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56世界桥梁2004年第1期某大桥病害成因分析与处治办法12杨永红,吕大伟(1.华南理工大学交通学院,广东广州510640;2.广东省路桥建设发展公司,广东广州510635)摘 要:对某大桥病害的成因进行了归纳分析,并提出了切合实际的处治办法。关键词:桥梁病害;归纳分析;处治办法中图分类号:U445.71文献标识码:A文章编号:1671-7767(2004)01-0056-031 概 述了交通事故,其左右两块也严重开裂、露筋。某大桥全长366.95m,主桥为4孔70m钢筋(7)在引桥段,桥面铺装层多处出现坑槽和龟混凝土刚架拱,引桥为3孔13m钢筋混凝土简支T裂,行车不适。在主桥段,每跨端部20～30m长范梁,主桥墩为空心墩,基础为8<150cm钻孔桩基围内裂缝密集,纵横发育,大部分宽度超过0.3础。桥面为钢筋混凝土铺装,设计荷载:汽—20、挂mm,这部分桥面裂缝与主拱肋上弦杆裂缝区域重—100,桥面净空:净9m+2×1.5m。合。裂缝属结构性裂缝,发展下去,将对行车影响该桥处于205国道上,通行的重型车辆多,交通较大。量大。通车3年后,桥梁出现了如下病害:多处出现(8)由于裂缝,伸缩缝漏水严重,致使大量白水裂缝、流白水;伸缩缝失效;微弯板穿孔、塌陷、露筋、流出,加上墩身裂缝也渗水,所以全桥腐蚀、污染严整体性差;锥坡开裂、沉陷;台后实板沉断积水。为重,青苔遍布,外观不佳。此,应对桥梁进行全面检查,并尽快抢修,补强加固。2.2 对混凝土强度和构件配筋的检查对混凝土强度分别用回弹法与抽芯法进行了检2 桥梁病害检查测,其结果见表1、表2。由表可知,绝大部分试件强2.1 对裂缝、伸缩缝及渗水、腐蚀现象的检查度均大于设计标号,满足设计要求。(1)通过搭架,就近细查,发现主桥桥墩上有多表1 回弹法检测混凝土强度表条竖向裂缝,有的上通至墩帽,下通至承台,两侧面构件名称 测区数碳化Pmm强度PMPa设计标号对称发生,几乎是贯通的,裂缝最宽达0.3mm。引桥盖梁10259.8225(2)主桥主拱肋的上弦杆上,均有10～16条裂引桥桩柱10347.2020引桥T梁梁肋102.556.6125缝,主要分布在主节点与次节点之间,两侧面对称发引桥T梁翼板102.551.4425生,自上而下贯通,裂缝宽度多数小于0.1mm,少引桥T梁横隔板10346.3725数达0.15mm。主拱肋的斜撑根部几乎都有裂缝,主桥台立柱10546.6130多至6条,一般小于0.1mm,自上而下,半贯通斜撑主桥1号墩墩身10434.1340主桥1号墩墩帽10526.7930截面。主拱腿和主拱肋实腹段裂缝很少。主桥主拱腿10361.6030(3)主桥桥台浆砌片石台身有2条竖向裂缝,主桥次拱腿10362.6530宽1cm。主桥台辅孔5m及4.5m实心板,在桥中主拱肋横隔板102.548.8930主桥台横隔板10246.7330心线处有宽0.8mm的裂缝,纵向通长1.5～4.0主拱肋实腹段10362.3730m。台后路面下沉破碎、积水。主拱肋次梁102.561.2430(4)引桥T梁裂缝较少,宽度都小于0.1mm。主桥微弯板10337.7430桥面铺装103.533.7230(5)全桥6道伸缩缝全部破坏,严重跳车。(6)主桥微弯板大部分都有纵向裂缝,宽约0.1 在配筋问题上,对结构的受力分析表明:主拱肋～0.2mm,贯通板长。主要病害板块分布在车流量主节点及次节点截面、次梁截面配筋不足,微弯板横大的桥纵向中心线上,其中一块已穿孔、塌陷,引发向拉应力过大,受力筋应提高一个级别。收稿日期:2003-07-02作者简介:杨永红(1977-),女,1999年毕业于西安公路交通大学公路学院公路与城市道路工程专业,工学学士,2002年毕业于长安大学道路与铁道工程专业,工学硕士。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 某大桥病害成因分析与处治办法 杨永红,吕大伟57表2 抽芯法检测混凝土强度表配实际受力(承受负弯矩)钢筋。因此,在次梁受负抗压强平均强设计强弯矩区段,由于配筋不足而被拉裂,实测裂缝也证明构件名称 试件规格度PMPa度PMPa度PMPa了这一点。主拱肋次拱腿(斜撑)根部裂缝,属于结<100.1×201.029.5构性裂缝,是由于次拱腿根部承受着较大的负弯矩台帽<100.0×160.535.330.8430.0<100.2×129.510.9所致,配筋也欠少,但裂缝宽度未超过规范限值<100.1×74.122.1(δmax≤0.25mm),其现状属于二类。主桥桥面铺装<100.1×86.941.929.4530.0<100.1×108.828.8(5)桥面铺装裂缝,与主桥主拱肋次梁裂缝所<100.1×54.753.7处区域对比,主桥桥面铺装在这个对应的区域内也主桥微弯板<100.1×60.138.639.0330.0是裂缝发生的密集之处,特别是横向裂缝,与次梁裂<100.0×45.730.7缝有很大的关系。桥面上另一些纵横向裂缝与微弯<100.0×72.244.8引桥桥面铺装<100.0×98.565.254.0730.0板的预制板接缝有关。桥面的局部坑槽、网状裂缝,<100.0×50.960.4主要是铺装结构强度不足所致。桥面铺装及伸缩<100.0×82.033.4缝、排水设施已坏,现状属于四类;锥坡状况属于三引桥T梁翼缘板<100.0×51.217.031.2530.0<100.0×98.748.1类;引桥状况属于二类;桥台状况良好属于一类。采用规范推荐的桥梁各部件权重及综合评定办 其它截面强度验算表明原配筋合理,可满足设法,计算得主桥结构技术状况评分Dr=60.6。根据计要求,因而出现的裂缝较少。评定原则:60>Dr≥40 三类(较差状态)3 病害成因及现存承载能力的分析88>Dr≥60 二类(较好状态)根据《公路养护技术规范》(JTJ073-96)关于该桥主桥总体技术状况属于二类至三类的临界点,桥梁总体及部件技术状况评定标准(等级分为一类、接近三类,其中有不少部件是三类或四类,因此,对二类、三类和四类),对该桥各部件进行了评定:二类部件应维修,对三类要加固,对四类要更换。(1)主桥墩身竖向裂缝严重,已接近贯通,有几条裂缝的宽度已超过规范要求(规范限值δmax≤0.24 桥梁病害的处治办法mm)。经现场观测、电算分析和对施工过程的了4.1 维修、加固、更换解,这些裂缝主要是基础不均匀沉降所致,目前状况由于桥梁的主要病害在主桥上,而主桥是刚架属于三类。拱桥,其弱点是刚度小、挠度大、超载能力有限,在交(2)台后4.5m及5m板纵向裂缝,经查设计通量大、超重车多的205国道上易产生严重病害,为图,板的底层横向配筋只有<6mm@24cm,经验算确保桥梁的安全、长久、牢固和稳定,应进行全面的配筋偏细偏少,因此在双向板效应的作用下,板在中维修、加固、更换和补强,以提高整体承载力。其处心线处出现了由于受拉而产生的纵向裂缝,超出了治项目和办法如下:δmax≤0.25mm的限值,目前状况属于四类。(1)全桥微弯板应加筋、加厚和提高混凝土标(3)近70块已开裂的微弯板,包括穿孔板,都号,全部予以更换。位于桥中心线上,经查施工图和现场观察,其原因(2)桥上人行道、栏杆、扶手、灯柱全部更换。有:①设计厚度不足,最薄处只有7cm,最厚处为12(3)桥上管线全部拆换。cm;②配筋少,板底主要受力筋为<8mm@10.38(4)桥面铺装应加筋、提高混凝土标号,全部予cm;③伸缩缝完全失去作用,重车经过引起强烈振以更换。动和跳车;④该桥为混合交通,行人、单车、摩托车与(5)全桥6道伸缩缝全部更换。汽车抢道严重,司机为了安全,常压着桥中心线行(6)泄水管全部更换。驶;⑤超载、重载车辆大量增加。因此,桥中心线处(7)对主拱肋进行加固补强。全桥所有主拱肋的微弯板多数开裂,特别是靠近桥台已坏伸缩缝的实腹段底面均采用“碳纤维布粘贴法”加固,在每个微弯板,在反复跳车的冲击力作用下,势必导致穿主拱肋实腹段底面15m长范围内(由跨中向两边各孔。所以微弯板现状属于四类。7.5m),贴2层40cm宽碳纤维布,布外面抹1cm(4)主拱肋次梁(上弦杆)顶面只配构造筋,未厚水泥砂浆。主拱肋次梁、次拱腿采用“粘贴钢板©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 58世界桥梁2004年第1期法”加固,在次梁长22m范围内,两侧面上方粘贴2平整。出现坑槽,立即补平,以防行车冲击震动使主块长22m、宽50cm、厚6mm的钢板;在次拱腿根体结构受力加大,超出刚度范围,以致在超载作用下部顶面裂缝集中区,贴1块长150cm、宽30cm、厚6造成严重损坏。mm的钢板。对蜂窝、麻面、露筋、渗水、流白水、腐蚀、锥坡开(8)对全桥1号、2号、3号主墩身,用钢丝网水裂也应加强修补,以保持良好的外观状态。泥护壁法进行围箍。具体作法:用两层钢丝网(<1mm@10mm×10mm),中间夹1层钢筋网(<6mm5 结 语@15cm×15cm),用膨胀螺栓(<8×80mm@45cm该桥维修、加固、更换1年后,经复查,其整体状×45cm)锚固钢筋网,最后抹1层厚2.5cm的15况良好,无超规范病害发生。号水泥砂浆。(9)桥台实心板裂缝加固:采用2层玻璃布包参 考 文 献:裹裂缝,包裹范围长4m、宽50cm。[1]JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].4.2 日常的养护、防治[2]JTJ073-96,公路养护技术规范[S].桥梁伸缩缝易损坏,要经常维修保养,发现松[3]谌润水,胡钊芳,帅长斌.公路旧桥加固技术与实例动、翘起,应及时修好。出现坑槽或破损,应及时填[M].北京:人民交通出版社,2002.充补平,以免重车经过引起冲击、剧烈震动而损坏桥[4]蒙 云.桥梁加固与改造[M].重庆:重庆大学出版社,面铺装及微弯板。1989.对桥面铺装,发现裂缝要及时灌浆封闭,以保持AnalysisandRemedyofDefectsofaBridge12YANGYong2hong,LUDa2wei(1.CollegeofCommunications,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China;2.GuangdongRoadandBridgeConstructionDevelopmentCorporation,Guangzhou510635,China)Abstract:Thecausesofdefectsofabridgearesummarizedandanalyzed,andpracticalremedymethodsforthedefectsareprovided.Keywords:bridgedefect;summarizationandanalysis;remedymethod《世界桥梁》编辑部启事为了便于广大作(读)者与本编辑部联系,编辑部从2003年3月起,将其中的一个E2mail地址变更为:sjqlbjb@public.wh.hb.cn(另一E2mail地址:sjql@ztmbec.com继续保留)。原E2mail地址:qlkxyjs@public.wh.hb.cn近期内仍可使用。《世界桥梁》编辑部2004年3月©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
