鋼筋混凝土加勁桁架懸索橋檢測(cè)與評(píng)估

鄭霞

（三明市市政工程管理處　福建　三明　365000）

鋼筋混凝土加勁桁架懸索橋檢測(cè)與評(píng)估

鄭霞

（三明市市政工程管理處福建三明365000）

本文通過(guò)對(duì)一鋼筋混凝土加勁桁架懸索橋檢測(cè)與評(píng)估進(jìn)行介紹和結(jié)果分析，得到的結(jié)論能夠?qū)︻?lèi)似的橋梁工程起到積極的借鑒意義。

鋼筋混凝土加勁桁架懸索橋；檢測(cè)；評(píng)估

圖1　三明下洋懸索橋立面布置圖（單位：cm）

圖2　橫向加勁桁架的立面圖

圖3　橋面縱梁裂縫展開(kāi)示意

圖4　橋面板裂縫展開(kāi)示意圖

1　工程概況

三明下洋懸索橋建于1996年，主橋?yàn)?6m+128m+46m的鋼筋混凝土加勁桁架懸索橋，設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽-15級(jí)，人群荷載3.5kN/m2，橋面寬度布置為7+2×1.5m人行道。主橋的總體立面布置圖見(jiàn)圖1。主纜由24根φ42（7×19）高強(qiáng)鋼絲繩組成，索面中距10.8m，吊索采用鍍鋅鋼絲繩，直徑φ39，表面涂防銹漆，全橋共有52對(duì)吊索。主塔為H型鋼筋混凝土塔，混凝土標(biāo)號(hào)C30。索塔基礎(chǔ)采用明挖天然擴(kuò)大基礎(chǔ)，主塔基本構(gòu)造見(jiàn)圖2。加勁梁采用鋼筋混凝土桁架，結(jié)構(gòu)采用預(yù)制吊裝的施工工藝，預(yù)制構(gòu)件長(zhǎng)度為4m，與吊索間距相等。縱梁與橫梁一起布置成為沿橋長(zhǎng)方向連續(xù)的桁架體系，橫向加勁桁架的立面圖見(jiàn)圖1～2。

各主要構(gòu)件編號(hào)如下：由東往西方向?yàn)闃蛄赫较颉５鯒U編號(hào)：分上游側(cè)吊桿和下游側(cè)吊桿，每側(cè)吊桿編號(hào)由東往西依次增大、最東處為1#吊桿（DG1#）。橫桁編號(hào)：吊桿處橫桁編號(hào)與吊桿編號(hào)一致。

2　檢查結(jié)果

2.1橋面系

橋面主要病害為：橋面板及橋面縱梁：橋面板及橋面縱梁病害主要集中在索塔處（（10-1）-（10-2）及（40-1）-（40-2））橋面板的后澆縫處，兩處裂縫均貫通整個(gè)橋面板至板底粘貼碳纖維布處詳見(jiàn)圖3～4，橋面板底部有明顯滲水痕跡，局部鋼筋銹蝕，裂縫寬度最大測(cè)讀值為5.30mm。

2.2上部結(jié)構(gòu)

主纜：索鞍處主纜防腐層及主纜完好；上游側(cè)21#～22#節(jié)段和下游側(cè)25#～26#節(jié)段處鍍鋅鐵皮內(nèi)側(cè)輕微滲水，防腐油脂混水，主纜鋼絲表面光亮如新。

圖5　鞍座偏位示意圖

錨桿和錨室內(nèi)拉索：西側(cè)下游拉索有1處局部保護(hù)層破損，拉索表面輕微銹蝕；東側(cè)下游一處拉索保護(hù)層破損，黃油覆蓋完整，未見(jiàn)銹蝕；錨桿根部普遍銹蝕；錨板普遍銹蝕，部分泡水、銹蝕嚴(yán)重；部分拉索根部（錨頭處）外露，防腐油脂變質(zhì)，拉索表面輕微銹蝕；拉索錨杯表層普遍銹蝕，個(gè)別銹蝕嚴(yán)重。

索鞍：東西側(cè)索鞍均向中跨跨中方向偏移，偏移值介于2.1～ 19.3cm之間，其中最大值偏移值為東南索鞍中心線相對(duì)支座中心線偏移（本次檢測(cè)對(duì)索鞍上設(shè)置的觀測(cè)索鞍位移鋼尺進(jìn)行測(cè)讀）。對(duì)四個(gè)鞍座外觀檢查結(jié)果表明：所有索鞍鋼結(jié)構(gòu)表層油漆均有不同程度的起皮、剝落，油漆剝落處表層輕微銹蝕。東北鞍座混凝土底座1處漏筋銹蝕S=20cm×2cm。

索夾：全橋索夾未發(fā)現(xiàn)有明顯的錯(cuò)位和滑移。全橋所有索夾均有面漆起皮、密封填料老化現(xiàn)象、索夾處漏油病害。詳細(xì)抽查了部分索夾，發(fā)現(xiàn)均存在索夾中縫附近油漆積水外鼓、剝開(kāi)外鼓油漆發(fā)現(xiàn)有銹蝕現(xiàn)象。

吊索：全橋共有3根吊索（下游30#、下游26#、上游49#）被油污附著較嚴(yán)重，撥開(kāi)表層油污發(fā)現(xiàn)吊索表層油漆已經(jīng)完全剝落，吊索鋼絲表層未見(jiàn)明顯銹蝕；其余吊索表層防銹漆均有局部小面積輕微開(kāi)裂、起皮和剝落，縱桁架處系桿表面均有局部輕微銹蝕。

縱桁：縱桁下弦桿粘貼碳纖維布僅有一處因刮傷而破損，其余位置完好；縱桁上弦部分位置連接鋼板裸露銹蝕，在東西兩座索塔處中跨桁架與邊跨桁架連接處存在結(jié)構(gòu)裂縫，最大裂縫寬度測(cè)讀值為0.90mm；大量縱桁斜撐存在混凝土剝落、開(kāi)裂、露筋銹蝕等病害，最大裂縫寬度測(cè)讀值為0.32mm。

圖6　東西兩座索塔架連接處結(jié)構(gòu)裂縫

橫桁：橫向桁架下弦桿粘貼碳纖維布與原混凝土結(jié)合完好，僅在東側(cè)索塔中跨桁架與邊跨桁架連接處存在1處結(jié)構(gòu)裂縫，其他位置完好；橫桁上弦個(gè)別位置有裂縫（全橋共4處），所測(cè)裂縫寬度最大值0.32mm；個(gè)別位置斜撐發(fā)現(xiàn)有裂縫，所測(cè)裂縫寬度最大值0.42mm；部分橫桁存在露筋銹蝕且病害全部集中在橫桁上下游兩端（人行道板底）；全橋所有后加鋼斜桿均有不同程度的銹蝕，部分鎖緊鋼板銹蝕嚴(yán)重。

2.3下部結(jié)構(gòu)

錨碇：東側(cè)錨室上方雜草滋生。東西錨室常年嚴(yán)重積水（已經(jīng)使用水泵定時(shí)排水）；四個(gè)后加小錨室具有不同程度的積水，西側(cè)下游小錨室側(cè)墻漏水，其內(nèi)內(nèi)積水較嚴(yán)重。

索塔基礎(chǔ)：索塔基礎(chǔ)：對(duì)1#、2#主塔橋墩水下部分外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯病害，對(duì)2個(gè)索塔基礎(chǔ)進(jìn)行水下探摸與拍攝檢查，結(jié)果表明：索塔基礎(chǔ)底部未發(fā)現(xiàn)沖刷、掏空等病害。索塔基礎(chǔ)表層覆蓋水生貝殼，面積約30%，個(gè)別位置索塔橋墩表面纏繞有漁網(wǎng)。

3　主要病害原因分析

（1）該橋比較典型的病害為縱桁上弦、橋面板及橋面縱梁在東西兩座索塔支座處均出現(xiàn)負(fù)彎矩裂縫（最大裂縫寬度測(cè)讀值0.90mm），主要是因?yàn)橹骼|及吊索松弛等原因，加勁梁桁架存在橋跨整體下沉現(xiàn)象，加勁梁產(chǎn)生趨近三跨連續(xù)梁形式受力的內(nèi)力重分布導(dǎo)致。

（2）索纜系統(tǒng)病害主要是因?yàn)樗骼|表面原有的防水設(shè)施老化失效或者未設(shè)置有效的防水設(shè)施，索纜受雨水侵蝕所致。

（3）縱桁斜撐普遍存在大量的在混凝土剝落、開(kāi)裂、露筋銹蝕等現(xiàn)象。斜撐為拉壓構(gòu)件，受拉受構(gòu)件表面形成裂縫，雨水從裂縫處滲入，引起鋼筋銹蝕膨脹，導(dǎo)致斜撐表面開(kāi)裂，嚴(yán)重處導(dǎo)致混凝土剝落，混凝土剝落后形成露筋銹蝕。

4　建議

（1）建議對(duì)全橋吊索進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)整體抬高橋面標(biāo)高，使其結(jié)構(gòu)受力合理，從而在根本上解決負(fù)彎矩區(qū)開(kāi)裂問(wèn)題。

（2）修復(fù)主纜表面防水系統(tǒng)，防止雨水滲入主纜內(nèi)部。本次檢查發(fā)現(xiàn)雖然目前主纜內(nèi)局部存在防腐油脂滲水現(xiàn)象，但主纜鋼絲完好，建議加強(qiáng)主纜的日常檢查養(yǎng)護(hù)，并結(jié)合下一次定期檢查結(jié)果，適時(shí)重做主纜內(nèi)部防腐。

（3）處置錨室滲水、積水問(wèn)題，尤其需確保小錨室內(nèi)部干燥，并重新對(duì)錨室內(nèi)部的主纜散索、錨桿、錨板等鋼構(gòu)件及其連接構(gòu)件進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的防腐涂裝。

（4）重新對(duì)全橋索夾、吊桿及其聯(lián)接件進(jìn)行專(zhuān)業(yè)除銹防腐保養(yǎng)。

（5）全橋索鞍均有不同程度偏位，應(yīng)加強(qiáng)索鞍偏位的定期監(jiān)測(cè)。

（6）對(duì)全橋的橫桁后加鋼斜桿重新除繡上漆。鑒于大量縱桁斜撐存在混凝土剝落、開(kāi)裂、露筋銹蝕等病害，結(jié)合結(jié)構(gòu)受力分析，建議對(duì)全橋縱桁斜桿及豎桿粘貼碳纖維布，改善斜桿及豎桿的受力狀況，提高桁架的整體承載能力。

（7）修復(fù)橋面系排水系統(tǒng)，特別處理橋面板及橋面縱梁索塔處（（10-1）-（10-2）及（40-1）-（40-2））橋面板兩處貫通裂縫，防止?jié)B水侵蝕橋梁構(gòu)件，影響耐久性。

[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（CJJ99-2003）.城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JTGH11-2004）.公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范.北京：人民交通出版社，2004.

U441

A

1673-0038（2015）32-0314-02

2015-7-21

鄭霞（1966-），女，工程師，專(zhuān)科。