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.
簡支T梁;外觀檢測(cè);荷載試驗(yàn);健康鑒定
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).
2.1 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)縱向開裂及橫向開裂,裂縫長度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1.5m.
滲水有水漬,多處主梁伸縮縫處有水漬,局部仍可見滲水.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3.7米;6#臺(tái)裂縫寬3mm左右,長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.
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.
4.1 試驗(yàn)工況
該橋?yàn)楹喼梁橋,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.
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
赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版2014年13期