一、 工程概況 西漢高速公路XK1145+430大橋位于澇峪河沿岸,該橋上部結(jié)構(gòu)為5×20m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)箱梁,下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩、樁基礎(chǔ),臺座式橋臺。該橋于2007年10月投入運營。
2010年9月9日上午,該橋北側(cè)對角岔隧道入口處洞頂上部山體落石,砸在第1孔1-2#中梁上,導(dǎo)致第1孔橋面、護(hù)欄和梁體嚴(yán)重?fù)p壞。
圖1 橋梁位置概貌
地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,集團(tuán)公司組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場踏勘。陜西高速公路工程試驗檢測有限公司對該橋受損部位及損傷情況進(jìn)行應(yīng)急檢查。
橋梁檢查主要結(jié)果如下:
(1)橋面及箱梁頂板損傷檢查結(jié)果
橋面及箱梁頂板損傷部位距橋頭約6.7 m,離左側(cè)護(hù)欄約3.5m,面積約2.0m×0.8m,深度0-30cm,橋面及箱梁頂板嚴(yán)重破損、塌陷,損傷情況詳見照片2。
(2)1-2#箱梁損傷檢查結(jié)果
箱梁損傷集中在1-2#箱梁上,其中左側(cè)腹板和底板部位嚴(yán)重開裂、破損。損傷主要分布在0號臺起3~9m范圍內(nèi)。主要表現(xiàn)為中心位置大范圍的混凝土壓碎、鋼筋和波紋管外露現(xiàn)象,損傷嚴(yán)重區(qū)域腹板完全裂透,裂透區(qū)域長度約0.35m,寬度10~25cm。
(3)1-1#箱梁損傷檢查結(jié)果
1-1#梁1/4L附近右側(cè)腹板存在2條斜向裂縫,縫寬0.12-0.20mm,3/4L附近右側(cè)腹板存在5條斜向裂縫,縫寬0.08~0.12mm,裂縫病害描繪圖見圖1。箱梁底板、左側(cè)腹板未見明顯開裂。另鑿除濕接縫施工時引起1-1#梁1/4L附近右側(cè)翼板出現(xiàn)1處縱向開裂,最大縫寬0.50mm。
(4)1-3#箱梁損傷檢查結(jié)果
1-3#梁1/4L附近左側(cè)腹板存在1條斜向裂縫,縫寬0.10mm,3/4L附近左側(cè)腹板存在3條斜向裂縫,縫寬0.10~0.16mm。箱梁底板、右側(cè)腹板未見明顯缺損。
(5)護(hù)欄損傷檢查結(jié)果
落石對第1孔局部護(hù)欄鋼管的損傷較嚴(yán)重,其中左側(cè)護(hù)欄的鋼管損毀6m,位置在距橋頭17m~23m之間,右側(cè)護(hù)欄的鋼管損毀2m,位置在距橋頭4m~6m之間。
(6)結(jié)論
落石造成該橋第1孔箱梁嚴(yán)重開裂、破損,承載能力嚴(yán)重削弱,不能滿足設(shè)計荷載通行要求。
圖2 墜石橋面砸落點
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圖3 中梁腹板損傷
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圖4 邊梁腹板裂縫
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圖5 護(hù)欄損傷
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二、 橋梁加固處理方法及施工順序 2.1 加固處理主要原則 1、由于落石對該橋邊跨中梁造成了嚴(yán)重的沖擊,使箱梁腹板出現(xiàn)嚴(yán)重破損,腹板開裂、破損范圍大,損傷情況極其嚴(yán)重,因此,根據(jù)現(xiàn)場專家及領(lǐng)導(dǎo)要求,對該橋邊跨中梁極其橋面鋪裝進(jìn)行拆除,更換邊跨中梁后,并恢復(fù)橋面鋪裝;
2、在落石沖擊荷載的作用下,該橋第一跨兩片邊梁靠近中梁的腹板1/4L處出現(xiàn)不同程度的斜裂縫,該斜裂縫必會造成邊梁承載力降低,因此本次設(shè)計中,采用裂縫注漿封閉及粘貼鋼板的方法對邊梁進(jìn)行加固處理。
3、恢復(fù)受損的護(hù)欄及橋面鋪裝。
2.2 施工順序: 1、預(yù)制新的邊跨中梁;
2、洗刨原橋橋面瀝青混凝土鋪裝層;
3、鑿除原橋邊跨中梁頂面5m寬、縱向20m長范圍內(nèi)的混凝土現(xiàn)澆層;
4、對受損的邊跨中梁及其兩側(cè)濕接縫、橫隔板進(jìn)行拆除,并應(yīng)注意保留兩側(cè)邊梁的濕接縫以及橫隔板鋼筋,以便與新預(yù)制主梁鋼筋焊接;
5、架設(shè)新的預(yù)制中梁,并重新澆筑邊跨中梁兩側(cè)縱向濕接縫以及兩側(cè)橫隔板;
6、對邊跨兩片邊梁進(jìn)行加固處理;
7、恢復(fù)橋面鋪裝及受損護(hù)欄;
8、恢復(fù)橋面交通。
三、 加固效果評價 該橋通過此類處理方法,在較短時間內(nèi)完成了對受損主梁的加固處理,保證了西漢高速的正常通車,產(chǎn)生了較好的社會效益,受到了業(yè)主的良好評價。