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        公路橋梁病害檢測與加固實踐

        2016-11-01 15:18:38李繼明
        中國科技博覽 2016年22期
        關(guān)鍵詞:加固橋梁檢測

        李繼明

        [摘 ?要]隨著我國經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展,超載運輸?shù)奈:敖煌吭黾?。原有很多公路橋梁在?jīng)受超限超載運輸,及交通量激增的作用后,或多或少的產(chǎn)生病害,存在安全隱患。老舊橋梁的檢測與加固勢在必行。

        [關(guān)鍵詞]橋梁 ?檢測 ?加固

        中圖分類號:U448 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)22-0165-01

        1 前言

        本文以S227線茂易河大橋為例,作實踐說明。設(shè)計為7-20米普通鋼筋混凝土T型梁,橋梁全長156.8米。設(shè)計使用年限為:100年。上部設(shè)計為:普通鋼筋混凝土T型梁,瀝青混凝土橋面鋪裝。寬度:1.0m(人行道)+ 8.5m(行車道)+1.0m(人行道)=10.5m。下部設(shè)計為:水泥混凝土U型橋臺,水泥混凝土重力式擴大基礎(chǔ)。

        2 勘查

        2.1 橋梁勘查的目的

        2.1.1對橋梁整體勘查,掌握橋梁的現(xiàn)狀,才能對產(chǎn)生損壞的原因做正確裁定。

        2.1.2對重點部位的詳細勘查,掌握梁板性能,鑒定損壞程度,分析結(jié)構(gòu)隱患,找出真實原因。

        2.1.3對配套設(shè)施作勘查,掌握橋頭引道、標志、標線等設(shè)置及破損情況,找到病害產(chǎn)生間接原因。

        2.2 勘查的方式

        2.2.1建設(shè)情況及管養(yǎng)情況

        a. 掌握該橋歷年管養(yǎng)情況,重點是養(yǎng)護檢查記錄及損壞歷史記錄情況。

        b.了解該橋從施工圖設(shè)計、施工管理、交竣工驗收等相關(guān)資料;

        2.2.2初步勘查

        對橋梁整體的初步勘查,掌握該橋現(xiàn)狀,確定主要檢測部位及試驗內(nèi)容:

        a.用鋼尺對梁板的長、寬、高等尺寸進行測量;用全站儀或水準儀對行車道、人行道、欄桿、搭板進行高程測量。

        b.對伸縮縫、泄水孔等進行外觀勘查,測量。

        c.采用目測、放大鏡等,重點對橋墩、橋臺、蓋梁、梁板進行外觀勘查,測量。

        d.檢查引道、標志、標線等附屬設(shè)施設(shè)置及破損情況。

        2.2.3詳細勘查

        依據(jù)初步勘查情況,對損壞較重部位作詳細勘查,其內(nèi)容包括:

        a. 采用放大鏡、鋼尺等,對裂縫部位要詳細記錄其位置、長度、寬度、走向。對殘缺部位要記錄其面積、形狀,并分析、記錄產(chǎn)生原因。并詳細記錄,準確標記。

        b.復(fù)核初步勘查數(shù)據(jù),復(fù)核數(shù)據(jù)復(fù)測3次,確定均值。

        2.2.4關(guān)鍵部位的重點勘查

        根據(jù)詳細勘查情況重點檢測:

        a. 對重要構(gòu)件的受力部位,選2-3個測區(qū),聲速測定儀、低頻信號發(fā)生器、示波器、回彈儀,進行聲速及回彈檢測,每測區(qū)檢測3個聲速值;采用混凝土超聲-回彈綜合法,進行12個回彈值測試,用于計算混凝土強度。

        b. 對重要構(gòu)件的受力部位,選2-3個測區(qū),每測區(qū)20點,采用半電池電位法檢測混凝土中鋼筋銹蝕電位,電阻率測試儀測試電阻值,計算混凝土中鋼筋銹蝕程度。

        c.采用沖擊鉆取孔,選3個測點,孔深10 mm,用1%的酚酞酒精溶液,對重要構(gòu)件的關(guān)鍵部位進行混凝土碳化度檢測。測算混凝土表面碳化深度。

        d.對重要構(gòu)件的關(guān)鍵部位,選3個測點,采用氯離子含量測定儀,按照10mm、25mm、40mm的不同深度,進行混凝土及其外加劑、砂、石子、土壤等其它物質(zhì)中的水溶性氯化物的氯離子含量。

        3 確定病害及產(chǎn)生原因

        通過對詳細勘查的結(jié)果分析,存在的病害及原因:

        3.1行車道瀝青混凝土老化脫落,人行道表層開裂脫落。主要是瀝青混凝土鋪筑時清掃不干凈,粘層油不合規(guī)或用量不合理,碾壓不夠,或正常老化和長期磨損所致。

        3.2鋼筋混凝土T型梁中部存在豎向裂紋,最大寬度為0.17mm。檢測屬受力裂紋,主要是長期超負荷作用老化,自身強度降低,荷載超出混凝土承受能力而產(chǎn)生。

        3.3 鋼筋混凝土T型主梁腹板底混凝土存在少量蜂窩,鋼筋外露,主筋嚴重銹蝕。主要是鋼筋未按照要求制作,澆筑T型梁混凝土?xí)r無法利用模板調(diào)控保護層,混凝土配合比設(shè)計不合理,振搗不適造成。

        4 病害程度確定

        4.1通過采用超聲-回彈綜合法,對混凝土強度的檢測,計算得到T梁部分混凝土推定平均強度勻值系數(shù)Kbm=0.95,強度狀況較好,評定標度2。

        4.2通過半電池電位法檢測混凝土中鋼筋電位,并按測區(qū)銹蝕電位水平最低值,得到mv=-316,評定標度2。存在銹蝕情況,銹蝕狀態(tài)不明顯,但存在影響銹蝕的外部因素,仍有引起銹蝕可能。

        4.3因鋼筋腐蝕電位評定標度為2級,所以采用酚酞酒精溶液對混凝土的碳化度檢測,測區(qū)混凝土碳化深度均值與實測保護層深度均值的比較,Ke=0.6,強度混凝土碳化評定標度2。

        4.4因鋼筋腐蝕電位評定標度為2級,通過氯離子含量檢測,測區(qū)氯離子含量最大值0.61,評定標度3。存在誘發(fā)鋼筋銹蝕的可能性。

        4.5依據(jù)橋梁荷載靜力試驗要求,通過主梁中部下緣應(yīng)力、端點截面主拉應(yīng)力,分別在橋梁滿載時與試驗荷載時比較,依據(jù)實測跨中荷載橫向分布系數(shù)分析,按對應(yīng)理論值進行比對,其應(yīng)力校驗系數(shù)為:主板中部應(yīng)力校驗系數(shù)在0.636~0.669之間。

        按照靜力荷載試驗相關(guān)要求,根據(jù)主梁中部最大撓度實測值,按相應(yīng)鑒定方法計算的撓度結(jié)構(gòu)校驗系數(shù)在0.713~0.762之間,且相對殘余變形處于允許值之間,小于20%,判定主梁處于線彈性作用狀態(tài)。

        4.6 實測主梁裂縫擴展寬度最大值0.19mm,接近規(guī)范規(guī)定的0.2mm,需要對主梁所有縫隙作封閉處理。

        4.7行車道瀝青混凝土表層老化、脫落;人行道表層砂漿網(wǎng)裂;伸縮縫殘缺,喪失其功能,需要作清除,重新鋪筑。

        4.8 交通標志、標線不全,原有標線不明顯, 喪失分流導(dǎo)航作用。限速、限載標志缺損,沒有起到控制行車速度及控制車輛載重量的作用。

        5 處治原理與方法

        通過交通量增加和混凝土退化特性,確定處治方法。

        5.1清除行車道瀝青混凝土及水泥混凝土鋪裝層,采用C30防水混凝土鋪裝,提高鋪裝層與梁板的連接、防滲、整體受力能力。對瀝青混凝土橋面進行徹底鏟除,清掃,對可能影響新舊橋面結(jié)合的部位進行鑿毛處理,并沖洗干靜。采用ф10鋼筋,制作成縱橫間距為20cm的鋼筋網(wǎng),進行布設(shè)。鋪筑8cm厚水泥混凝土。施工必須嚴格按照處治方案設(shè)計要求和相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

        5.2封閉處理主梁腹板裂縫,避免裂縫進一步擴大。對于裂縫縫寬在5mm以下的,首先對裂縫周圍進行徹底清洗,采用環(huán)氧樹脂進行封閉,表面封閉厚度10mm。

        5.3對于老化、腐蝕部分表層的混凝土,先清除主梁侵蝕風(fēng)化的表層混凝土,清洗干凈,使用高標號水泥砂漿修補。對缺損部位進行補強。避免侵蝕風(fēng)化加劇。

        5.4對于主梁承載能力的提升,使用了鋼板粘貼加固法。首先對粘貼范圍劃定,進行外表清洗,然后錯開鋼筋鉆孔,吹靜清空,植入螺桿,粘貼面處理,進行安裝鋼板并封邊,然后進行結(jié)構(gòu)膠灌注,最后進行鋼板防銹處理。施工材料中的鋼板、螺栓及結(jié)構(gòu)膠必須滿足規(guī)范要求。處理以后提升了主梁抗彎、抗剪能力。

        5.5標志。對已破損的標志進行了補充,增加設(shè)置限速、限載,及禁止履帶式機械通過標志。

        參考文獻

        1.姜家堅.橋梁加固施工方法.《企業(yè)導(dǎo)報》.2011

        2.《公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTJ 073-96)

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