許永平 嚴(yán)后軍

（江蘇省淮沭新河管理處，江蘇 淮安 223005）

1 工程概況

新沂河海口控制工程位于新沂河尾閭，灌云、灌南兩縣交界處，新沂河里程樁號(hào)142+840 km以下直至灌河入?？谥g，軸線樁號(hào)為143+875 km，是沂沭泗流域洪水東調(diào)南下工程中的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著新沂河流域的泄洪任務(wù)，兼有擋潮、排污并相機(jī)分泄淮河洪水的功能。

南深泓閘工程閘身為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總寬為134.1 m，閘型為開敞式實(shí)用堰型，基礎(chǔ)為沉井群，底高程為-21.5 m，底板為2孔一聯(lián)，計(jì)12孔，每孔寬10 m。閘底高程為-2.0 m，閘頂高程為5.5 m。閘墩下游側(cè)設(shè)交通橋，凈寬4.0 m，橋面高程6.0 m，按汽-10設(shè)計(jì)，履-50校核。

2 技術(shù)狀態(tài)分析

對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)狀況評(píng)定應(yīng)參照相關(guān)橋梁規(guī)范有關(guān)規(guī)定［1］，確定橋梁技術(shù)狀態(tài)等級(jí)及其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響［2，3］。南深泓閘橋梁技術(shù)狀況評(píng)定見表1。

3 混凝土強(qiáng)度分析

依據(jù)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實(shí)測(cè)強(qiáng)度推定值［4］或測(cè)區(qū)平均換算強(qiáng)度值，計(jì)算推定強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)Kbt或平均強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)Kbm，按橋梁混凝土強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)確定混凝土強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)度［5］，見表 2。

推定強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)：

式中：

Rit—混凝土實(shí)測(cè)強(qiáng)度推定值；

R—混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。

平均強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)：

式中：

Rim—混凝土測(cè)區(qū)平均換算強(qiáng)度值。

表1 技術(shù)狀況評(píng)定表

交通橋橋梁的強(qiáng)度檢測(cè)評(píng)定見表3。

本文課題組前期分別利用陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、酸溶液及其復(fù)合溶液浸泡煤樣，結(jié)果表明陰離子表面活性劑和酸的復(fù)合溶液對(duì)煤樣的破壞效果優(yōu)于其他溶液，因此，本文以阜新長(zhǎng)焰煤作為研究對(duì)象，采用有機(jī)/酸(SDS/HCl)復(fù)合溶液對(duì)煤樣進(jìn)行浸泡，研究煤樣表觀形貌、礦物質(zhì)成分、微觀孔隙結(jié)構(gòu)隨浸泡時(shí)間的變化規(guī)律，分析煤樣在有機(jī)/酸復(fù)合溶液化學(xué)作用下破壞的微觀機(jī)制，并通過單軸壓縮實(shí)驗(yàn)測(cè)定煤樣力學(xué)特性，以驗(yàn)證煤樣微觀破壞機(jī)理。

從表3可以看出，交通橋的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)評(píng)定標(biāo)度均為3，說明該構(gòu)件的強(qiáng)度狀況處于較差狀態(tài)，容易造成構(gòu)件出現(xiàn)缺損現(xiàn)象。

4 鋼筋銹蝕分析

根據(jù)表4評(píng)定混凝土橋梁鋼筋發(fā)生銹蝕的概率或銹蝕活動(dòng)性，并按照測(cè)區(qū)銹蝕電位水平最低值，確定鋼筋銹蝕電位評(píng)定標(biāo)度。

交通橋鋼筋半電池電位檢測(cè)結(jié)果見表5。

從表5可知，2#孔交通橋和11#孔交通橋的鋼筋銹蝕評(píng)定標(biāo)度為3，說明該構(gòu)件有銹蝕活動(dòng)性，發(fā)生銹蝕的概率大于90%；4#孔交通橋和7#孔交通橋的鋼筋銹蝕評(píng)定標(biāo)度為2，說明該構(gòu)件有銹蝕活動(dòng)性，但銹蝕狀態(tài)不確定。

5 碳化分析

根據(jù)測(cè)區(qū)混凝土碳化深度平均值與實(shí)測(cè)保護(hù)層厚度平均值的比值，按表6的規(guī)定確定混凝土碳化評(píng)定標(biāo)度?；炷撂蓟u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的定性描述見表7。

交通橋橋各構(gòu)件的碳化深度檢測(cè)值見表8。

從表8可知，交通橋各構(gòu)件的碳化評(píng)定標(biāo)度為2或3，說明交通橋出現(xiàn)碳化，局部碳化深度大于保護(hù)層厚度。

表2 橋梁混凝土強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

表3 橋梁的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)評(píng)定表

表4 混凝土橋梁鋼筋銹蝕電位評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

表5 鋼筋半電池電位檢測(cè)結(jié)果表

表6 混凝土碳化評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

表7 混凝土碳化評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的定性描述

6 鋼筋保護(hù)層分析

檢測(cè)構(gòu)件或部位的鋼筋保護(hù)層厚度平均值Dn應(yīng)按以下公式計(jì)算：

式中：

Dni—鋼筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值；

n—檢測(cè)構(gòu)件或部位的測(cè)點(diǎn)數(shù)。

檢測(cè)構(gòu)件或部位的鋼筋保護(hù)層厚度特征值Dne應(yīng)按以下公式計(jì)算：

式中：

SD—鋼筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0.1 mm；

Kp—判定系數(shù)，按《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）表5.8.5取用。

表8 混凝土構(gòu)件碳化深度檢測(cè)值

鋼筋保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表9。

交通橋鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)值見表10。

從表10可知，3#孔交通橋和7#孔交通橋評(píng)定標(biāo)度為3，說明對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性有影響；5#孔交通橋和6#孔交通橋鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)的評(píng)定標(biāo)度為4，對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性有較大影響。

7 承載能力分析

按照公路-Ⅱ級(jí)進(jìn)行復(fù)核［6，7］，交通橋所承受的最大彎矩M跨中=539.60 kN·m，計(jì)算要求配筋量 As=2156 mm2，交通橋?qū)嶋H配筋量As=3800 mm2，考慮到交通橋鋼筋銹蝕嚴(yán)重，最大銹蝕率達(dá)78%，按平均45%計(jì)，實(shí)際配筋面積為2090 mm2，不能滿足要求，而且鋼筋銹蝕仍有發(fā)展趨勢(shì)。

8 結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與復(fù)核分析，得出以下結(jié)論：

①本橋橋梁技術(shù)狀況為三類。

②交通橋構(gòu)件的強(qiáng)度狀況處于較差狀態(tài)，容易造成構(gòu)件出現(xiàn)缺損現(xiàn)象。

③交通橋板板底普遍混凝土開裂，露筋嚴(yán)重，鋼筋最大銹蝕率為75.0%。

④交通橋出現(xiàn)碳化，局部碳化深度大于保護(hù)層厚度；部分鋼筋保護(hù)層厚度對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性有較大影響。

⑤交通橋由于露筋、銹蝕嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)承載能力不能滿足要求，存在嚴(yán)重安全隱患。

表9 鋼筋保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

表10 混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度檢測(cè)表

通過以上分析，南深泓閘交通橋經(jīng)多年運(yùn)行，其混凝土結(jié)構(gòu)老化嚴(yán)重，主要設(shè)計(jì)指標(biāo)及其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不能滿足要求，已嚴(yán)重影響了工程的安全運(yùn)行，存在嚴(yán)重安全隱患，技術(shù)狀態(tài)較差,難以滿足安全運(yùn)行的要求，建議對(duì)交通橋進(jìn)行大修。

參考方獻(xiàn)

［1］中華人民共和國(guó)交通部.JTGH11-2004.公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2011：12-16.

［2］周逢強(qiáng)，馬永法.周莊套閘工程安全性態(tài)分析研究［J］.水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2013，11（1）：161-165.

［3］陳蕾，曹邱林.劉集地涵工程安全性態(tài)分析研究［J］.水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2010，8（5）：119-120.

［4］揚(yáng)州大學(xué)水建學(xué)院工程測(cè)試中心.新沂河?？诳刂乒こ棠仙钽l建筑物現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)報(bào)告［R］.揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué)，2012，13.

［5］中華人民共和國(guó)交通部.JTG/T J21-2011.公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程［S］.北京:人民交通出版社，2011：11-15.

［6］中華人民共和國(guó)交通部.JTG D62-2004.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］.北京：人民交通出版社，2004：23-26.

［7］中華人民共和國(guó)交通部.JTG D60-2004.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2004：24-25.