摘要:橋梁水中樁基是結構物的主要承重部分,屬隱蔽工程,直接承擔橋梁上部結構傳遞的荷載,其質量直接關系到結構物使用的長期耐久性。因此及時地對維修后的橋梁水下結構進行檢查和定期對橋梁水下樁基進行檢查是非常必要的。
關鍵詞:橋梁;水中樁基;檢測
1.工程項目概況
某橋梁跨越官窯水道。橋梁全長220.00m,跨徑組合為:2×6.22+4×49.5+2×4.2m,橋面總寬10.20m,行車道寬7.20m,雙向2車道。上部結構采用拱式橋雙曲拱結構;下部結構采用薄壁式墩臺和擴大基礎。本次對3#-5#墩進行檢查。
(如圖一)
(圖一)
2.檢測前的準備及內容
2.1檢測準備的資料
(1)檢測前應掌握下列資料:巖土工程勘察資料、樁基設計圖、樁基施工記錄及相關的樁基技術標準。
(2)檢測前應根據現場調查結果和檢測目的編制檢測方案,其內容宜包括:工程概況、檢測目的、檢測方法及其依據的標準、抽樣方案、所需的機械或人工配合、檢測所需的時間。
2.2檢測單位、人員、儀器設備
(1)從事基樁檢測的單位和人員,其資質和資格應符合國家規范的有關規定并符合建設行政主管部門的要求。
(1)用于基樁檢測工作的計量器具應定期計量檢定或校準。
(3)用于基樁檢測工作的儀器設備應有防止干擾檢測結果的防護措施及防止檢測過程中斷的應急裝置。按照項目的檢查內容和任務,實施本檢測工程所需的主要設備、儀器。
2.3檢查內容
(1)承臺(或系梁)底部和四周檢查是否有機械損傷、磨損、空洞和露筋等;
(2)樁身頂部及其與承臺(或系梁)連接部是否出現開裂或膨脹等;
(3)樁體外觀檢驗,重點檢查該部位有無磨損、縮頸、空洞、砼脫落及露筋等;
(4)樁基局部沖刷檢查。
3.橋梁水中樁基檢測檢查方法
3.1 承臺(或系梁)的外觀檢查
檢測人員首先通過目視,對承臺(或系梁)進行一般性外觀檢查。目的是了解結構的表面情況,如有無機械損傷、裂縫、腐蝕、露筋、砼脫落等現象以及水生物生長情況等,潛水員要一邊檢查一邊隨時報告檢查的情況,對于異常情況要通過潛水電話通知水上技術員進行判斷記錄,確認是缺陷后,潛水員首先是對原始狀態攝像并拍照,然后對缺陷區域進行清理(松散的砼也要清理)、測量,如果有露筋還要測出每一根鋼筋的長度和直徑,還有缺陷的相對位置(垂直和水平定位),最后對缺陷攝像拍照。潛水員檢查完后要對承臺(或系梁)外觀進行一次錄像。
3.2樁與承臺(或系梁)連接處
連接處是受力比較集中的部位,檢測人員需要仔細檢測,首先潛水員目視,對樁頂和承臺連接處一周進行檢查并攝像拍照,然后清理干凈連接處的水生物,再次仔細檢查是否有裂縫、腐蝕、露筋、砼脫落等現象,潛水員要一邊檢查一邊隨時報告檢查的情況,對于發現的異常情況要通過潛水電話通知水上技術員判斷記錄,異常部位潛水員要再次徹底清理(包括松散的砼)并準確測量缺陷的面積,如果有露筋還要測出每一根鋼筋的長度和直徑,還有缺陷的相對位置(垂直和水平定位),最后進行攝像拍照。潛水員檢查完后要對承臺(或系梁)外觀進行一次錄像,異常部位要詳細錄像。
3.3樁的檢測
(1)無護筒包裹的樁
混凝土樁基檢測采用目視檢查,主要檢查混凝土表面有無明顯:砼脫落、裂縫、露筋、空洞、縮頸、機械損傷和纏繞雜物等;潛水員先對樁外觀攝像拍照后,用水下工具清理樁身表面水生物,然后對樁外觀進行初步目觀檢查。如果沒有發現異常情況潛水員要對樁進行一次外觀攝像拍照,如果發現異常現象應進行詳細的檢測,如縮頸、空洞、露筋、裂縫、砼脫落和機械損傷等。方法是先對異常部位進行攝像拍照,然后清理干凈水生物、腐蝕物、附著物及松散的砼,測量該處的面積、深度(或高度)以及到參照點的距離和所在的鐘點位等,測量時錄像機記錄下來,最后對清理后的缺陷區攝像拍照。測量樁的實際周長計算出樁現在的直徑,在報告中和樁身設計直徑進行比較分析,計算出直徑磨損多少,特別是有缺陷處。
(2)護筒包裹的樁
在對有鋼制護筒的水中樁基進行檢測時,除了按4.3.1的檢測方式方法外,還應重點檢查鋼護筒的腐蝕情況、護筒底部至河床(或承臺)距離及其它異常情況等。對護筒進行腐蝕檢查時應在護筒上中下三個部位(可根據水深增加測點)用鋼鏟和鋼絲刷進行表面清理,清理范圍約為300mm×300mm,然后詳細觀察護筒表面的腐蝕程度。
(3)樁基局部沖刷檢查
一般采用卷尺和直桿等輔助進行測量。首先應確定準確的參照點,所有測量數據均以此參照點為基準。然后對基礎周圍5米范圍的河床情況進行探摸測量,檢查內容包括河床走向的大致斜度,基礎周圍有無淘空、雜物淤積等,以及沖刷的最大深度及范圍、河床地質等。
4.樁基檢查情況
4.1檢查情況及結果
(1)3#墩
臺身表面混凝土平整,未發現砼剝落、露筋、裂縫等病害;臺身表面有硬質水生物覆蓋,覆蓋率20%;河床表層為泥沙、碎石、砼塊。
(2)4#墩
臺身表面混凝土平整,未發現砼剝落、露筋、裂縫等病害;臺身表面有硬質水生物覆蓋,覆蓋率20%;河床表層為泥沙、碎石、砼塊。
(3)5#墩
臺身表面混凝土平整,未發現砼剝落、露筋、裂縫等病害;臺身表面有硬質水生物覆蓋,覆蓋率30%;河床表層為泥沙、碎石、砼塊。
4.2檢測結果與報告
(1)對橋梁工程樁抽樣檢測,承載力檢測應給出單樁承載力檢測值是否滿足設計要求的結論;鉆芯法檢測應給出單樁的樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁端巖土層性狀是否滿足設計要求的結論。本次檢查墩臺表面混凝土平整,未發現水下構件有砼剝落、露筋、裂縫等病害現象,水下基礎工作狀態良好。
5.結語
樁基是結構物的主要承重部分,其質量直接關系到結構物使用的耐久性和營運的安全性,對橋梁的安全運營至關重要。因此,需要定期對橋梁水中樁基進行檢查,以便及時發現隱蔽缺陷并加以維修,確保橋梁的安全運營。
參考文獻:
[1]交通部《公路橋涵養護規范》(JTG H11-2004);
[2]交通部《公路橋梁施工技術規范》(JTJ 041-2000);
[3]水電部《水工建筑觀測工作手冊》;