武漢市朱家河大橋病害調查報告
一、概 況
朱家河大橋位于武漢市東部的長江支流朱家河上,該橋建于1987年,橋梁全長271.06米,橋跨組合為25m+60m+95m+60m+25m。橋面寬1.5m(人行道)+15m(行車道)+1.5m(人行道)。設計荷載為汽-20級,掛車-100。主孔為斜壓桿或變截面預應力鋼筋砼T構桁架梁、懸臂端梁長35.42m,兩T構間掛孔梁,過度孔和邊跨均為預應力鋼筋砼簡支T梁。主墩(2#墩和3#墩)為鋼筋砼空心墩,鋼筋砼沉井基礎,中墩(1#墩和4#墩)為重力式墩身,基礎為鋼筋砼鉆孔灌注樁,橋臺為鋼筋砼埋置和鋼筋砼鉆孔灌注樁基礎。
2002年該橋曾進行過全橋檢測,發(fā)現(xiàn)大橋存在一些病害并于2003年5月進行了補強和加固處理。目前發(fā)現(xiàn)橋梁原補強加固處理的部位,裂縫重又拉開,砼表層脫離,并有繼續(xù)發(fā)展的趨勢。為了徹底摸清橋梁病害現(xiàn)狀和范圍,武漢路源工程質量檢測有限公司受武漢江環(huán)發(fā)展實業(yè)總公司委托于2008年3月22日對全橋的外觀質量進行全面普查和檢測。
二、檢測目的
本次通過對橋梁的使用現(xiàn)狀、缺陷及損傷進行現(xiàn)場檢測,明確缺陷的損傷的性質、部位、嚴重程度和發(fā)展趨勢,尋找缺陷及損傷產(chǎn)生的原因,為橋梁的維護、加固設計提供技術資料和處理建議。
三、檢測依據(jù)
1、《城市橋梁養(yǎng)護技術規(guī)范》(CJJ99-2003)
2、《回彈法檢測混凝土結構技術規(guī)范》(JGJ/T23-2001)
3、《公路工程質量檢驗評定標準》(土建工程) (JTG F80/1—2004)
4、《公路工程結構可靠度設計統(tǒng)一標準》(GB/T50283-1999)
5、《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》(JTJ 073-96)
6、《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTG D60-2004)
四、主要檢測儀器及設備
主要檢測儀器及設備見表1。
表1 主要儀器一覽表
五、結構病害檢測
外觀記錄橋跨編號示意圖見圖一。
圖一 墩臺編號示意圖
全橋存在的病害主要表現(xiàn)在0#橋臺臺頂、1#橋墩墩身、4#墩墩身、兩側
帽梁、人行道板外邊緣、桁架拱上梁板等處。
1、 橋梁中墩
1#橋墩墩身兩面裂縫曾用環(huán)氧樹脂灌漿補強過,現(xiàn)已全部拉開,裂縫均由承臺
頂向上縱向發(fā)展。
其部位見示意圖二
4#橋墩墩身兩面裂縫發(fā)展較1#墩嚴重。
裂縫位置見示意圖三
2、 橋臺
0#和5#橋臺上游下游側靠近耳墻附近的胸墻原加固的條形鋼板局部銹蝕、脫開、砼剝離、鋼板固定螺栓拔出。病害部位見圖四、圖五。
3、 人行道
人行道板邊緣桁架拱上梁板、1#墩、4#墩帽梁底砼開裂、剝離、鋼筋外露銹蝕見下圖。
1#橋墩帽梁露筋
1#橋墩帽梁露筋

漢口側桁架上方梁板滲水

漢口側桁架上方梁板滲水、砼剝落、鋼筋外露

人行道板露筋

橋梁結構病害描述見表2

表2 橋梁結構病害記錄表
3、砼抗壓強度、碳化深度檢測
?。?)砼抗壓強度
橋梁主要受力構件砼強度、回彈檢測結果見表3。
表3 主要受力構件回彈法檢測結果

?。?)砼碳化深度測量
砼碳化深度測量值見表4
表4 砼碳化深度測量值 單位mm
六、結果分析
經(jīng)過觀測,原補強加固的1#、4#橋墩墩身的裂縫現(xiàn)已拉開,0#、5#橋臺臺頂加固的鋼板局部已脫開并銹蝕、砼剝離,并有繼續(xù)發(fā)展的趨勢,分析產(chǎn)生病害的原因:
一方面由于橋墩砼施工質量不良,孔隙率較大,密實性較差,這使得結構砼的抗碳化性能降低,強度低,表層風化。另一方面則是墩臺原基礎存在的問題和不斷增加超重車輛的沖擊荷載,這是結構產(chǎn)生縱向開裂裂縫的重要原因。而橋臺的病害主要是臺背回填壓實質量問題未根本解決,鋼板脫開是螺桿長度不夠。
砼表層鋼筋外露,顯然是由于砼密實性差,長期受到雨水和潮濕空氣的不斷浸蝕滲透使砼老化鋼筋銹蝕膨脹,砼表層開裂剝離,從而造成大面積鋼筋外露,腐蝕將進一步加劇,加速了橋梁的損壞速度。這一系列病害將大大縮短橋梁的使用壽命。
七、檢測結論
通過對朱家河大橋的外觀質量調查檢測,結論如下:
1、0#、5#橋臺上下游側靠近耳墻附近的胸墻的條形加固鋼板變形拱起,局部銹蝕脫開、砼剝離總面積約5m
2,加固鋼板局部銹蝕粘貼面已脫開。
2、1#墩、4#墩原裂縫補強面已拉開,并在繼續(xù)發(fā)展,裂縫總長約51m。
3、人行道板邊外緣、桁架拱上板梁及帽梁底面砼剝離,鋼筋外露銹蝕面積達270m
2。
4、實測1#墩、4#墩、0#橋臺、梁板等主要受力構件砼碳化深度為7.6mm。回彈值推定對應強度為21.8MPa、17.8MPa、34.2MPa和45.4MPa。其中4#墩砼強度偏低。砼經(jīng)過20余年,現(xiàn)已經(jīng)有風化的現(xiàn)象。
八、加固建議
針對該橋橋墩、橋臺、帽梁、人行板邊外緣、桁架拱上板梁等處病害現(xiàn)狀
和特點,建議如下:
1、盡快對已出現(xiàn)的裂縫和露筋進行維修修補及加固?;謴蜆蛄航Y構的功能,延長橋梁的使用壽命。
2、對橋臺原加固的鋼板進行防銹處理,清除已剝離砼,用環(huán)氧樹脂水泥砂漿修補,鋼板用15cm長螺桿加固,其他脫開部位用環(huán)氧樹脂膠修補,臺背原回填基礎用水泥固結灌漿進行處理,使其穩(wěn)定。
3、對橋墩裂縫的處理。應先清除原裂縫中已老化的環(huán)氧進行清縫,然后按
常規(guī)的裂縫補強加固的方法進行,待灌縫補強完成后,采用碳纖維布按照4cm寬
沿墩身圈包,粘帖4條進行加固,提高橋墩的整體強度,加固方法略。
4、對露筋部位除掉松動砼層,鑿毛面層,鋼筋除銹,涂刷阻銹液,然后用
高強度水泥砂漿補強封面。
5、應對該橋過往車輛進行限載和限速,并采取措施達到真正現(xiàn)在的要求
全橋病害統(tǒng)計表
九、外觀缺陷照片
4#橋墩諶家磯至漢口面裂縫
4#橋墩諶家磯至漢口面裂縫
4#橋墩漢口至諶家磯面裂縫
4#橋墩漢口至諶家磯面裂縫
4#橋墩帽梁露筋
4#橋墩帽梁露筋
1#橋墩諶家磯至漢口面裂縫
1#橋墩諶家磯至漢口面裂縫
1#橋墩漢口至諶家磯面裂縫
1#橋墩帽梁露筋
1#橋墩帽梁露筋
漢口側桁架上方梁板滲水
漢口側桁架上方梁板滲水、砼剝離、鋼筋銹蝕
漢口側桁架上方梁板滲水
人行道板露筋
鋼板拉開
鋼板拉開
鋼板拉開