馬洋大橋檢測(cè)及健康鑒定

鄒惠鑫，鄭建榮，王淑妹

（福建農(nóng)林大學(xué) 交通與土木工程學(xué)院， 福建 福州350002）

馬洋大橋檢測(cè)及健康鑒定

鄒惠鑫，鄭建榮，王淑妹

（福建農(nóng)林大學(xué) 交通與土木工程學(xué)院， 福建 福州350002）

馬洋大橋位于永泰縣鄉(xiāng)道Y007馬石線K0+120處，隨著永泰縣城鎮(zhèn)化發(fā)展，交通量急劇增加，原有橋梁日益受損.本文通過(guò)對(duì)永泰縣馬洋大橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)及靜載試驗(yàn)，對(duì)其健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，為其它橋梁檢測(cè)及健康鑒定提供參考.

簡(jiǎn)支T梁；外觀檢測(cè)；荷載試驗(yàn)；健康鑒定

1 概述

馬洋大橋位于永泰縣城峰鎮(zhèn)，跨越河流為大樟溪，該橋是銜接大樟溪兩岸的重要部分，是推動(dòng)大樟溪兩岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展的紐帶.馬洋大橋全長(zhǎng)200m，跨徑布置為4×30+2×35m，與河道正交.橋面鋪裝為水泥混凝土，兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)欄.上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁，下部為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)、重力式墩、U型臺(tái).設(shè)計(jì)荷載：汽車-20級(jí)，掛-100級(jí)，人群荷載為3.5KN/m2.橋面布置：1.5m(人行道)+9. 0m(機(jī)動(dòng)車道)+1.5m(人行道).

2 外觀檢測(cè)

2.1 橋面系及附屬工程

橋面，橋面鋪裝出現(xiàn)麻面、砼粗骨料外露，多處出現(xiàn)縱向開(kāi)裂及橫向開(kāi)裂，裂縫長(zhǎng)度3米-9米不等，裂縫寬度達(dá)5mm.人行道鋪裝裂縫、松動(dòng)；人行道板板塊部分破損.橋頭搭板破損，搭板連接處出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái).

伸縮縫，第一道伸縮縫出現(xiàn)堵塞、橡膠破碎、斷裂，第二道伸縮縫出現(xiàn)堵塞、橡膠大面積掉塊，第三道伸縮縫出現(xiàn)堵塞、錨固構(gòu)件凸起松動(dòng).

人行道欄桿，欄桿板出現(xiàn)多處混凝土開(kāi)裂、破損，局部混凝土掉塊嚴(yán)重，多處露筋且嚴(yán)重銹蝕；部分欄桿柱手搖可晃動(dòng).

其它，橋梁采用橫向排水孔，部分排水孔道被灰塵、雜物堵塞，橋面交通標(biāo)線模糊，照明設(shè)施出現(xiàn)老化現(xiàn)象.

2.2 承重結(jié)構(gòu)、連接系

梁體裂縫，翼緣板、梁肋、橫隔板均出現(xiàn)裂縫，其中1-2、4-3、5-2、6-3、6-4梁體裂縫最多，最大裂縫寬達(dá)1.8mm，長(zhǎng)1.5m.

滲水有水漬，多處主梁伸縮縫處有水漬，局部仍可見(jiàn)滲水.人行道板側(cè)主梁出現(xiàn)大面積水漬.

混凝土保護(hù)層厚度不足、蜂窩、麻面、鋼筋外露銹蝕，部分馬蹄、翼緣板出現(xiàn)蜂窩、麻面、鋼筋外露銹蝕.主梁梁肋底部邊緣出現(xiàn)混凝土破碎，鋼筋外露銹蝕.

接縫錯(cuò)位，全橋主梁濕接縫施工工藝較差，接縫錯(cuò)位，鋼筋外露.

2.3 支座

由于主梁梁肋底未抹平且沒(méi)有設(shè)置鋼板，造成部分橋梁支座不能和T梁梁肋完全緊密接觸，導(dǎo)致支座受力不均勻，部分支座發(fā)生剪切變形，出現(xiàn)斜向開(kāi)裂、破損.

2.4 下部結(jié)構(gòu)

蓋梁，主要是3-2梁3#墩處蓋梁有水漬、蓋梁頂部積土，鋼筋外露銹蝕，主要由于混凝土保護(hù)層太薄或砼質(zhì)量不夠密實(shí)，致使鋼筋銹蝕，體積膨脹，導(dǎo)致表層混凝土脹裂.

橋墩，全橋橋墩均存在麻面、模板交界面澆筑質(zhì)量較差，粗骨料外露現(xiàn)象.2#、3#墩混凝土澆筑內(nèi)部缺陷導(dǎo)致水流侵蝕流白灰.

橋臺(tái)，0#、6#臺(tái)右側(cè)出現(xiàn)斜裂縫，順臺(tái)砌筑接縫延伸，0#臺(tái)裂縫寬4mm左右，長(zhǎng)3.7米；6#臺(tái)裂縫寬3mm左右，長(zhǎng)2.7米.

基礎(chǔ)，馬洋大橋建成通車至今河床地面線變化幅度大，河床沖刷較嚴(yán)重，沖刷深度：2#墩1.3米；3#墩0.9米；4#墩0.8米；5#墩0.4米.

3 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

采用碳化深度測(cè)試儀、ZBL-S210數(shù)顯回彈儀進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè).

首先在構(gòu)件的各個(gè)測(cè)區(qū)，用回彈儀測(cè)定橋梁構(gòu)件回彈值，用碳化深度測(cè)試儀獲得碳化深度值.其次，計(jì)算測(cè)區(qū)回彈平均值及碳化深度值的平均值，根據(jù)相應(yīng)的統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線、地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線推定混凝土構(gòu)件強(qiáng)度換算值.再次，根據(jù)各測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算混凝土強(qiáng)度平均值，當(dāng)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)為10以上時(shí)，還需計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差.最后，根據(jù)不同測(cè)區(qū)數(shù)，采用相應(yīng)計(jì)算公式計(jì)算構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值.

本橋梁檢測(cè)所采用福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中的通用測(cè)強(qiáng)曲線.經(jīng)對(duì)全橋30片T梁及5個(gè)橋墩進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算得T梁最小強(qiáng)度為5-4#梁，其推定值23.7MPa；橋墩最小強(qiáng)度為5#墩其推定值小于10MPa.

4 靜載試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)工況

該橋?yàn)楹?jiǎn)支T梁橋，跨徑30m和35m兩種，一般控制截面為跨中、L/4截面及支點(diǎn)截面.故選取三個(gè)測(cè)試截面：跨中截面、L/4截面、支點(diǎn)截面.根據(jù)理論計(jì)算確定不利加載工況，本試驗(yàn)取35m梁四個(gè)荷載工況如下：

工況I：跨中沿橋面中心線對(duì)稱加載，分二級(jí)加載，先從橋面邊緣加1輛，查看撓度，允許后再增加另一輛加載車輛.

工況II：跨中沿橋面中心線偏載加載，分二級(jí)加載，先從橋面邊緣加1輛，查看撓度，允許后再增加另一輛加載車輛.

工況III：為支點(diǎn)截面沿橋面中心線對(duì)稱加載.工況VI：為支點(diǎn)截面靠近測(cè)試梁方向偏載.

4.2 應(yīng)變片及撓度測(cè)點(diǎn)布置

測(cè)試橋梁由5片主梁組成，根據(jù)規(guī)范要求對(duì)35米梁全幅布置應(yīng)變片測(cè)點(diǎn).全橋跨中截面共布置18個(gè)應(yīng)變片，L/4截面共布置10個(gè)應(yīng)變片.

由于橋高水急，不適宜搭設(shè)支架，本次檢測(cè)采用一次性反射片與全站儀配合觀測(cè)各片梁撓度，跨中、L/4截面各設(shè)置5片一次性反射片.全橋共20個(gè)反射片.

4.3 檢測(cè)結(jié)果

4.3.1 撓度

本次試驗(yàn)共分四個(gè)加載工況，其中工況I分為二級(jí)，由于工況Ⅲ、Ⅳ是支點(diǎn)剪力控制加載，各撓度測(cè)點(diǎn)的數(shù)值很小，故對(duì)此工況的撓度未作整理.撓度由全站儀測(cè)讀，所有讀數(shù)均在每個(gè)工況加載、卸載后10-15分鐘讀取.全站儀測(cè)得跨中和1/4截面實(shí)測(cè)撓度對(duì)比分析見(jiàn)表1.

表1 試驗(yàn)荷載作用下實(shí)測(cè)撓度與計(jì)算撓度對(duì)比

由表1可看出工況Ⅱ35米偏載跨中截面1、2號(hào)測(cè)點(diǎn).

4.3.2 應(yīng)變

實(shí)測(cè)應(yīng)變值為加載所測(cè)讀數(shù)減去初讀數(shù)和卸載讀數(shù)的平均值.將主梁混凝土應(yīng)變實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比，以判斷主梁的受力狀況.整理得試驗(yàn)荷載作用下各梁應(yīng)變見(jiàn)表2.

表2 試驗(yàn)荷載作用下各梁實(shí)測(cè)應(yīng)變與計(jì)算應(yīng)變對(duì)比

由表2可以看出橋梁校驗(yàn)系數(shù)均大于0.8，其中，4-1、4-2、4-3、5-1、5-3號(hào)梁，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)等于或大于1.

綜上，根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，要求校驗(yàn)系數(shù)不大于1，說(shuō)明結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度已減小，承載能力富余量低，應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施或限載，以確保橋梁能夠安全運(yùn)營(yíng).

5結(jié)論

依據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)橋梁進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)分，本橋總得分Dr為55分，評(píng)定該橋?yàn)樗念悩蛄海?0≤Dr≤60）.

綜合分析外觀檢測(cè)和靜載試驗(yàn)，結(jié)果表明：目前該橋梁在正常使用狀態(tài)下其承載能力不滿足汽車-20級(jí)要求，建議嚴(yán)格限載（10噸）.

〔1〕JTG/T H 21-2011．公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S]．

〔2〕JTG/T J21-2011．公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程[S]．

〔3〕DBJ13-71-2006．回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S]．

〔4〕JTJ 023-85．公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

〔5〕陳寶春，范立礎(chǔ)．橋梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2009．

〔6〕孫鵬．反射片布點(diǎn)法在深基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中的應(yīng)用[J]．山西建筑，2009，38(1)：235-236．

〔7〕李毅．橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變電測(cè)技術(shù)探討[J]．交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013 (5)：100-102．

〔8〕張文耀．福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》的編制[J]．福建建設(shè)科技，2007(5)：24-25．

U446

A

1673-260X（2014）07-0075-02