1.工程概況
高速公路某沿海橋梁橋跨組合為4×40 m -I-145 m+2×260 m+145 m。其中4 X 40 m四跨連續(xù)T梁為引橋部分,145m+2 X 260 m +145 m四跨連續(xù)剛構(gòu)為主橋部分。下部結(jié)構(gòu)引橋為空心薄壁橋墩、雙排樁基礎(chǔ),0號臺采用樁柱式臺、鉆孔樁基礎(chǔ),8號臺采用重力式臺、擴(kuò)大基礎(chǔ);主橋采用雙柱式薄壁墩身,5、6號墩采用群樁基礎(chǔ),7號墩采用明挖墻式基礎(chǔ)。中間墩設(shè)橡膠支座,過渡墩及橋臺梁端設(shè)滑板支座 該橋已經(jīng)運營接近4 a。由于當(dāng)時施工橋梁橋墩水下部分進(jìn)行探摸與攝像,并抽取部分橋墩進(jìn)行耐久性質(zhì)量檢測。評定橋梁橋墩水下部分的技術(shù)狀況.為橋梁養(yǎng)護(hù)提供技術(shù)依據(jù)。
2 樁基外觀檢查
該橋病害出現(xiàn)在3—4、3—5、3—6、4—1、4—2、4—6、4—7、4—8樁的樁面和5號、6號承臺側(cè)面,病害為不同程度的蜂窩麻面、混凝土剝落、空洞、凹槽、露筋等現(xiàn)象,共有93處,其中樁面受損最嚴(yán)重
的為3—5樁 5號、6號承臺頂部空腹式防撞墻內(nèi)未按設(shè)計要求填滿沙子,且排水不暢,填沙池積水現(xiàn)條件較為困難,且海域環(huán)境較為復(fù)雜,有必要對沿海 象。部分樁基缺陷詳見表1。
表1 部分樁基缺陷表
3 樁基強(qiáng)度檢測
JCJ/rI1 23—2001《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》規(guī)定:每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應(yīng)<10個,對某一方向尺寸<4.5 m且另一方向尺寸<0.3 m的構(gòu)件.其測區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少.但不應(yīng)<5個。
對鑿除松散混凝土后的右幅3—5、4—1、4—8共3根樁基各分6個測區(qū)進(jìn)行強(qiáng)度檢測.檢測平均回彈
值、測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值、混凝土強(qiáng)度推定值(為構(gòu)件中最小測壓混凝土強(qiáng)度換算值) 。檢測得到3—
5樁的fcu.c為27.5 MPa,4—1樁的fcu.c為38.6 MPa,4—8樁的fcu.c為36.7 MPa。
所檢樁基中,3—5樁的強(qiáng)度不滿足設(shè)計(C30)要求
4 樁基保護(hù)層厚度檢測
全橋抽取12個墩柱進(jìn)行檢測,采用CM9保護(hù)層厚度測定儀測定墩柱保護(hù)層的厚度,并根據(jù)《公路橋
梁承載能力檢測評定規(guī)程(征求意見稿)》及由交通部公路科學(xué)研究院編寫的《結(jié)構(gòu)混凝土現(xiàn)場檢測技術(shù)》
(下冊)中.評定保護(hù)層的厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響程度評定方法進(jìn)行評定。部分檢測結(jié)果見表2。
表2 部分樁基保護(hù)層厚度測量評定結(jié)果
檢測表明:5一l墩柱樁基鋼筋籠偏向于上游側(cè),5—2墩柱樁基鋼筋籠偏向于下游側(cè).6—1墩柱上游混凝土保護(hù)層偏?。?—2下游側(cè)混凝土保護(hù)層偏薄。
5 混凝土氯離子含量
全橋抽取12個墩柱進(jìn)行檢測.采用沖擊鉆在墩柱上鉆取混凝土粉末,用氯離子含量測定儀測定墩
柱混凝土中氯離子的含量。檢測及評定結(jié)果見表3。
表3 部分橋墩實測氯離子含量及影響評定
6 橋梁下部結(jié)構(gòu)檢查綜合評定
外觀檢查表明該橋共有2個橋墩、7根樁基和2個承臺側(cè)面有不同程度的蜂窩麻面、混凝土剝落、空
洞、凹槽、露筋等病害?;炷谅入x子含量有達(dá)到0.40% ~0.7%的,有可能誘發(fā)鋼筋銹蝕 混凝土保護(hù)層厚度檢測結(jié)果表明5—1墩柱、5—2墩柱、6—1墩柱、6—2墩柱的墩柱鋼筋籠出現(xiàn)偏位。河床沖刷測量
結(jié)果表明6號墩的上游側(cè)沖刷值為3.9 m.5號墩的上游側(cè)沖刷值為3.0 m。檢測結(jié)果表明 e/ <0.62
的.對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響較大。
根據(jù)JTG Hll一2o04《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》中評定方法對該橋下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行評定。根據(jù)外觀缺陷、對墩柱耐久性檢測、河床沖刷狀況,以及根據(jù)缺損程度(大小、多少、輕重)、缺損對結(jié)構(gòu)使用功能的影響程度(無、小、大)和缺損發(fā)展變化狀況(趨向穩(wěn)定、發(fā)展緩慢、發(fā)展較快)等,以累加評分方法對各部件狀況做出等級評定。評定結(jié)果為:該橋下部結(jié)構(gòu)缺損程度為輕度.標(biāo)度為2:缺損對結(jié)構(gòu)使用功能的影響程度為大、重要。標(biāo)度為2;缺損發(fā)展?fàn)顩r的修正為發(fā)展緩慢.標(biāo)度為0:以上三項的累加評分為4,橋墩的技
術(shù)狀況為四類橋.狀況為差
7 病害原因分析
1)墩柱出現(xiàn)的混凝土剝落是由于施工過程中鋼筋籠偏位和鋼筋銹蝕引起的混凝土脹裂。
2)樁基表面混凝土出現(xiàn)剝落、露筋、空洞、凹槽等現(xiàn)象.是由于樁基施工質(zhì)量不良,其中3號橋墩的
樁基混凝土出現(xiàn)離析,樁基混凝土表面強(qiáng)度不均勻,長期受潮水的沖刷.導(dǎo)致強(qiáng)度最弱的表面受到破壞而
引起。
3)河床標(biāo)高與設(shè)計值有差異是由于施工過程的挖填或者水流沖刷引起的
8 結(jié)語
針對該橋的病害.應(yīng)采取以下對策
1)對因施工過程中鋼筋籠偏位引起的保護(hù)層厚度不足的墩柱涂刷防腐保護(hù)涂層
2)對樁基表面混凝土出現(xiàn)剝落、露筋、空洞、凹槽等表面缺損.應(yīng)根據(jù)修補面積大小、深度不同分別
采用不同的材料進(jìn)行處理:
?。?)小面積(面積S< 0.i m2)或深度淺(深度h< 5 cm)且不露筋的樁面缺損用濕固性環(huán)氧砂漿修補處理
?。?)大面積(Si>0.1 m2)、深度深(h≥5 cm)或露筋且長深均超過5 cm的缺損用高于原混凝土強(qiáng)度標(biāo)號
的微膨脹濕固性環(huán)氧小石子混凝土修補處理
3)對3—5樁基強(qiáng)度不滿足設(shè)計要求的進(jìn)行專項加固,清除松散的}昆凝土和砂子.采用垂直面支模
板.樁徑增大30 cm.采用水下不分散混凝土泵送或者導(dǎo)管澆筑
4)對該橋4號、5號、6號橋墩河床沖刷測量結(jié)果進(jìn)行計算復(fù)核,若河床沖刷值超過設(shè)計沖刷值,應(yīng)拋
填至原設(shè)計標(biāo)高 養(yǎng)護(hù)時應(yīng)每年對該橋河床變化進(jìn)行一次觀測
5)對5號、6號承臺頂部空腹式防撞墻內(nèi)按設(shè)計要求填滿沙子,并保持泄水管暢通。