A类损伤构件，采取聚合筋修复体系轻度修复措施处理。具体修复步骤如下： 步 骤方 法操 作第一步基层处理同上第二步界面处理同上第三步混凝土耐久性修复界面处理后表面再刮工程师A2耐久性薄层修补料，依据现场缺损厚度确定。第一步：基层处理根据国家建筑工程质量监督检验中心BETC-JG3-2009-22出具的混凝土损伤情况检查结果及损伤深度，计划根据检测结果的深度确定基层处理深度，处理的原则是将表面烧伤和疏松的混凝土凿除，露出不受火灾影响、强度满足要求、坚实的混凝土面。第二步：界面处理使用工程师聚合金B9界面永久性粘胶进

12、行界面处理，提高界面粘接力。彻底解决新老混凝土界面空鼓难题，本产品具备了水性环保、潮湿基层施工两项突出特点，广泛用于建筑加固、防水防潮、保护修补等领域的界面增强。第三步：混凝土耐久性修复混凝土耐久性修复：抹工程师A3耐久性高强修补料进行修复。抗压强度R2850MPa，耐久性要求的最小厚度为10mm。工程师A3耐久性高强修补料用于混凝土表面缺损的修补加固、凹凸表面的抹平、保护层的加厚、旧混凝土表面修复等，可提高混凝土的耐久性，延长混凝土使用寿命，阻止以水为载体的酸、碱、盐、CO2、SO3等介质对混凝土的侵蚀。其所含阻锈成分具有低氯离子扩散率的防腐蚀功能，有效阻止除冰盐、冻融对钢筋的锈蚀和破坏，具有低氯离子扩散率的防腐蚀功能。第四步面层恢复：24小时后表面再抹一层工程师A2耐久性薄层修补料与混凝土同色，保证面层美观度，厚度：1mm左右。工程验收检测方法：正拉试验项 目技术指标参考标准正拉实验(MPa) 2.5GB 50367-2006六、修复工期1、表面处理：施工天数2天，人员30人。凿除疏松位置的混凝土至坚硬混凝土处，打磨去除混凝土表面浮浆。保持混凝土柱表面无浮灰。2、涂刷界面剂、聚合筋