某板橋斷裂原因分析★

楊魯生 孫海明

(1.濰坊市政工程建設處，山東 濰坊 261031; 2.煙臺市萊山公路管理局，山東 煙臺 264003)

1 工程概況

某市南環路東段(K13+030)處涵洞橋由24塊預制鋼筋混凝土板組成，設計荷載為:城—B級，驗算荷載為:汽—20級、掛車—100級;人群荷載為3.5 kN/m2。該涵洞屬于南環路道路工程，車行道寬為24 m，人行道為2×5.0 m。

該橋于2006年4月6日開工，2007年5月10日竣工。由于該涵洞鋼筋混凝土板斷裂，因此下面對現場進行檢測。

2 現場檢測

為查明事故原因，2010年8月27日，現場對混凝土板橋部分構件進行了隨機取樣抽查檢測，主要項目包括混凝土強度、鋼筋布置情況、構件尺寸等。

2.1 鋼筋混凝土板損壞狀況

根據現場狀況，鋼筋混凝土板中間部位上部混凝土被壓碎，造成鋼筋混凝土板斷裂。鋼筋混凝土板斷裂情況見圖1。

圖1 鋼筋混凝土板斷裂破壞情況

2.2 鋼筋混凝土板截面尺寸、支撐情況

經檢測:該鋼筋混凝土板的截面尺寸符合原設計要求，支撐情況符合原設計要求。

2.3 結構混凝土強度

依據JGJ/T 23-2011回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程，采用回彈法對該涵洞鋼筋混凝土板強度進行了抽查檢測，經過推算，該鋼筋混凝土板混凝土強度推定值為33.3 MPa，滿足原設計強度等級C25的要求。

2.4 鋼筋保護層厚度及分布筋間距

依據GB 50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規范(2011版)，現場用鋼筋定位儀對該鋼筋混凝土板主筋根數、直徑、間距及保護層厚度、分布筋直徑、間距進行了抽查檢測。

經檢測:該鋼筋混凝土板主筋根數、直徑及間距、分布筋直徑符合原設計要求。

經檢測:該鋼筋混凝土板主筋保護層厚度、分布筋間距符合原設計要求。具體檢測結果見表1，表2。

2.5 鋪裝層厚度、鋼筋直徑、間距

現場對橋涵鋪裝層厚度、鋪裝層鋼筋直徑、間距進行了抽查檢測。

經檢測:鋪裝層厚度、鋪裝層鋼筋直徑滿足原設計要求。

經檢測:鋪裝層鋼筋間距不滿足原設計要求。

具體檢測結果見表3。

表1 鋼筋混凝土板主筋保護層厚度 mm

表2 鋼筋混凝土板分布筋間距檢測結果 mm

表3 鋪裝層鋼筋間距檢測結果 mm

3 鋼筋混凝土板承載力計算

根據原設計圖紙對鋼筋混凝土板承載力進行了驗算(混凝土保護層厚度根據現場實測結果)。

荷載選取依據JTG D60-2004公路橋涵設計通用規范、CJJ 77-98城市橋梁設計荷載標準和設計圖紙。

經驗算該鋼筋混凝土板承載能力滿足原設計荷載(城—B級)、驗算荷載(汽—20級、掛車—100級)的要求。

4 破壞原因分析

4.1 設計方面

依據JTG D62-2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范9.2.5條:行車道板內應設置垂直于主鋼筋的分布鋼筋。分布鋼筋設在主鋼筋的內側，其直徑不應小于8 mm，間距不應大于200 mm，截面面積不宜小于板的截面面積的0.1%。

分布鋼筋間距設計為250 mm，不符合規范要求(見圖2)。

圖2 分布鋼筋間距

圖3 主筋端部未做彎鉤

4.2 施工方面

依據JTG D62-2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范9.1.4條:當采用HRB335鋼筋，主筋彎起應符合下述要求:彎曲直徑應不小于2.5d，平直段長度不小于3d。根據現場檢查，鋼筋混凝土板縱向主筋，未按設計及規范要求彎起，見圖3。鋪裝層鋼筋間距不滿足設計及規范要求。

4.3 使用方面

該涵洞位于臨沂市羅莊區南環路，為該地區主要干道，過往重型車較多，超載現象嚴重。

4.4 原因分析

現場對破壞鋼筋混凝土板的情況進行了檢測，主筋未產生滑移，主筋及分布筋均未有明顯銹蝕;該板破壞形式為中間部位上部混凝土被壓碎引起中間斷裂。因此可以推斷:1)鋼筋混凝土板分布鋼筋設計間距不滿足規范要求，可能導致混凝土板產生裂縫，引起鋼筋銹蝕，進而引起承載力下降;目前該板鋼筋未見銹蝕，因此，現階段鋼筋混凝土板分布鋼筋設計間距不滿足規范要求，沒有對承載力產生影響;2)鋼筋混凝土板縱向主筋雖未按設計及規范要求彎起，但因為端部未產生滑移，這也不是該板破壞的原因。通過承載力計算以及以上分析:導致該橋涵鋼筋混凝土板破壞的主要原因是通過的重型車較多，超載引起的。

5 鑒定結論及建議

5.1 鑒定結論

通過對某市南環路東段(K13+030)處涵洞的現場調查、檢測及分析計算整理，可得出如下結論:1)抽測的鋼筋混凝土板混凝土強度滿足原設計要求;所抽測構件的混凝土保護層厚度滿足原設計和規范要求;主筋規格、直徑、間距均滿足設計及規范要求;2)鋼筋混凝土板分布筋設計間距不滿足規范要求;3)鋪裝層鋼筋網間距不滿足設計及規范要求;施工時主筋未在兩端彎起，不滿足設計及規范要求;4)該鋼筋混凝土板承載能力滿足原設計荷載(城—B級)、驗算荷載(汽—20級、掛車—100級)的要求;5)該涵洞鋼筋混凝土板的破壞主要是由于通過的重型車較多、超載引起的。

5.2 建議

1)重建后，建議在該涵洞兩側顯著位置設限載、限速牌，嚴禁過往車輛超載、超速，避免該橋涵出現不可恢復的變形，從而導致涵洞承載能力降低。2)按CJJ 99-2003城市橋梁養護技術規范的相關規定對重建涵洞進行日常養護及定期檢查。對日常養護工作中發現的設施損壞等異常情況，影響車輛及行人安全時，應及時采取相應維護措施。

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［2］李 健，劉曉平.關于房屋裂縫的調查與分析［J］.建筑與預算，2009(4):295-296.

［3］董世武，宋躍明.簡述建筑物裂縫的形成原因與防治問題［J］.建筑工程，2005(12):232-233.

［4］盧偉榮.鋼筋混凝土結構裂縫成因探討及預防措施［J］.建筑設計，2007，36(5):165-166.

［5］GB 50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范［S］.

［6］JGJ/T 23-2011，回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程［S］.

［7］JGJ 52-920，普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法［S］.

［8］JGJ 52-2006，普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準［S］.