【摘 要】針對橋梁結構檢測工作的重要性,分別從外觀缺陷檢測、材料特性、結構性能狀況等方面具體闡述了公路橋梁檢測技術,并且本文通過實例介紹了目前橋梁損傷綜合檢測方法,以期提高檢測水平,保證橋梁結構安全。
【關鍵詞】公路橋梁;檢測技術;評定
1 工程概況
某立交橋建成于1989年,設計荷載等級為汽車-20級,驗算荷載為QG-150型平板車,人群荷載4.0kN/m2,為一座南北走向的24跨預應力混凝土簡支梁橋,橋梁全長510m,由北向南跨徑組合為10×20 m+3×30m+11×20m,其中主跨3跨為預應力混凝土簡支T梁,兩端引橋共21跨,其中北引橋10跨,南引橋11跨,北起第10跨和第14跨為變跨徑預應力混凝土空心板梁,其余均為跨徑20m的預應力混凝土空心板梁。
2 檢查和檢測目的
通過對該立交橋全面檢查及檢測,擬達到如下目的:(1)通過對該橋的現狀進行全面、細致的檢查,查明缺陷、病害部位及其程度,分析其形成的原因,評價其對橋梁承載能力和耐久性的影響。(2)運用專業儀器和設備,對該橋主梁、墩臺和立柱的鋼筋保護層厚度、混凝土強度、碳化深度、混凝土電阻率和鋼筋銹蝕電位進行檢測,以便了解該橋結構材料的實際技術狀況。(3)通過以上檢查、檢測,根據《城市橋梁養護技術規范》(CJJ 99-2003)對本橋的技術狀況進行全面評定,評定橋梁目前的技術狀況等級,并提出養護維修或加固建議。
3 全橋外觀缺陷檢查及分析
3.1 引橋上部結構
南北引橋共21跨,其中北引橋10跨,南引橋11跨,上部結構均采用先張法預應力混凝土空心板梁,經詳細檢查,引橋上部結構外觀主要缺陷匯總如下。(1)引橋21跨462片空心板梁中有124片梁底出現縱向裂縫,占空心板梁總數的26.8%,裂縫均位于空心板梁空腔最低處,絕大多數在梁端2m范圍內,在總共247條裂縫中,裂縫寬度在 0.2mm(含)以下的共有188條,占76%。(2)全橋部分空心板梁距梁端底面混凝土局部起殼或崩落,位置均位于預應力鋼筋正下方,混凝土局部起殼崩落大多位于預應力隔離段內,多數發生在自梁邊緣起第 2、第3根預應力筋端部。(3)全橋大量空心板梁間勾縫有明顯滲水痕跡。
3.2 主跨3孔T梁
主跨上部結構均采用后張法預應力混凝土簡支T梁,經檢查,T 梁總體外觀狀況良好,主要缺陷為部分T梁間濕接縫位置局部有滲水痕跡并伴有鋼筋銹蝕現象,是由于濕接縫為后澆筑混凝土,與T梁翼緣存在齡期差,接縫位置混凝土收縮開裂導致滲水,從而導致其內鋼筋銹蝕,目前尚不會危及行車安全,但必須予以維修,否則今后將導致安全事故。
3.3 全橋下部結構
(1)全橋23個橋墩蓋梁絕大多數橋墩蓋梁端部負彎矩區域均存在較多豎向裂縫,僅個別蓋梁負彎矩區域未發現豎向裂縫。(2)全橋共設5個推力墩,分別為4#、8#、15#、18#和21#橋墩,檢查發現4#、8#和21#橋墩倒T形蓋梁東西兩端頸部斜向開裂。
3.4 全橋橋面系
(1)全橋橋面鋪裝出現大量縱向裂縫,經現場測量定位,兩端引橋橋面縱向裂縫均位于空心板梁間剪力鉸位置,主橋橋面縱向裂縫均位于T梁間濕接縫位置,部分縱向裂縫下方的梁間勾縫有明顯滲水痕跡。(2)全橋5個推力墩中有4個推力墩(4#、15#、18#和21#)上型鋼伸縮縫上坡跨橋面發現大面積破損,局部已形成坑槽。(3)16#橋墩上橋面鋪裝大面積破損,出現3處坑槽,曾用瀝青混凝土簡單修補,但仍呈現嚴重破損,凹坑,2個坑槽位于連續縫位置,1個坑槽位于墩頂橋面連續處加強鋼筋的端部。
4 橋梁結構變位檢測與分析
4.1 橋面線形測量
橋面相對標高檢測結果表明,橋面縱向自12#橋墩位置向南北兩端設有約3.5%坡度,橋面橫向自橋寬中心線向兩側設有1.5%的坡度。從實測相對標高可以看出,橋面縱向線形平滑、無突變,能夠滿足行車舒適性的要求,但橋面橫向線形個別點略有突變。
4.2 相鄰墩臺間沉降差檢測
本橋實測相鄰墩臺最大沉降差值為48mm,滿足《城市橋梁養護技術規范》(CJJ 99-2003)規定的相鄰墩臺總沉降差值要求,現場檢查未發現由于基礎不均勻沉降引起的結構性病害。
5 結構材料技術狀況檢測與分析
結構材料檢測一般包括混凝土保護層厚度檢測,混凝土碳化深度檢測,混凝土強度檢測,混凝土電阻率檢測,鋼筋銹蝕電位檢測,混凝土中氯離子含量檢測,檢測結果如下:(1)抽檢的19跨引橋93片預應力空心板梁中,僅有31片梁的主筋保護層厚度滿足設計30mm的要求,占抽檢總數的33.3%。(2)抽檢空心板梁平均碳化深度為0.5~3.5 mm,T梁平均碳化深度為3.0~5.0mm,立柱平均碳化深度為1.0~1.5mm,橋墩蓋梁平均碳化深度為11.0~12.0mm。由平均碳化深度與混凝土保護層厚度最小值比較可知,目前該橋碳化深度均小于實測保護層厚度,表明這些構件的鋼筋目前不會由于混凝土碳化而全面銹蝕。(3)抽檢的第1跨空心板梁混凝土推定強度最小值為58.1MPa,滿足其設計所采用的600#(C58)混凝土強度等級的要求;抽檢的其他跨空心板梁混凝土推定強度最小值為50.0MPa,滿足其設計所采用的 400#(C38)混凝土強度等級的要求;抽檢T梁混凝土推定強度最小值為49.4MPa,滿足其設計所采用的500#(C48)混凝土強度等級的要求。(4)抽檢構件的混凝土電阻率平均值為13~74kΩ·cm,根據《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T J21-2012)中相關規定,推斷其內部鋼筋發生銹蝕的速度慢,擴散能力弱。(5)抽檢的空心板梁、T梁間橫隔梁、T梁間橋面板和橋墩蓋梁鋼筋與混凝土間電位為-200~-350,由《建筑結構檢測技術標準》(GB/T 50344-2004)可知上述構件的鋼筋銹蝕的概率為50%,說明所抽檢的構件存在銹蝕的可能,現場鑿開鋼筋觀察,發現鋼筋表面有輕微浮銹,與儀器抽檢結果相符。
6 結語
(1)鑒于該橋橋面鋪裝混凝土出現大量縱向裂縫,部分空心板梁間剪力鉸下部明顯滲水,建議人工鑿除原橋面鋪裝混凝土,修復梁間損壞的剪力鉸,若空心板梁間鉸縫鋼筋損壞,須在空心板梁原剪力鉸兩側植筋,然后用鋼筋鋼纖維混凝土重筑橋面鋪裝,鋪裝層厚度加厚至12cm,采用雙層鋼筋,確保所設鋪裝層與主梁共同作用。(2)全橋四分之一空心板梁梁底出現縱向裂縫,個別空心板梁梁底伴有明顯滲水痕跡,建議先對存在明顯滲水痕跡的空心板梁梁底空腔較低處鉆孔泄水,然后清洗裂縫表面,風干后涂刷滲透結晶型漿料兩遍,封閉裂縫。(3)主跨T梁間濕接帶開裂,并有明顯滲水痕跡,建議用封閉裂縫。(4)建議對空心板梁、T梁、橫隔梁、橋墩蓋梁和立柱混凝土剝落露筋處鋼筋進行除銹,清理干凈后用聚合物修補砂漿進行修補,特別應注意的是,在修補之前必須對露筋銹蝕周圍起殼混凝土徹底鑿除,鋼筋完全除銹,否則類似病害仍將再次發生。
【參考文獻】
[1]SZ-19-2002 城市橋梁技術狀況鑒定準則(試行)[S].
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