引述
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,我國現(xiàn)有橋梁中有相當(dāng)一部分由于設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低,出現(xiàn)橋面龜裂 破損,鋼筋銹蝕,混凝土碳化深度嚴(yán)重等問題,難以滿足使用上的要求,部分舊橋已經(jīng)處于危橋狀態(tài)。全部拆除舊橋重建新橋既無必要,也不現(xiàn)實(shí)。因此,我們要采取有效的檢測加固措施,提高其承載力,使其滿足交通量增長的需求,繼續(xù)為現(xiàn)代交通運(yùn)輸服務(wù),從而給國家?guī)盹@著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
1、沙浦橋概況
沙浦橋?yàn)閱慰玷旒芄皹?,該橋全長約22.0m,主跨為18.0m,橋梁全寬為12.0m,橋面凈寬為11.4m,1995年1月完工。設(shè)計(jì)荷載為汽車-20級,拱肋自東向西編號依次為A、B、C D、E、F。
1.1存在問題
1.1.1橋面鋪裝層表面沿全橋長方向有壓碎帶,壓碎帶的位置在每相鄰的兩個拱肋之間的部分,壓碎帶表面混凝土剝落、粗骨料外露。
1.1.2護(hù)欄在橋墩處斷裂。
1.1.3橋墩處拱形橋頭搭板露空,搭板下支撐立柱傾斜。
1.1.4(腹拱側(cè)壁)有沿橋梁全寬方向的走向大致水平的兩道橫向裂縫,上裂縫寬約為lcm,下裂縫寬約為0.5cm,均沿橋?qū)挿较驒M向貫穿。
1.1.5兩側(cè)腹拱底板靠側(cè)壁腳,立柱外側(cè)分別有一道沿橋?qū)捪蜇灤┑臋M向裂縫,裂縫寬度均約為0.5cm。
1.1.6橋面裂縫:橋墩頂處沿橫橋向分別有一道貫穿裂縫,寬度約為lcm。
1.2碳化深度檢測和混凝土保護(hù)層厚度采用1%酚酞酒精試劑,對每根拱肋選取3個測點(diǎn),對現(xiàn)場鑿取的混凝土測區(qū)進(jìn)行檢測,測得每根梁碳化深度。再采用PROFOMETER5鋼筋定位儀測得拱肋鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度見表1所列。
1.3混凝土強(qiáng)度檢測
混凝土強(qiáng)度回彈值及超聲檢測碳化深度修正結(jié)果見表2。
表2中回彈強(qiáng)度值已經(jīng)進(jìn)行超聲檢測修正和碳化深度修正,此強(qiáng)度推定值僅作為參考。
1.4靜載試驗(yàn)
1.4.1靜載試驗(yàn)加載原理及方法
測點(diǎn)布置圖見圖1所示。
試驗(yàn)荷載效率
應(yīng)滿足
其中:Sstat為試驗(yàn)荷載作用下檢測部位變位或力的計(jì)算值;S為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)活載作用下變位或力的計(jì)算值;
為設(shè)計(jì)取用的動力系數(shù)。
鑒于橋梁的使用現(xiàn)狀,為保證安全,在進(jìn)行靜荷載試驗(yàn)時采用橋梁原設(shè)計(jì)荷載汽-20級的80%進(jìn)行加載,Hino FS63型加載車的參數(shù),見表3所列。
采用空車和重車兩級加載,每一級加載分4個載位,記錄每1個載位的應(yīng)變讀數(shù);撓度測試主要針對A、F拱頂測點(diǎn)展開,撓度測試時重車分橫向和縱向兩種方式加載,橫向?qū)ΨQ布載,見圖2和圖3。
1.4.2試驗(yàn)結(jié)果及分析
采用偏心受壓法計(jì)算汽車荷載的橫向分布,利用ANSYS結(jié)構(gòu)分析軟件對其進(jìn)行建模分析。按彈性T作階段計(jì)算理論撓度值,計(jì)算結(jié)果及實(shí)測值見表4、表5所列,其校驗(yàn)系數(shù)=實(shí)測撓度值/理論撓度值。
1.4.3靜載試驗(yàn)結(jié)果評定
A、F肋拱頂撓度在不同的橫向載位上實(shí)測撓度校驗(yàn)系數(shù)介于0.27-1.00之間;A、F肋拱頂撓度變化基本對稱;A、F肋拱頂撓度在不同的縱向載位上校驗(yàn)系數(shù)介于0.77-1.04之間;F肋拱頂撓度與A肋拱頂撓度在數(shù)量上相差不大。
橫向加載卸載30min后.A肋拱頂殘余撓度為0.9mm,為最大撓度值的10.8% ;F肋拱頂殘余撓度為0.6mm,為最大撓度值的8.6%。
縱向加載卸載30min后,A肋拱頂殘余撓度為0.5mm,為最大撓度值的6.1%;F肋拱頂殘余撓度為0.1mm,為最大撓度值的4.8%。
橫向加載、縱向加載得到的最大的拱頂撓度為8.3mm,最大撓度與計(jì)算跨徑的比值8.3/18000—1/2168<1/800×0.8=1/1000,撓度滿足規(guī)范要求。
主拱圈上未發(fā)現(xiàn)裂縫,加載過程中沒有發(fā)現(xiàn)新裂縫。
2、鑒定結(jié)論
2.1拱肋混凝土強(qiáng)度偏低,A、B、E、F拱為C20,C、D拱只有C15,混凝土強(qiáng)度不足,應(yīng)對各拱肋予以加固處理。
2.2橋臺填土沉降和樁基礎(chǔ)沉降造成的橫向貫通裂縫,應(yīng)對立墻及木樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理或翻建。
2.3該橋梁上部主體結(jié)構(gòu)基本上處于正常-T作階段,但使用承載力和縱向剛度不足,應(yīng)采取措施提高結(jié)構(gòu)總體剛度。
2.4附拱板破壞嚴(yán)重,重建橋頭搭板。
2.5對橋臺及拱腳混凝土破損部位予以加同處理。
2.6建議對主要的混凝土承重構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)處理,延緩混凝土碳化速度。
2.7由于該橋構(gòu)件橫向連系較弱,故橋面板上產(chǎn)生了很多拱肋之間的壓碎破壞現(xiàn)象,應(yīng)對橋面系予以維修加固。
2.8如長期在重交通情況下使用,考慮到該橋現(xiàn)有技術(shù)狀況、地質(zhì)狀況不詳?shù)惹闆r,建議拆除重建。
3、結(jié)束語
在短時間內(nèi)重建危橋,不僅需要大量投資,必然影響到重點(diǎn)工程建設(shè),這有悖于橋梁建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。我們在興建新橋的同時,仍然要十分重視舊橋的使用價值。本文以沙浦橋?yàn)槔?,闡述檢測鑒定與加同的過程。當(dāng)然,針對不同橋梁,方法各異。我們要積極引進(jìn)、開發(fā)舊橋檢測和加同的先進(jìn)技術(shù)、材料和設(shè)備,合理確定加同方案,對癥下藥,使得舊危橋仍可能長時期地發(fā)揮作用,讓有限資金發(fā)揮更大的效益,使我國橋梁建設(shè)真正步入“建養(yǎng)并重”的可持續(xù)發(fā)展道路。