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火损桥梁维修研究与应用 　　摘要： 在高速公路建设期间和营运期间，由于沿线居民安全意识薄弱加之防范措施不到位，桥梁及通道被火损的情况时有发生。以下就沪苏浙高速公路八都高架桥火损案例，来分析研究此类桥梁如何维修的问题。 　　 　　关键词：火损桥梁；影响分析；应对措施 ；维修 　　 　　 　　 　　 　　 　　二、案例介绍 　　1、火损桥梁基本情况 　　 过火桥梁为东西走向的八都高架桥（桥梁编号HSZQL68，桥位桩号为K49+251.5），2008年1月建成，为跨度25m的组合箱梁结构，桥下限高2.5m。 　　 　　2、火情分析 　　 据现场调查，起火区域处于北半幅桥梁第一跨的1#桥墩附近。从现场残留物推断主要燃烧物为毛竹，燃烧物堆放区域距离桥墩约3m，现场调查当日风向东北。 　　 　　 火灾主要影响北幅第1孔桥梁，相邻北幅第2孔有烟熏痕迹，相邻南幅第1、2孔无烟熏痕迹。 　　3、调查结论 　　 火灾主要影响区域为北半幅第一跨西侧，1#桥墩3#立柱受到火烤，靠近火场一侧局部表面出现混凝土剥落；盖梁距离火场直线距离最近，受灾较重，上半部可见直接火烧痕迹，全高范围内出现表面松散、龟裂且伴有局部剥落；4#、5#梁的底板、腹板、翼板以及湿接缝直接受火焰熏烤，均出现大面积松散及局部混凝土剥落，盖梁及箱梁钢筋受热膨胀，冷却后材料性能下降。需进行进一步详细调查。 　　 根据混凝土外观情况，推定本次火灾混凝土构件表面灼着温度为：盖梁、箱梁及湿接缝不超过700度；桥墩300～450度。 　　三、火灾对结构物的影响分析 　　1、火灾中火对钢筋混凝土的影响 　　火对钢筋混凝土的影响和损伤可以分为两种类型，一种是单个构件受到火的直接灼烧，产生损伤；如构件表面混凝土爆裂脱落和烧伤层产生细微裂缝；另一种是梁柱组成的整体结构由于升温不同，产生很大的结构温度应力而引起构件的损伤，例如：许多钢筋混凝土构件受到火灾后，表面粉刷层基本剥落，梁和柱混凝土表面产生大面积龟裂，局部混凝土爆落和主筋外露，混凝土表面呈现红色、灰色、黄色均有，预应力圆孔板的混凝土保护层剥落露筋，钢筋失去性能等现象发生，这些现象???明显地表明了火灾现场温度，是火灾原因调查分析的依据。 　　2、火灾中温度对钢材的影响 　　钢材的物理性质：钢材在正温范围内，温度约在200℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度、屈服点和弹性模量都有变化，总的趋势是强度降低、塑性增大；温度在250℃左右，钢材的抗拉强度略有提高，而塑性却降低，因而钢材呈现脆性，在此区域对钢材再加热，钢材可能产生裂缝。此外，当温度达到250-350℃范围内时。钢材将产生徐变现象，钢材的性能受到不同程度的损伤。据一些专家对钢材进行温度试验分析，当钢材在升温1h，恒温加热1小时后进行检测，结果是有屈服台阶的16Mn钢筋在900℃以下时的强度和延伸率变化很小，温度达到1000℃时，钢材强度下降10％；无屈服台阶的冷拔低碳钢丝经过2h升温至600℃以下，则强度受到影响不大；而温度在600℃以上时的极限强度下降达40％。据有关专家对大多数火灾事故现场中构件钢筋的测试结果表明，混凝土保护层剥落的预应力板钢丝受热温度超过600℃，梁柱构件钢筋温度低于600℃，因而，在一般情况下，火灾对钢筋的影响较比混凝土小，对于I、II级钢筋在温度达到900℃以上时才有明显的影响，由于钢筋构件混凝土保护层的作用，通常构件中的钢筋温度低于此值，可以说火灾一般对I、II级钢筋的影响不很大。但是，在600℃以上的高温却使冷却后的冷拔低碳钢丝强度大幅下降40％左右，从中可以说明火灾对预应力钢筋混凝土板的影响较大，由于建筑荷载大部分承重在板上，从而破坏结构的整体性，造成更大的危害。 　　3、火场温度对钢筋混凝土构件板的影响 　　温度对钢筋混凝土构件板的影响，按板的损坏或大致的温度范围可以分为三种情况。 　　一种是混凝土表面颜色变化不大，粉刷层完好或基本完好（粉刷层熏黑）或者粉刷层部分脱落，混凝土表面熏黑，此时混凝土表面温度大致在300℃以下。 　　二种钢筋混凝土粉刷层基本剥落，混凝土表面颜色为浅红或红灰，无横向裂缝或纵向裂缝，此时混凝土表面温度大致在300-500℃范围。 　　三种是钢筋混凝土粉刷层全部剥落，混凝土表面颜色灰黄或浅黄，有纵横裂缝，自重下板的挠度明显大于L/400（L为板的净跨长度）,或者混凝土保护层剥落露筋，混凝土表面温度在500-600℃以上。为了进一步确定板的刚度和强度，根据有关资料对一些火灾后板的试验分析表明：不大的温差对板的刚度有非常明显的影响，板的刚度（即混凝土弹性模量）随着温度的升高而急剧下降，比强度的下降大得多。这一特性是因为板的厚度通常较小，升温较快（火灾升温速度大约在150℃/h）