【摘 要】針對橋梁結(jié)構(gòu)檢測工作的重要性,分別從外觀缺陷檢測、材料特性、結(jié)構(gòu)性能狀況等方面具體闡述了公路橋梁檢測技術(shù),并且本文通過實(shí)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(jié)構(gòu)安全。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;檢測技術(shù);評定
1 工程概況
某立交橋建成于1989年,設(shè)計(jì)荷載等級為汽車-20級,驗(yàn)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁,其余均為跨徑20m的預(yù)應(yīng)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(dá)到如下目的:(1)通過對該橋的現(xiàn)狀進(jìn)行全面、細(xì)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(jià)其對橋梁承載能力和耐久性的影響。(2)運(yùn)用專業(yè)儀器和設(shè)備,對該橋主梁、墩臺(tái)和立柱的鋼筋保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度、碳化深度、混凝土電阻率和鋼筋銹蝕電位進(jìn)行檢測,以便了解該橋結(jié)構(gòu)材料的實(shí)際技術(shù)狀況。(3)通過以上檢查、檢測,根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ 99-2003)對本橋的技術(shù)狀況進(jìn)行全面評定,評定橋梁目前的技術(shù)狀況等級,并提出養(yǎng)護(hù)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(jié)構(gòu)
南北引橋共21跨,其中北引橋10跨,南引橋11跨,上部結(jié)構(gòu)均采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁,經(jīng)詳細(xì)檢查,引橋上部結(jié)構(gòu)外觀主要缺陷匯總?cè)缦隆#?)引橋21跨462片空心板梁中有124片梁底出現(xiàn)縱向裂縫,占空心板梁總數(shù)的26.8%,裂縫均位于空心板梁空腔最低處,絕大多數(shù)在梁端2m范圍內(nèi),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(yù)應(yīng)力鋼筋正下方,混凝土局部起殼崩落大多位于預(yù)應(yīng)力隔離段內(nèi),多數(shù)發(fā)生在自梁邊緣起第 2、第3根預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)均采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁,經(jīng)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(xiàn)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(dǎo)致滲水,從而導(dǎo)致其內(nèi)鋼筋銹蝕,目前尚不會(huì)危及行車安全,但必須予以維修,否則今后將導(dǎo)致安全事故。
3.3 全橋下部結(jié)構(gòu)
(1)全橋23個(gè)橋墩蓋梁絕大多數(shù)橋墩蓋梁端部負(fù)彎矩區(qū)域均存在較多豎向裂縫,僅個(gè)別蓋梁負(fù)彎矩區(qū)域未發(fā)現(xiàn)豎向裂縫。(2)全橋共設(shè)5個(gè)推力墩,分別為4#、8#、15#、18#和21#橋墩,檢查發(fā)現(xiàn)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(xiàn)大量縱向裂縫,經(jīng)現(xiàn)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(gè)推力墩中有4個(gè)推力墩(4#、15#、18#和21#)上型鋼伸縮縫上坡跨橋面發(fā)現(xiàn)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(xiàn)3處坑槽,曾用瀝青混凝土簡單修補(bǔ),但仍呈現(xiàn)嚴(yán)重破損,凹坑,2個(gè)坑槽位于連續(xù)縫位置,1個(gè)坑槽位于墩頂橋面連續(xù)處加強(qiáng)鋼筋的端部。
4 橋梁結(jié)構(gòu)變位檢測與分析
4.1 橋面線形測量
橋面相對標(biāo)高檢測結(jié)果表明,橋面縱向自12#橋墩位置向南北兩端設(shè)有約3.5%坡度,橋面橫向自橋?qū)捴行木€向兩側(cè)設(shè)有1.5%的坡度。從實(shí)測相對標(biāo)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(gè)別點(diǎn)略有突變。
4.2 相鄰墩臺(tái)間沉降差檢測
本橋?qū)崪y相鄰墩臺(tái)最大沉降差值為48mm,滿足《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ 99-2003)規(guī)定的相鄰墩臺(tái)總沉降差值要求,現(xiàn)場檢查未發(fā)現(xiàn)由于基礎(chǔ)不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)性病害。
5 結(jié)構(gòu)材料技術(shù)狀況檢測與分析
結(jié)構(gòu)材料檢測一般包括混凝土保護(hù)層厚度檢測,混凝土碳化深度檢測,混凝土強(qiáng)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(jié)果如下:(1)抽檢的19跨引橋93片預(yù)應(yīng)力空心板梁中,僅有31片梁的主筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)30mm的要求,占抽檢總數(shù)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(hù)層厚度最小值比較可知,目前該橋碳化深度均小于實(shí)測保護(hù)層厚度,表明這些構(gòu)件的鋼筋目前不會(huì)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(qiáng)度最小值為58.1MPa,滿足其設(shè)計(jì)所采用的600#(C58)混凝土強(qiáng)度等級的要求;抽檢的其他跨空心板梁混凝土推定強(qiáng)度最小值為50.0MPa,滿足其設(shè)計(jì)所采用的 400#(C38)混凝土強(qiáng)度等級的要求;抽檢T梁混凝土推定強(qiáng)度最小值為49.4MPa,滿足其設(shè)計(jì)所采用的500#(C48)混凝土強(qiáng)度等級的要求。(4)抽檢構(gòu)件的混凝土電阻率平均值為13~74kΩ·cm,根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T J21-2012)中相關(guān)規(guī)定,推斷其內(nèi)部鋼筋發(fā)生銹蝕的速度慢,擴(kuò)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(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50344-2004)可知上述構(gòu)件的鋼筋銹蝕的概率為50%,說明所抽檢的構(gòu)件存在銹蝕的可能,現(xiàn)場鑿開鋼筋觀察,發(fā)現(xiàn)鋼筋表面有輕微浮銹,與儀器抽檢結(jié)果相符。
6 結(jié)語
(1)鑒于該橋橋面鋪裝混凝土出現(xiàn)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(fù)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(cè)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(shè)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(xiàn)縱向裂縫,個(gè)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(fēng)干后涂刷滲透結(jié)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(jìn)行除銹,清理干凈后用聚合物修補(bǔ)砂漿進(jìn)行修補(bǔ),特別應(yīng)注意的是,在修補(bǔ)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(fā)生。
【參考文獻(xiàn)】
[1]SZ-19-2002 城市橋梁技術(shù)狀況鑒定準(zhǔn)則(試行)[S].
[責(zé)任編輯:丁艷]