一、工程概況
國(guó)內(nèi)某橋全長(zhǎng)60米，寬度35米。上部結(jié)構(gòu)采用3x20m預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支空心板，梁高90cm。橋面為10cm混凝土現(xiàn)澆層+10cm混凝土橋面鋪裝；GQF-Z80型伸縮縫；GYZ系列橡膠支座。下部構(gòu)造采用樁柱式墩，樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)為柱式臺(tái)。橋臺(tái)臺(tái)前為鋼筋混凝土擋墻，臺(tái)后填土7～8米，臺(tái)前15米，臺(tái)后30米作地基加固按照粉噴樁處理。設(shè)計(jì)荷載：公路-I級(jí)，設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100。設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度為0.10g。橋梁建成還未通車(chē)，在施工橋位處另外一座上跨本橋的橋梁基礎(chǔ)時(shí)發(fā)現(xiàn)本橋橋臺(tái)立柱半環(huán)向開(kāi)裂。由于可能存在施工對(duì)橋梁造成的干擾影響，故需對(duì)本橋病害成因做出科學(xué)評(píng)價(jià)。
圖1 橋梁概貌
二、檢測(cè)的目的和工作內(nèi)容
1、檢測(cè)的目的
對(duì)照2009年2月的檢測(cè)情況，從加固設(shè)計(jì)角度出發(fā)進(jìn)一步判明橋梁構(gòu)件缺陷程度、病害成因及影響范圍，為橋梁的維修和加固提供可靠的依據(jù)。
2、檢測(cè)的工作內(nèi)容及方法
1、表觀檢測(cè)
采用鋼尺、刻度放大鏡、塞尺、聲波檢測(cè)儀等設(shè)備，對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫情況、表觀缺損、墩臺(tái)基礎(chǔ)變位、附屬構(gòu)造進(jìn)行表觀檢測(cè)，繪制裂縫分布圖。
2、超聲回彈綜合法混凝土強(qiáng)度檢測(cè)
采用RS-STO1C非金屬聲波檢測(cè)儀，運(yùn)用超聲回彈綜合法對(duì)橋臺(tái)立柱和擋墻進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，為評(píng)估計(jì)算提供依據(jù)。
3、鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)
根據(jù)電磁波原理，采用PROFOMETER5鋼筋直徑及保護(hù)層厚度測(cè)試儀檢測(cè)橋臺(tái)立柱鋼筋保護(hù)層厚度情況。鋼筋保護(hù)層為鋼筋提供良好的保護(hù)作用，必要的保護(hù)層能夠推遲環(huán)境中的水汽、有害離子等擴(kuò)散到鋼筋表面的時(shí)間，同時(shí)推遲因混凝土碳化使鋼筋失去堿性保護(hù)的時(shí)間。因此，混凝土保護(hù)層厚度及其分布均勻性是影響結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的一個(gè)重要因素。
三、橋梁主要病害
主要病害為橋臺(tái)立柱環(huán)向開(kāi)裂。0號(hào)臺(tái)和3號(hào)臺(tái)各個(gè)立柱均出現(xiàn)不同程度的環(huán)向裂縫，裂縫普遍分布于立柱靠橋墩一側(cè)1/2展開(kāi)平面內(nèi)。立柱下端較上端裂縫分布相對(duì)密集，裂縫寬度較大。0號(hào)橋臺(tái)立柱裂縫共計(jì)93條，裂縫長(zhǎng)1.10m～2.66m，縫寬0.1mm～0.85mm之間；最大縫寬達(dá)1.46mm，出現(xiàn)在0號(hào)臺(tái)3號(hào)立柱下方, 3號(hào)和4號(hào)立柱裂縫相對(duì)密集。3號(hào)橋臺(tái)立柱裂縫共計(jì)35條，裂縫長(zhǎng)0.3m～2.0m，縫寬0.05mm～0.30mm。
擋墻基礎(chǔ)前移造成擋墻向后傾斜，傾角為88.2o～89.3o，如下圖所示。挖開(kāi)擋墻基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)0號(hào)臺(tái)擋墻半環(huán)繞橋臺(tái)樁基與其抵死，3號(hào)臺(tái)擋墻基礎(chǔ)與橋臺(tái)樁基間距較小。病害成因分析：施工超重荷載和臺(tái)后土壓力共同作用造成橋臺(tái)擋墻向前滑移傾斜，擋墻前移后與橋臺(tái)樁基接觸。
圖6 0號(hào)臺(tái)和3號(hào)臺(tái)處擋墻傾斜示意圖
圖7 0-3#立柱處擋墻基礎(chǔ)開(kāi)挖 圖8 3-5#立柱處擋墻基礎(chǔ)開(kāi)挖
圖9 立柱裂縫產(chǎn)生病害分析示意圖
四、病害成因分析
檢測(cè)時(shí)通過(guò)測(cè)量擋墻和立柱間距發(fā)現(xiàn)，擋墻已呈傾斜狀；因此初步判定為擋墻因抗力不足，擋墻墻趾將土壓力作用在樁身上，使立柱承受較大彎矩，超過(guò)其承載能力，引起立柱向河心側(cè)環(huán)向開(kāi)裂。為證實(shí)此判斷，檢測(cè)時(shí)挖開(kāi)了0號(hào)臺(tái)3#、4#立柱和3號(hào)臺(tái)5#立柱對(duì)應(yīng)位置的擋墻墻趾發(fā)現(xiàn)：擋墻墻趾與樁基已全部接觸到一起，樁基已深入在墻趾范圍內(nèi)。因此可以判斷立柱環(huán)向開(kāi)裂為擋墻抗力不足滑動(dòng)及施工時(shí)擋墻與樁柱間距控制不嚴(yán)，造成立柱基礎(chǔ)承受較大彎矩引起。
