一、橋梁概況
該橋橋孔布置為:左幅135×13m+1×14m+2×16m+2跨異形板+2×13.9m+6×13m;右幅136×13m+2×13.9m+2跨異形板+2×16m+1×14m+5×13m,橋梁全長1949.0m。橋面寬度組成為:0.5m(護欄)+9.5m(左幅行車道)+1.5m(中央分隔帶)+9.5m(右幅行車道)+0.5m(護欄)。上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆空心板;下部結(jié)構(gòu)為重力式U型橋臺、擴大基礎(chǔ),雙柱式橋墩、樁基礎(chǔ)。橋梁設(shè)計荷載:汽車-超20級、掛車-120。
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,近年來該橋所在公路車流量逐年增加,特別是超載車輛的增加,造成大橋出現(xiàn)較多病害,尤其是橋面鋪裝破損嚴重,為了對該橋目前的運營狀況進行安全評估,對其進行全面檢測。
圖1 橋梁概貌
二、橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
1、 現(xiàn)澆空心板
a、板底橫向裂縫
全橋各跨現(xiàn)澆空心板跨中底板4~8m范圍內(nèi)均有橫橋向裂縫分布,縫寬0.05~0.15mm,裂縫橫向斷續(xù)分布,長度10cm~150cm,個別裂縫橫向斷續(xù)貫通,裂縫間距20cm~40cm。
b、板底縱向裂縫
個別橋跨現(xiàn)澆空心板底板存在縱向裂縫,縫寬0.05~0.15mm,大部分縱向裂縫分布在靠近蓋梁的板端位置,長度在30cm~300cm之間,個別裂縫縱向貫通。
圖2 板底縱向裂縫
c、腹板豎向裂縫
左幅橋第34跨空心板外側(cè)腹板出現(xiàn)8條豎向裂縫,部分裂縫延伸至底板,裂縫間距30cm~40cm,裂縫寬度0.05mm~0.1mm。
圖3 腹板豎向裂縫
d、板底滲水
個別橋跨現(xiàn)澆空心板底板受水腐蝕情況較為嚴重,存在縱向、橫向裂縫滲水現(xiàn)象,個別裂縫滲水縱向貫通,且有游離鈣析出的現(xiàn)象,局部區(qū)域的結(jié)晶物析出呈鐘乳石狀。
2、下部結(jié)構(gòu)
a、蓋梁豎向裂縫
全橋多數(shù)蓋梁外側(cè)墩柱頂位置出現(xiàn)豎向、斜向裂縫,縫寬0.05~0.2mm,裂縫上寬下窄,長度在10cm~80cm之間,個別裂縫豎向貫通。
圖4 蓋梁豎向裂縫
b、蓋梁滲水
全橋多數(shù)蓋梁水蝕嚴重。
圖5 左幅橋蓋梁水蝕
c、蓋梁混凝土劈裂、鋼筋銹脹
全橋多數(shù)蓋梁出現(xiàn)鋼筋銹脹、混凝土劈裂現(xiàn)象,個別鋼筋銹蝕非常嚴重。
圖6 蓋梁鋼筋銹脹
d、橋墩墩柱箍筋外露、銹蝕。
全橋個別墩柱混凝土破損,箍筋外露、銹蝕,其中右幅橋第129號橋墩內(nèi)側(cè)墩柱混凝土破損,主筋及箍筋均局部外露銹蝕。
圖7 墩柱箍筋外露
e、樁基沖刷
全橋第40號至76號橋墩樁基沖刷嚴重,樁基防護構(gòu)造開裂。
圖8 橋墩樁基沖刷
3、附屬構(gòu)造
全橋橋面鋪裝破損、開裂嚴重,局部坑槽,鋼筋外露,所有墩頂位置的橋面連續(xù)均出現(xiàn)橫向開裂現(xiàn)象,個別裂縫已經(jīng)貫通至空心板頂板。
圖9 橋面鋪裝鋼筋外露
三、計算分析結(jié)果
正常使用極限狀態(tài)下,最不利荷載組合工況,整體現(xiàn)澆空心板板底裂縫、撓度驗算均滿足規(guī)范要求,蓋梁支點截面上緣裂縫驗算寬度超過規(guī)范限值;承載能力極限狀態(tài)下,現(xiàn)澆空心板跨中抗彎承載力滿足規(guī)范要求,支點處抗彎承載力也滿足規(guī)范要求,蓋梁支點截面抗彎承載力及抗剪承載力均不滿足要求。
四、結(jié)論
1、上部整體現(xiàn)澆空心板縱向裂縫因施工時內(nèi)模下沉,鋼筋保護層不足,混凝土收縮引起開裂,此外,混凝土收縮徐變也造成了板底橫向裂縫,為了增加結(jié)構(gòu)耐久性,建議首先在板底內(nèi)腔圓孔處打孔排水,水排干凈后修復(fù)孔洞,然后采取封閉措施對橫向、縱向裂縫進行處理。
2、蓋梁支點處抗彎、抗剪承載力不足,造成蓋梁支點處豎向、斜向開裂,建議采取加固措施提高蓋梁承載力。
3、由于本橋墩頂處橋面連續(xù)發(fā)生較為嚴重開裂,為了從根本上解決這一問題,建議改變原橋結(jié)構(gòu)體系,在墩頂梁端處采取措施將簡支變連續(xù)體系變?yōu)檫B續(xù)梁體系。
4、橋面鋪裝破損、開裂嚴重,且現(xiàn)澆空心板板底有滲水現(xiàn)象形成鐘乳狀析出物,建議將橋面鋪裝進行更換,涂刷防水涂層,堵住水源,防止梁體進一步的水蝕而影響結(jié)構(gòu)安全和耐久性。