1、筻口大桥检测技术状况评定摘要:本文通过对筻口大桥进行外观检查及病害分析,并依据公路桥涵养护规范1对其进行综合评定,最终得出该桥为五类(危险)状态桥梁,需进行改建或重建。 关键词:裂缝;病害;技术评定 中图分类号:TN934.85 文献标识码:A 1 工程概况 湖南省岳阳县筻口大桥(图 1-2)位于岳阳县 S306 线上,于 1965年 6 月利用原有墩台的基础上建设而成,大桥全长 128.63m。主桥上部结构采用少筋微弯板与工字型梁组合的装配式混凝土结构。全长共分为 11孔,由于原有墩台的尺寸的限制,第 1 孔和第 2 孔的工字型梁跨度为14.0m,其余九孔跨度均为 11.0m。各梁端的空隙处
2、除 22cm 的伸缩缝外,均用混凝土或片石混凝土填满。下部结构墩台均为重力式墩台。设计荷载:汽车-13,拖-60。桥面宽度:8.0m=0.5m(防撞护栏)+7.0m(行车道)+0.5m(防撞护栏) 。 图 1 筻口大桥侧面桥型布置图片 图 2 筻口大桥横向桥面布置图片 2 检测结果 2.1 桥面系检查结果 桥面铺装、伸缩缝、护栏、排水设施等设施的工作状况调查。 (1)桥面铺装。全桥行车道的桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装多处破损、多处修补(图 3) ,多处坑槽(图 4) 。 图 3 桥面多处破损、多处修 图 4 桥面坑槽 (2)伸缩缝。筻口大桥为简支梁桥,全桥共设置 12 道伸缩缝。全桥伸缩缝采
3、用沥青木板填塞,出现较多病害,其中 7 号墩处的伸缩缝损坏现象最严重,出现脱落(图 5) 。由于沥青对温度较为敏感,温度稍微一高,就会出现鼓胀现象,经检查发现其它大多数桥墩的伸缩缝有明显的鼓胀现象(图 6) ,造成行车不顺。 图 57 号桥墩处伸缩缝脱落 图 6 伸缩缝处沥青鼓胀 (3)桥面排水。桥面排水依靠纵、横坡,通过桥面两旁的泄水孔排水,由于桥面欠清洁,部分泄水孔堵塞,桥面排水欠顺畅(图 7) 。 图 7 桥面泄水孔堵塞,排水欠顺畅 (5)桥面线性。采用 NA2 水准仪进行测量。沿护栏边缘在每跨伸缩缝处布置测点,仅下游侧布置 11 个测点(图 8)进行了测量。相关实测数据如表 1 所示。
4、实测数据表明,筻口大桥桥面顺桥向线形不平顺,高低起伏变化。 图 8 测点示意图 表 1 筻口大桥桥面测试数据 2.2 上部结构检测结果 筻口大桥上部结构为 214m+911m 工字型梁与微弯板组合梁桥,筻口大桥立面布置图见图 9,横断面图见图 13。 图 9 筻口大桥立面布置图 (1)工字型梁与微弯板裂缝检测 筻口大桥上部结构由 214m+911m 工字型梁与微弯板组合梁桥,横断面由五片工字型梁、微弯板、悬挑板组成。工字型梁和微弯板均存在裂缝,微弯板裂缝情况十分严重,有些裂缝甚至贯通整个跨径,最大裂缝宽度 1.5mm。部分工字型梁因混凝土保护层偏薄,箍筋锈涨,混凝土剥落,受力面积大幅减小,严重
5、影响工字型梁的抗剪承载能力2-6,各桥跨裂缝见表 2。 表 2 工字型梁与微弯板裂缝检测结果 (2)上部结构外观质量缺陷检测 经检查发现筻口大桥上部结构混凝土存在蜂窝麻面、漏浆、孔洞、混凝土剥落、露筋锈蚀等病害。 (3)横向联系检测 该桥于 2007 年进行了加固,对横向联系进行了加强,加固措施采用U 型钢筋混凝土抱箍,每跨用 3 道抱箍分别位于每跨的两端头和跨中部位,经检查分析部分在跨中位置的抱箍已经与工字型梁彻底脱离,桥梁的整体性能严重消弱。 (4)混凝土强度及碳化深度检测 岳阳县筻口大桥工字型梁实测混凝土强度为 31.4MPa37.8MPa,实测混凝土碳化深度为 4.35.1mm。 2.
6、3 支座检查结果 筻口大桥支座采用简易油毛毡支座,经检查分析大部分简易油毛毡严重老化,基本失去梁体顺桥向滑动和转动作用,部分与工字型梁相接触的盖梁前端混凝土被梁体压崩,混凝土大面积剥落,支座接触面积减小。 2.4 下部结构检查结果 筻口大桥桥墩为重力式桥墩。受撞击的 2 号桥墩和 8 号桥墩没有发现明显的滑动、倾斜或下沉。考虑到该桥检测时的实际情况,受撞击的2 号桥墩和 8 号桥墩被失控船只包裹,无法对其撞击处进行细致检查,水流过急亦无法对桥墩基础的冲刷情况进行进一步的检测。建议等失控船只清理完毕后,再对受撞击的桥墩进行详细检测,根据船只的重量(最大达 26 吨)和当时的水流速度,可初步判定其
7、冲撞力对桥墩的影响不可轻视,见图 10。 0 号桥台、11 号桥台为重力式桥台配护岸翼墙。桥台状况良好,桥台及基础无滑动、倾斜或下沉现象。11 号桥台上下游护岸翼墙为浆砌块石结构,经检测发现翼墙与桥台侧墙有脱离,最大缝宽 2cm,典型照片见图 11。 图 10 受失控船只碰撞桥墩照片 图 11 11 号桥台翼墙与侧墙脱离照片 2.5 桥梁总体技术状况评定 (1)根据以上的检测结果,采用公路桥涵养护规范 (JTG H11-2004)中推荐的桥梁各部件权重及综合评定方法(表 3.5.2-2)对该桥目前的总体技术状况进行等级评定,详见表 3。 表 3 总体技术状况等级评定 (2)按桥梁部件缺损状况评
8、定重要部件最差的缺损状况评定 依据公路桥涵养护规范中的桥梁部件缺损状况评定方法(表3.5.2-1) ,根据重要部件(墩台及基础、上部承重结构、支座)的缺损程度:上部结构 58 条顺桥向裂缝最大缝宽超规范 0.25mm 限制的要求,最大裂缝宽度 1.5mm;桥墩盖梁支座处混凝土压崩,混凝土大面积剥落,属于“大、多、严重” ,标度为 2;该缺损对结构使用功能的影响程度为“大” ,对应标度2 即为 4;缺损发展较快+1。筻口大桥最终评定结果5,属于危险状况,五类。 (3)按桥梁技术状况评定标准评定 依据公路桥涵养护规范中桥梁状况技术评定标准(表 3.5.2-3) ,在桥梁总体评定栏中,该桥属于五类,
9、差的状态,其理由:上部结构 58条顺桥向裂缝最大缝宽超规范 0.25mm 限制的要求,最大裂缝宽度1.5mm;桥墩盖梁支座处混凝土压崩,混凝土大面积剥落。因此,筻口大桥外观检测的“总体技术状况评定”为五类状态桥梁。 3 结论 依据公路桥涵养护规范 (JTG H11-2004)等规范标准,通过对筻口大桥病害的详细检测,以及总体技术状态等级评定结果,给出以下结论: (1)按公路桥涵养护规范 (JTG H11-2004) “总体技术状况评定”的规定,筻口大桥评定为五类(危险)状态桥梁,需进行改建或重建; (2)筻口大桥在检查过程发现的病害有:沥青混凝土桥面铺装多处破损、多处修补,多处坑槽,两岸桥头接
10、线欠平顺,有跳车现象,桥面欠清洁,堆积石子、塑料袋等垃圾;7 号墩处的伸缩缝损坏严重,出现脱落,大部分桥墩处的伸缩缝有明显的鼓胀现象,行车不顺;部分泄水孔堵塞,桥面排水欠顺畅;上下游侧护栏的钢管锈蚀、被撞损。上部结构微弯板和工字型梁共发现裂缝 58 条,除 4 条横向裂缝外,其他均是纵向裂缝(受力裂缝) ,最大裂缝宽度 1.5mm,裂缝宽度大部分超出规范0.25mm 限值的要求;微弯板表面混凝土存在蜂窝麻面、混凝土剥落、露筋、碳化等病害;部分工字型梁因混凝土保护层偏薄,箍筋锈涨,混凝土剥落,受力面积大幅减小,严重影响工字型梁的抗剪承载能力。大部分简易油毛毡严重老化,基本失去梁体顺桥向滑动和转动
11、作用,部分与工字型梁相接触的盖梁前端混凝土被梁体压崩,混凝土大面积剥落,支座接触面积减小。11 号桥台上下游翼墙与桥台侧墙有脱离,最大缝宽 2cm。部分在跨中位置的横向联系(抱箍)已经与工字型梁彻底脱离,桥梁的整体性能严重消弱。 参考文献 公路桥涵养护规范(JTG H11-2004) 张凯,包琦伟等.北京地区立交桥的耐久性调查分析.土建结构工程的安全性与耐久性(论文集).北京:中国建筑工业出版社,2003 张誉,蒋利学,张伟平等.混凝土结构耐久性概论.上海:上海科学技术出版社,2003,169-190 赵羽习.钢筋混凝土结构粘结性能和耐久性的研究博士学位论文.浙江,浙江大学,2001 全明研.老化和损伤的钢筋混凝土构件的性能.工业建筑,1999(2):15-19 王传志,腾智明.钢筋混凝土结构理论.北京,中国建筑出版社,1985