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1、ICS93.040CCSP6644广东省地方标准DB44/T23312021公路混凝土桥梁火灾后安全性能评定技术规程Codesofsafetyperformanceevaluationtechniqueforhighwayconcretebridgesafterfire2021-09-30发布2021-12-30实施广东省市场监督管理局发布DB44/T23312021目次前言.III引言.IV1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14总体要求.25火场踏勘.3通用要求.3桥梁火灾资料收集.4火灾作用过程调查.4桥梁结构现状调查.46外观检查.4通用要求.4评定技术方案编制.5上部与下部混
2、凝土构件外观状况检查.5缆索构件外观状况检查.5桥面系外观状况的检查.6支座外观状况检查.67技术状况评定.6通用要求.6技术状况初步评定.6技术状况详细评定.78损伤检测分析.10通用要求.10温度场检测分析.11材料性能损伤检测分析.12构件截面损伤量化.129安全性能评定.13通用要求.13承载能力检算.13荷载试验.1410评定报告及资料归档.15附录A（资料性）火场踏勘记录表.16附录B（资料性）燃烧物燃烧总热量计算.17B.1根据火场燃烧物的种类和数量，可按式（B.1）计算实耗燃烧物总热量Q：.17IDB44/T23312021B.2燃烧物单位质量的发热量参见表B.1。.17附录C
3、（资料性）常见材料变态温度、燃点和历经不同温度后油漆烧损状况.18附录D（资料性）混凝土结构外观状况与温度的关系.20附录E（资料性）上下部混凝土构件外观检查情况调查表.21附录F（规范性）混凝土二次烧失量检测桥梁混凝土构件温度场.22F.1通用要求.22F.2试验步骤.22F.3混凝土历经温度计算.23附录G（规范性）芯样横向逐层劈裂试验检测混凝土损伤及历经温度状况.24G.1通用要求.24G.2试验检测步骤.24G.3混凝土历经温度计算.24附录H（规范性）标准火灾升温曲线作用下各类桥梁构件温度场实用曲线.26H.1实心板.26H.2空心板中板.27H.3空心板边板.28H.4小箱梁.31
4、H.5连续箱梁.34H.6T梁.37H.7盖梁.40H.8圆柱式墩.42附录I（规范性）混凝土热工参数取值.44附录J（规范性）高温冷却后材料性能与历经温度对应关系.45附录K（规范性）构件截面缩减及承载能力计算方法.47K.1截面逐层损伤法.47K.2300等温线法.48附录L（规范性）芯样分组抗压试验检测混凝土构件受火灾影响深度.49L.1通用要求.49L.2试验步骤.49L.3损伤影响深度推定.49参考文献.50IIDB44/T23312021前言本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由广东省交通运输厅提出并组织实施。本文件由
5、广东省交通运输（公路水路）标准化技术委员会（GD/TC133）归口。本文件起草单位：广东华路交通科技有限公司、广东交科检测有限公司、东南大学、广东省交通运输建设工程质量检测中心、华南理工大学。本文件主要起草人：许肇峰、吴益林、陈映贞、黄乔森、刘仕顺、张建、吴波、王勇平、郭明泉、林志春、罗秀锋、熊焱、樊峰、曹勇。IIIDB44/T23312021引言广东省位于我国大陆南端，毗邻港澳，水系发达，省内公路混凝土桥梁数量多、规模大、结构形式复杂。近年来，随着我省经济的持续发展，因桥上交通意外、桥下偶然失火导致的桥梁火灾事故时有报道。桥梁火灾除了造成人员伤亡、车辆损坏，交通中断、经济损失和社会负面影响外
6、，还具有对混凝土桥梁构件作用时间长、影响范围广和危害性大等特点。火灾后及时开展混凝土桥梁损伤检测评定工作，在降低火灾事故造成的经济损失和社会负面影响，确保混凝土桥梁灾后快速修复与安全结构方面具有重要意义。目前，在混凝土桥梁火灾后安全性能评定方面，国内尚无技术规程。制定本技术规程，可使混凝土桥梁火灾后评定工作做到规范、全面、准确和高效。IVDB44/T23312021公路混凝土桥梁火灾后安全性能评定技术规程1范围本文件规定了公路混凝土桥梁火灾后检测与安全性能评定涉及的桥梁火场踏勘、外观检查、技术状况评定、损伤检测分析以及安全性能评定等的工作程序、内容和方法。本文件适用于公路混凝土桥梁，其他混凝土
7、桥梁亦可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JGJ/T384钻芯法检测混凝土强度技术规程JTGH11公路桥涵养护规范JTG/TH21公路桥梁技术状况评定标准JTG/TJ21公路桥梁承载能力检测评定规程JTG/TJ21-01公路桥梁荷载试验规程JTG3420公路工程水泥及水泥混凝土试验规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。桥梁技术状况评定generaltechnicalconditionofbridgeevaluati
8、on桥梁整体性能、完好程度、以及满足设计使用要求等方面的描述与技术等级评定。桥梁烧损状况评定firedamagestatusofbridgeevaluation桥梁整体性能、完好程度、以及满足设计使用要求等方面受到火灾影响的描述与烧损等级评定。火场初始温度Initialtemperatureoffiresite火灾前，桥位大气环境的温度。火场最高温度Maximumtemperatureoffiresite火灾发生时，桥位大气环境达到的最高温度。全盛期火灾持续时间durationtimeoffullydevelopedfire指桥梁火灾全盛期阶段所持续的时间。桥梁构件温度场temperature
9、fieldofbridgecomponent1DB44/T23312021火灾过程中，混凝土桥梁表面及内部温度分布。标准火灾升温曲线standardfiretemperature-timecurve表示混凝土构件标准耐火试验时，炉内平均温度时间的关系曲线。来源：ISO834-11999，9.15当量标准升温时间equivalentstandardtemperaturerisetime基于构件损伤作用效应等效原理，火场对构件实际作用时间等效换算为标准火灾升温曲线作用的时间。混凝土二次烧失量secondignitionlossofconcrete受火混凝土样品烘干后，将其灼烧至恒重时失去质量占烘干
10、样品的百分比。名义劈裂强度nominalsplitstrength混凝土芯样横向劈裂破坏荷载与劈裂面积的比值。4总体要求混凝土桥梁火灾事故后，在确保火灾现场安全前提下，应及时委托具有相应资质和能力的单位开展桥梁火灾后安全性能评定工作。开展混凝土桥梁火灾后安全性能评定工作所用到的仪器设备应满足测量精度、分辨力、重复性、量程及环境适应性的要求，且应在设备的检定或校准有效期内。开展混凝土桥梁火灾后安全性能评定工作应遵照循序渐进、逐层深入的总体原则，具体工作内容和程序见图1。2阶段一火场踏勘组建勘察小组火灾作用过程调查桥梁火灾资料收集火场踏勘桥梁结构现状调查技术状况初步评定技术等级初步评定确定桥梁临时
11、管理措施阶段二外观检查评定技术方案编制上部与下部混凝土构件外观状况桥面系外观状况外观检查缆索构件外观状况支座外观状况技术状况详细评定技术状况详细评定进一步检测否与评定阶段三损伤检测分析是构件温度检测分析温度场检测分析当量升温时间计算温度场有限元分析普通钢筋材料力学性能混凝土材料力学性能预应力钢筋材料力学性能材料性能损伤检测分析钢筋与混凝土粘结性能缆索及钢丝材料力学性能构件截面损伤量化截面缩减分析阶段四安全性能评定承载能力检算安全性能评定荷载试验评定报告编制DB44/T23312021图1混凝土桥梁火灾后安全性能评定工作内容和程序5火场踏勘通用要求5.1.1火场踏勘对象应为火灾影响范围内独立受力
12、的桥跨结构；对于局部小范围火灾，经初步调查确认受损范围仅发生在有限区域时，可仅考虑火灾影响区域范围内的构件或部件。5.1.2火场踏勘工作内容应包括桥梁火灾资料收集、火灾作用过程调查和桥梁结构现状调查等。3DB44/T233120215.1.3在火场踏勘过程中，应对起火点位置、火灾经过、燃烧情况、燃烧物种类和数量等及时做好记录，并绘制火场燃烧点和影响区域分布图，记录内容可见附录A。5.1.4火场踏勘完成后，应按照7.1节和7.2节的要求进行桥梁技术状况初步评定。桥梁火灾资料收集5.2.1桥梁火灾资料应包括火灾灾情资料和桥梁设计、建设和营运管理等方面的技术资料。5.2.2桥梁火灾灾情资料宜包括如下
13、内容：a)桥梁火灾的发生时间和持续时间；b)桥梁火灾发生时周边环境情况（火灾发生时天气情况、桥上交通情况、桥下通风情况等）；c)桥梁火灾发生、发展和熄灭全过程（包括起火过程、燃烧路径、灭火方式及过程等）；d)现场目击者和相关单位关于起火原因、燃烧过程和作用范围的叙述、记录和报告等。5.2.3桥梁建设和营运管理方面的技术资料宜包括下列内容：a)桥梁设计、施工、监理、监控和交竣工等反映桥梁建造过程的资料；b)桥梁营运、检测、养护、维修和加固等反映桥梁营运过程的资料。火灾作用过程调查5.3.1火灾作用过程调查内容应包括燃烧物情况、火灾燃烧过程和火场残留物状况等。5.3.2燃烧物情况调查内容应包括燃烧
14、物种类、数量、位置和热量估算（估算方法见附录B）、桥下净空、附近通风状况和环境条件等。5.3.3火灾燃烧过程调查内容应包括开始燃烧的部位、各燃烧点分布、燃烧的情况（猛火、烈火、中火或闷烧）、燃烧持续的时间、灭火基本过程等。5.3.4火场残留物状况调查内容应包括残留物种类及分布，以及其熔化、变形、烧损程度等，并宜结合附录C分析混凝土构件表面曾达到温度及作用范围。桥梁结构现状调查5.4.1火灾后混凝土桥梁结构现状调查内容应包括桥梁交通情况、结构或构件总体和局部缺损等。5.4.2火灾后桥梁交通情况调查内容宜包括火灾发生前、发生时和发生后通行车辆数量、类型和载重等。5.4.3桥梁结构或构件总体缺损状况
15、调查内容应包括桥梁结构或构件受火概貌、变形情况的影像和记录。5.4.4桥梁构件局部缺损状况调查内容应包括混凝土局部剥落范围、混凝土颜色变化情况、钢筋外露情况和构件连接节点局部裂损状况等。5.4.5桥梁结构或构件现状调查方式以目测、影像记录为主，可辅以简易量测工具。并宜注重分析火灾发展过程和灭火方式对构件的影响。6外观检查通用要求6.1.1火场踏勘完成后，开展现场外观检查前，应根据初步掌握的桥梁技术状况，结合桥梁火场实际，制定下一步桥梁火灾后检测与安全性能评定技术方案。6.1.2外观检查工作内容包括上部与下部混凝土构件、桥面系、缆索构件和支座等主要构件受火后的4DB44/T23312021外观状
16、况，并应加强火灾影响相邻构件及连接点的检查。6.1.3桥梁外观检查完成后，应按照7.1节和7.3节的要求对桥梁技术状况进行详细评定。评定技术方案编制6.2.1混凝土桥梁火灾后检测与安全性能评定技术方案应包括内容如下：a)桥梁概况，如桥名、地点、建成年代、结构形式、跨径组合、桥面布置、荷载等级等；b)桥梁火灾事故及影响范围；c)检测目的；d)检测依据；e)检测的内容和方法；f)拟投入的仪器和设备；g)人员和工期计划；h)相关安全保障措施。上部与下部混凝土构件外观状况检查6.3.1上部与下部混凝土构件外观状况检查内容应包括混凝土外观状况，普通钢筋外观状况，预应力钢筋外观状况，构件的变形、挠曲和位移
17、等。6.3.2混凝土外观状况检查内容应包括混凝土剥落情况、表观颜色变化、开裂和锤击反应特征等。应注重损伤区域附着物形态的记录，宜结合附录C和附录D分析混凝土表面历经温度状况。6.3.3普通钢筋外观状况检查内容应包括钢筋外露数量、长度和变形状况等。并应对受力钢筋与构造钢筋予以区分记录。6.3.4预应力钢筋外观状况检查内容应包括预应力波纹管及钢筋外露数量、长度和变形状况等。并应对不同预应力体系类型予以区分记录。6.3.5混凝土构件外观状况检查应采用人工目测、锤击和影像记录的方式开展。应对检查得到的混凝土剥落位置、面积、深度，混凝土表观颜色变化情况，混凝土裂缝分布，混凝土锤击反应特征，附着残留物状况
18、、普通钢筋外露数量、长度和变形状况，预应力波纹管及钢筋外露数量、长度和变形状况等做详细的记录，记录内容可参照附录E，并宜根据检查结果分析钢筋粘结性能受影响范围。6.3.6受火灾影响的混凝土构件位移、挠曲和变形检查时，可采用目测配合影像记录方式进行，宜采用钢直尺、水准仪或全站仪进行核验，并注重进行构件间连接点变形和开裂情况的检查。宜将量测结果与考虑温度修正的成桥线形对比，以反映火灾对混凝土构件的影响。缆索构件外观状况检查6.4.1缆索构件外观状况检查内容应包括构件PE护套、钢丝防腐涂层烧损状况、钢丝变形和断裂等。6.4.2缆索构件PE护套烧损状况检查的内容应包括PE护套受损范围和深度。6.4.3
19、缆索钢丝防腐涂层烧损状况检查的内容应包括防腐涂层是否存在烧损破坏、融化成滴和软化变形等。6.4.4开展缆索构件PE护套和钢丝防腐涂层烧损状况检查时，应由人工辅助简易工具进行接触式探查，重点记录其烧损形态，且宜根据检测结果，结合PE护套和防腐涂层的材料类型，参照其对应附录C中的变态温度、燃点，综合分析拉索钢丝表面历经的温度状况，评价火灾对缆索构件的影响。6.4.5缆索钢丝变形和断裂情况的检查应包括缆索钢丝变形状况和断丝数量，应对缆索钢丝变形后的直径进行量测，且宜将其与火灾前进行对比分析，评价火灾对缆索构件的影响。5DB44/T23312021桥面系外观状况的检查6.5.1桥面系外观检查内容应包括
20、桥面铺装、人行道、防撞护栏、伸缩装置、标志及标线等组成部分的烧损状况。6.5.2桥面铺装层烧损状况检查内容应包括铺装层受火灾影响范围和受污染程度，并宜注重铺装层火灾后抗滑能力的分析。6.5.3混凝土防撞护栏烧损状况检查的内容应包括混凝土裂损范围、颜色变化和钢筋外露状况等，并宜根据检查结果，参照附录D，分析护栏表面历经的温度状况。6.5.4人行道板烧损状况检查的内容应包括混凝土裂损范围、颜色变化和钢筋外露状况等，并宜根据检查结果，参照附录D，分析人行道板表面历经的温度状况。6.5.5钢结构防撞护栏烧损状况检查内容应包括钢构件防腐油漆和涂层的烧损程度、形态和变形等，并宜根据检查结果，参照附录C，分
21、析钢护栏历经的温度状况。6.5.6桥梁伸缩装置烧损状况检查的内容应包括止水带、锚固区混凝土和钢连接件等方面的烧损程度及范围。6.5.7标志及标线烧损状况检查的内容应包括标志标线烧损变形状况、缺失的范围和数量等。支座外观状况检查6.6.1火灾后支座外观状况的检查除了符合JTGH11和JTG/TH21中关于支座检查的规定外，还应重点关注火灾高温作用对支座组成材料的影响。6.6.2火灾后板式橡胶支座的检查应重点关注高温作用对橡胶层、钢板、硅油和滑板等方面的影响，并做好影像和文字记录，且宜根据其烧损形态，查附录C分析其历经温度状况。6.6.3火灾后盆式支座的检查应重点关注高温对防锈油漆、橡胶、硅油和滑
22、板等的影响，并做好影像和文字记录，且宜根据其烧损形态，查附录C分析其历经温度状况。7技术状况评定通用要求7.1.1火灾后混凝土桥梁技术状况评定应包括初步评定和详细评定两个层次，对象为受火灾影响且结构受力相对独立的桥跨（联）。7.1.2混凝土桥梁技术状况初步评定后，应结合桥梁的烧损状况和评定结果，给出确保桥梁现场安全的临时性管理措施。7.1.3混凝土桥梁技术状况详细评定后，应结合桥梁烧损状况、评定结果和后续桥梁营运管理要求，确定桥梁是否做进一步检测与评定，并结合评定结果提出桥梁火灾后维修处治措施。7.1.4火灾后独立受力的桥跨（联）存在如下情况之一时，该桥灾后的技术状况应评为五类。a)混凝土主要
23、构件存在断裂、压溃或失稳破损，如梁、板断裂，主梁、墩柱、拱圈压溃，墩柱失稳破坏等；b)混凝土主要构件有异常永久变形和位移，且量值大于桥梁设计规范限值，如拱圈严重变形、梁体挠度过大，梁体异常位移、落梁，墩台倾斜等；c)缆索构件出现断裂。如混凝土拱桥吊杆、系杆，混凝土斜拉桥拉索，混凝土悬索桥主缆、吊索等局部断裂。技术状况初步评定6技术等级桥梁烧损总体描述轻度1.主要构件未烧灼或轻微烧灼：a)构件混凝土颜色总体黑色覆盖或发生轻度变化，局部轻微剥落，构造钢筋局部外露，主要受力钢筋完好或轻微外露，其与混凝土粘结性能基本未受影响；b)构件未见明显变形、倾斜；c)构件PE护套基本完好或局部软化损坏，钢丝涂层
24、轻微损坏；d)构件承载能力和使用功能未受到影响。2.一般构件受火损伤程度在中度及以下，构件承载能力和使用功能受到一定的影响。3.桥梁基本满足行车条件要求。中度l.主要构件中度烧灼：a)构件混凝土颜色发生明显变化，混凝土有较大面积剥落，构造钢筋大量外露，主要受力钢筋局部外露，其与混凝土粘结性能受到一定影响；b)构件局部轻微变形，功能出现一定程度下降；c)构件PE护套和钢丝涂层局部范围损坏，钢丝出现断裂；d)构件承载能力和使用功能受到一定程度的影响。2.一般构件遭受较严重烧灼作用，构件承载能力和使用功能降低明显，继续恶化，将影响主要构件的受力。3.桥梁正常行车受到一定程度的影响。严重1.主要构件严
25、重烧灼;a)混凝土颜色大范围为浅黄色或黄色,主要受力钢筋大面积外露，与混凝土粘结性能严重降低，出现较大范围失效；b)主要构件出现明显变形、倾斜；c)缆索PE护套和钢丝涂层局部范围烧光损坏，钢丝严重变形和大量断裂；d)构件承载能力和使用功能明显下降。2.一般构件遭受严重烧灼作用，大范围严重烧损破坏，承载能力和使用功能失效。3.桥梁不能正常通行，结构处于危险状态。DB44/T233120217.2.1火场踏勘后，应根据踏勘调查结果，将混凝土桥梁烧损状况按照轻度、中度和严重等三个等级予以初步评定，评定标准见表1。7.2.2不同烧损状况等级的混凝土桥梁，确保灾后现场安全的临时管理措施如下：a)轻度可采
26、取交通管制；b)中度应进行交通管制，必要时，可采取结构的临时支护；c)严重应封闭交通，并进行结构临时支护。表1混凝土桥梁技术状况初步评定标准技术状况详细评定7.3.1外观检查后，混凝土桥梁技术状况详细评定应结合火灾前混凝土桥梁技术状况和火灾后混凝土桥梁烧损状况等级评定结果进行。7.3.2火灾前混凝土桥梁技术状况等级应根据评定对象火灾前缺损状况，按照JTGH11的标准重新进行评定。7烧损等级I类II类III类IV类V类上下部混凝土构件1.混凝土颜色灰青色或被黑色覆盖；未剥落、钢筋未出现外露；未见明显裂缝；声音响亮。2.钢筋与混凝土粘结性能未受影响。3.构件未见挠曲、变形、倾斜；4.预应力性能完好
27、。5.承载能力不受影响。1.混凝土颜色浅灰色或粉红色；混凝土出现掉皮、钢筋未出现外露；混凝土表面出现细微裂缝；声音较响亮。2.钢筋与混凝土粘结性能基本未受影响。3.构件基本无挠曲、变形、倾斜。4.预应力性能基本不受影响。5.承载能力基本不受影响。1.混凝土颜色浅灰白，显浅红色；局部剥落、构造钢筋外露，受力钢筋局部外露；表面出现裂缝较多；声音较闷。2.钢筋与混凝土粘结性能略受影响。3.构件出现轻微挠曲、变形、倾斜。4.预应力性能受到一定影响。5.承载能力有所下降。1.混凝土颜色灰白、显浅黄；大面积剥落、受力钢筋较大面积外露；出现密集网裂；声音发闷。2.钢筋与混凝土粘结性能明显降低。3.构件出现一定挠曲、变形、倾斜。4.预应力性能劣化明显。5.承载能力明显降低。1.混凝土颜色呈浅黄色；混凝土严重剥落、受力钢筋严重外露；裂缝宽而密集，且贯通截面；声音发哑。2.钢筋与混凝土粘结性能严重降低。3.构件出现明显挠曲变形、倾斜。4.预应力钢筋部分或全部失效。5.承载能力显著下降。缆索构件1.PE护套基本完好。2.钢丝及防腐层基本完好。3.承载能力不受影响。1.PE护套轻微开裂软化变形。2.钢丝涂层轻微损坏、起皮、剥落。3.承载能力基本不受影响。1.PE护套局部软化、起皮、破损。2.钢丝涂层较大范围损坏、起皮、剥落