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马洋大桥检测及健康鉴定

2014-07-31邹惠鑫郑建荣王淑妹

赤峰学院学报·自然科学版 2014年13期
关键词:桥面挠度主梁

邹惠鑫,郑建荣,王淑妹

(福建农林大学 交通与土木工程学院, 福建 福州350002)

马洋大桥检测及健康鉴定

邹惠鑫,郑建荣,王淑妹

(福建农林大学 交通与土木工程学院, 福建 福州350002)

马洋大桥位于永泰县乡道Y007马石线K0+120处,随着永泰县城镇化发展,交通量急剧增加,原有桥梁日益受损.本文通过对永泰县马洋大桥进行结构检测及静载试验,对其健康状况进行评价,为其它桥梁检测及健康鉴定提供参考.

简支T梁;外观检测;荷载试验;健康鉴定

1 概述

马洋大桥位于永泰县城峰镇,跨越河流为大樟溪,该桥是衔接大樟溪两岸的重要部分,是推动大樟溪两岸经济发展的纽带.马洋大桥全长200m,跨径布置为4×30+2×35m,与河道正交.桥面铺装为水泥混凝土,两侧设置钢筋混凝土护栏.上部结构为预应力钢筋混凝土简支T梁,下部为明挖扩大基础、重力式墩、U型台.设计荷载:汽车-20级,挂-100级,人群荷载为3.5KN/m2.桥面布置:1.5m(人行道)+9. 0m(机动车道)+1.5m(人行道).

2 外观检测

2.1 桥面系及附属工程

桥面,桥面铺装出现麻面、砼粗骨料外露,多处出现纵向开裂及横向开裂,裂缝长度3米-9米不等,裂缝宽度达5mm.人行道铺装裂缝、松动;人行道板板块部分破损.桥头搭板破损,搭板连接处出现错台.

伸缩缝,第一道伸缩缝出现堵塞、橡胶破碎、断裂,第二道伸缩缝出现堵塞、橡胶大面积掉块,第三道伸缩缝出现堵塞、锚固构件凸起松动.

人行道栏杆,栏杆板出现多处混凝土开裂、破损,局部混凝土掉块严重,多处露筋且严重锈蚀;部分栏杆柱手摇可晃动.

其它,桥梁采用横向排水孔,部分排水孔道被灰尘、杂物堵塞,桥面交通标线模糊,照明设施出现老化现象.

2.2 承重结构、连接系

梁体裂缝,翼缘板、梁肋、横隔板均出现裂缝,其中1-2、4-3、5-2、6-3、6-4梁体裂缝最多,最大裂缝宽达1.8mm,长1.5m.

渗水有水渍,多处主梁伸缩缝处有水渍,局部仍可见渗水.人行道板侧主梁出现大面积水渍.

混凝土保护层厚度不足、蜂窝、麻面、钢筋外露锈蚀,部分马蹄、翼缘板出现蜂窝、麻面、钢筋外露锈蚀.主梁梁肋底部边缘出现混凝土破碎,钢筋外露锈蚀.

接缝错位,全桥主梁湿接缝施工工艺较差,接缝错位,钢筋外露.

2.3 支座

由于主梁梁肋底未抹平且没有设置钢板,造成部分桥梁支座不能和T梁梁肋完全紧密接触,导致支座受力不均匀,部分支座发生剪切变形,出现斜向开裂、破损.

2.4 下部结构

盖梁,主要是3-2梁3#墩处盖梁有水渍、盖梁顶部积土,钢筋外露锈蚀,主要由于混凝土保护层太薄或砼质量不够密实,致使钢筋锈蚀,体积膨胀,导致表层混凝土胀裂.

桥墩,全桥桥墩均存在麻面、模板交界面浇筑质量较差,粗骨料外露现象.2#、3#墩混凝土浇筑内部缺陷导致水流侵蚀流白灰.

桥台,0#、6#台右侧出现斜裂缝,顺台砌筑接缝延伸,0#台裂缝宽4mm左右,长3.7米;6#台裂缝宽3mm左右,长2.7米.

基础,马洋大桥建成通车至今河床地面线变化幅度大,河床冲刷较严重,冲刷深度:2#墩1.3米;3#墩0.9米;4#墩0.8米;5#墩0.4米.

3 混凝土强度检测

采用碳化深度测试仪、ZBL-S210数显回弹仪进行混凝土强度检测.

首先在构件的各个测区,用回弹仪测定桥梁构件回弹值,用碳化深度测试仪获得碳化深度值.其次,计算测区回弹平均值及碳化深度值的平均值,根据相应的统一测强曲线、地区测强曲线或专用测强曲线推定混凝土构件强度换算值.再次,根据各测区的混凝土强度换算值计算混凝土强度平均值,当构件测区数为10以上时,还需计算强度标准差.最后,根据不同测区数,采用相应计算公式计算构件现龄期混凝土强度推定值.

本桥梁检测所采用福建省地方标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中的通用测强曲线.经对全桥30片T梁及5个桥墩进行检测,计算得T梁最小强度为5-4#梁,其推定值23.7MPa;桥墩最小强度为5#墩其推定值小于10MPa.

4 静载试验

4.1 试验工况

该桥为简支T梁桥,跨径30m和35m两种,一般控制截面为跨中、L/4截面及支点截面.故选取三个测试截面:跨中截面、L/4截面、支点截面.根据理论计算确定不利加载工况,本试验取35m梁四个荷载工况如下:

工况I:跨中沿桥面中心线对称加载,分二级加载,先从桥面边缘加1辆,查看挠度,允许后再增加另一辆加载车辆.

工况II:跨中沿桥面中心线偏载加载,分二级加载,先从桥面边缘加1辆,查看挠度,允许后再增加另一辆加载车辆.

工况III:为支点截面沿桥面中心线对称加载.工况VI:为支点截面靠近测试梁方向偏载.

4.2 应变片及挠度测点布置

测试桥梁由5片主梁组成,根据规范要求对35米梁全幅布置应变片测点.全桥跨中截面共布置18个应变片,L/4截面共布置10个应变片.

由于桥高水急,不适宜搭设支架,本次检测采用一次性反射片与全站仪配合观测各片梁挠度,跨中、L/4截面各设置5片一次性反射片.全桥共20个反射片.

4.3 检测结果

4.3.1 挠度

本次试验共分四个加载工况,其中工况I分为二级,由于工况Ⅲ、Ⅳ是支点剪力控制加载,各挠度测点的数值很小,故对此工况的挠度未作整理.挠度由全站仪测读,所有读数均在每个工况加载、卸载后10-15分钟读取.全站仪测得跨中和1/4截面实测挠度对比分析见表1.

表1 试验荷载作用下实测挠度与计算挠度对比

由表1可看出工况Ⅱ35米偏载跨中截面1、2号测点.

4.3.2 应变

实测应变值为加载所测读数减去初读数和卸载读数的平均值.将主梁混凝土应变实测值与计算值对比,以判断主梁的受力状况.整理得试验荷载作用下各梁应变见表2.

表2 试验荷载作用下各梁实测应变与计算应变对比

由表2可以看出桥梁校验系数均大于0.8,其中,4-1、4-2、4-3、5-1、5-3号梁,应变校验系数等于或大于1.

综上,根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》,对预应力混凝土梁桥,要求校验系数不大于1,说明结构实际刚度已减小,承载能力富余量低,应采取相应的加固措施或限载,以确保桥梁能够安全运营.

5结论

依据《公路桥梁技术状况评定标准》对桥梁进行技术状况评分,本桥总得分Dr为55分,评定该桥为四类桥梁(40≤Dr≤60).

综合分析外观检测和静载试验,结果表明:目前该桥梁在正常使用状态下其承载能力不满足汽车-20级要求,建议严格限载(10吨).

〔1〕JTG/T H 21-2011.公路桥梁技术状况评定标准[S].

〔2〕JTG/T J21-2011.公路桥梁承载能力检测评定规程[S].

〔3〕DBJ13-71-2006.回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

〔4〕JTJ 023-85.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

〔5〕陈宝春,范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2009.

〔6〕孙鹏.反射片布点法在深基坑监测项目中的应用[J].山西建筑,2009,38(1):235-236.

〔7〕李毅.桥梁结构应变电测技术探讨[J].交通标准化,2013 (5):100-102.

〔8〕张文耀.福建省地方标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》的编制[J].福建建设科技,2007(5):24-25.

U446

A

1673-260X(2014)07-0075-02

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