基于检测的贵阳大型桥梁病害分析及对策研究

2016-08-16刚王艳晗韩立中

四川水泥 2016年2期

关键词：拱桥贵阳耐久性

覃刚王艳晗韩立中

（1,2北京林业大学水土保持学院，北京市 100083 3交通运输部公路科学研究院，北京市 100088 )

基于检测的贵阳大型桥梁病害分析及对策研究

覃刚1王艳晗2韩立中3

（1,2北京林业大学水土保持学院，北京市 100083 3交通运输部公路科学研究院，北京市 100088 )

为了评估贵阳地区大型桥梁健康状况和完善旧桥管养措施，本文对贵阳地区桥梁检测结果进行归纳分析，总结贵州贵阳地区桥梁病害程度，及对桥梁病害成因进行分析，并针对性的提出一些处理方法和建议。

贵阳；检测；病害成因分析；对策

1 引言

桥梁定期检查[1]是根据桥梁结构特征和管理需要，利用一定的检查工具而编制的一套用于桥梁状态登记、技术状况判别、提出决策和处治措施的手段过程，它是评定桥梁承载能力的基础，其目的在于详细测定桥梁结构材料使用性能，确定桥梁结构功能使用状况，为桥梁养护决策提供科学依据。

大量的学者对桥梁的检测技术以及加固方法开展了广泛的研究工作。夏占武[2]对桥梁检测技术方法进行了初步的阐述，并进行实例介绍。肖玉辉[3]对桥梁病害成因进行分析并给出一定的对策。金玉泉[4]对各类桥梁的病害和灾害进行了详细的阐述。刘菠[5]分析了各类混凝土梁桥的病害进并给出对策。赵辉[6]则对空心板桥进行病害与加固参数分析。洪华[7]研究了圬工拱桥的病害机理及耐久性加固技术。梁栋

[8]对桥梁耐久性病害处理措施进行了研究。姚国文、吴海军、李世亚[9]则在前人的基础上系统的论述了桥梁检测和加固技术的通用原理和规程。

本文对贵阳地区桥梁检测结果进行归纳分析，总结贵州贵阳地区桥梁病害程度，及对桥梁病害成因进行分析，并针对性的提出一些处理方法和建议，以对新桥设计、施工，和对旧桥的管养维护提供一定的参考。

2 贵阳桥梁病害及成因分析

2.1 桥型分类

检测路线8条，桥梁32座，其中云开线11座，广成线6座，铜修线5座，包南线4座，上瑞线2座，清水线2座，开阳至南白1座，贵阳至开阳1座。（既有梁式结构又有拱式结构按拱桥统计）

表2.1 -1 桥型统计表

2.2 桥梁技术状况统计

32座桥梁中二类桥居多，共计22座，占参检桥梁总数的68.75%；三类桥10座，占参检桥梁总数的31.25%；无一、四、五类桥。

表2.2 -1 桥梁技术状况统计表

表2.2 -2 三类、四类桥梁明细表

2.3 桥梁病害综述

对于桥梁工程安全性的考量，是以结构的强度、刚度、稳定性及耐久性等指标来衡量的。桥梁的病害就对耐久性造成了威胁，若是病害程度严重，甚至危害到了桥梁的强度、刚度及稳定性。[10]

桁架拱病害严重。如花鱼洞大桥，主拱及拱上桁片裂缝众多，加固处加固钢板锈蚀，碳纤维布脱落，防护漆脱落。下部结构拱座加固处出现斜向裂缝及网状裂缝发展延伸：加固的外包混凝土脱落，裂缝加长延伸，并且数量增多，未加固位置也出现相连的斜向裂缝及网状裂缝。

图1 桁架拱桥病害

空心板裂缝、翘曲等现象。现浇空心板结构出现翘曲、脱空等现象；空心板地裂缝众多：南江大桥空心板出现较多裂缝；阳郎1#大桥空心板底纵向裂缝宽度超限；阳郎2#大桥空心板腹板竖向裂缝宽度超限。

箱梁腹板裂缝多。

石拱桥的腹拱、拱脚处出现裂缝及渗水现象较严重，如松柏山大桥。

多数桥墩存在渗水现象，桥台出现出现不同程度的竖向裂缝，如凹河大桥桥台耳墙裂缝较宽，耳墙局部外倾。

夹山大桥桥桥台发生轻微沉降，凹河大桥耳墙开裂呈轻微外倾趋势。

基础冲刷较严重。后山河大桥墩基础冲刷较严重。此外还有以下桥梁存在基础冲刷现象: 楠木渡大桥存在桥台基础护坡冲刷;三板桥大桥拱座基础冲刷。

图2 基础冲刷

支座问题突出。某些桥梁未见支座，如南江大桥，杨柳塘大桥等。即使现场发现有支座的桥梁，支座锈蚀、脱空、扭转、剪切变形、支座垫石破损等病害也比较严重。

图3 支座破损

多数桥梁排水系统不是很理想，桥面防水层功能较差，大量雨水侵蚀梁体，导致梁体锈胀漏筋，对结构耐久性产生不良影响。

部分桥梁桥面铺装病害较严重，如姬昌桥，桥面铺装病害不仅严重影响桥梁使用性能，还将导致梁体破坏，严重影响桥梁安全性能。松柏山大桥桥面坑槽破损严重，积土积泥，影响行车舒适性。

图4 桥面铺装坑槽

2.4 病害成因分析

1）关于桁架拱桥，由于设计时间较早，设计通行荷载较低，材料强度较低，桁架拱桥内力过大导致开裂严重，原有加固处有继续发展趋势。

2)各种裂缝成因分析

纵向裂缝与空心板板底偏薄产生而畸变变形，同时横向构造钢筋配筋不足不能够限制变形发展，从而产生纵向裂缝。另外，也与纵向预应力筋拉力过大及管道位置不合理有关，纵向裂缝会顺着预应力管道方向出现。此外，空心板极如采用四个板式橡胶支座就会很容易在支座处出现局部脱空、整体脱空的情况，支座缺失也不鲜见。此时空心板梁约束扭转内力加大，截面产生畸变弯曲应力，也会引起空心板底板纵向裂缝。温差、收缩徐变、施工质量等也会引起非结构性裂缝的产生。

虽然底板纵向裂缝对空心板承载能力影响不大，裂缝出现在板底后，在一定程度上降低其抗扭刚度，对梁体的受力造成不利影响。除此之外，纵向裂缝对空心板梁的整体性及耐久性有显著的降低。

腹板裂缝病害的主要原因为腹板主拉应力过大，施工时临时荷载及运营时活载过大及箱梁畸变也会引起腹板裂缝。结构性竖向裂缝对桥梁承载力有不利影响。非结构性裂缝多由于梁体局部外力作用、保护层过薄、温度应力、收缩徐变等引起，对结构整体承载力影响不大，但影响结构耐久性。

台身沉降主要与地质条件不良，诸如地基岩性及岩体结构不佳，或者降雨增加荷载并且使地基结构面湿润软化影响原有力学平衡。再者就与上部荷载不均匀等有关。（陈开圣）

3）其它病害成因分析

桥墩渗水病害主要由于上游水流及砂石流速快流量大，对桥墩或护墩体冲或河床冲刷比较严重。漂流物撞击墩台或基础也会导致构件破损。护墩防护体砌筑质量不高，防护方法不得当，养护不及时，墩基础处土质不良等均能导致基础冲刷掏空。基础掏空将影响结构稳定性及承载能力，需及时维修。

诸如排水系统，桥面铺装，支座等问题，基本是由于没有严格控制施工质量，以及后期没有对桥梁进行充分的管养造成的，再加上贵州特有的多雨天气，及多河流地貌，使得这些问题较为突出。