沙塔公路博河中桥桥梁结构质量检测评定探析

马 雷

(新疆交通科学研究院道路研究一所)



沙塔公路博河中桥桥梁结构质量检测评定探析

马 雷

(新疆交通科学研究院道路研究一所)

首先，对博河中桥进行了一定的检测和评定，然后再对该桥的主要承载结构进行检算，在博河中桥拥有的技术、以及未来提高服务水平的基础之上，并且以质量的检查结果和承受力的检算结果作为依据，提出更新改造的相关意见，保证桥梁以后能够安全使用。

沙塔公路博河中桥；桥结构；质量检测

1 工程的简单介绍

博河中桥的桥梁总长度为52 m，桥面的宽度为-7+2×0.75 m，其中7m为车行道，0.75 m为人行道。桥梁的上部结构是4～15 m装配式的钢筋混凝土T型桥梁，每个孔都有6片T梁，桥面的纵坡为0.89%，桥面的横坡为1.6%，坡面是由沥青混凝土的桥面铺成的。其上部结构混凝土强度的等级为C25,其设计荷载为挂车-100，汽-20级，设计的洪水频率为1/50。

桥墩台是双柱式结构，以钻孔灌注桩作为基础。这其中，桥墩台是桩柱接盖梁的构造，桥台为桩基接盖梁结构，桥墩台的盖梁高度为1.11 m，宽度为1.22 m。

2 桥梁的调查和监测

2.1 主桥质量检测的内容

依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》中的相关规定，对桥梁的结构物或者桥梁的附属设施中的构建或者部位进行检查与检测，可以分为一般性的检测评定和详细的检测评定。

2.2 桥梁一般性的检测评定

(1)桥面的检测

现在的桥面是新铺筑的路面，原来的铺装层现状不能检测到。新铺筑的路面比较平整，而且也十分干净，其横、纵的坡度陡比较顺直，路堤和桥头的连接处过度也比较平顺，标线的线型也十分完整流畅，博河中桥没有设置人行道，所以全桥的防撞栏、栏杆、护栏都完好无损。由于新铺桥面铺装的覆盖，没有检测到伸缩缝破损的情况，伸缩缝所在的桥面出现下凹的现状，下凹的深度足足有3 cm，由于桥面的新铺装，泄水管的入口尺寸也有所缩小，但是能够满足正常的使用。

(2)上部结构的检测

首先，对横隔板进行检测，横隔板的竖向裂缝比较严重，而且裂缝在不同的梁跨间有一定的差异，但也是具有一定的规律性。1梁-6梁梁间的横隔板的裂缝程度最深，别的梁跨间的横隔板裂缝的程度稍微较轻，主要原因为：主梁之间的距离为1.6 m，而车轮横向之间的距离为1.8 m，车辆行驶的轨迹主要作用在主梁的部位，在轮迹不断的作用下，2片梁体下绕均匀，主梁变形和横隔板相协调，横隔板的裂缝也不是十分明显。相反，如果横隔板因为主梁下绕、扭曲产生的变形有比较大的拉应力，而且原来设计的横隔板以及翼板的拼接方法存在一定的缺陷，也将会导致横隔板和翼板的裂缝越来越严重。其次，是主梁的检测，1跨的裂缝程度比较轻，2跨次之，3跨梁翼板的连接部位裂缝是最为严重的。检测没有能够检测出具体的原因，估计是原桥铺装的受到不同程度的破损，对其造成一定的振动冲击，这也仅仅是工作人员的猜测，还没有得到验证。最后，对盖梁的检测，预制的盖梁是顺直完好的，混凝土的表面也没有较为明显的缺陷，盖梁的技术状况被评定为1。

(3)其他部位的检测

墩台的外观质量都比较好，其结构功能也是比较完整的。梁底的混凝土有一些蜂窝、导流坝、麻面等等，但是其破损的范围不大。

2.3 桥梁详细性的检测评定

(1)混凝土的强度

可以使用回弹法来检测混凝提的强度，分别对3桥台的台身、3桥台的T型梁、3孔6梁、3孔2梁进行分化，然后从中各选取5各区域进行检测，每个测区选择16个点，一共有320个点。测出各个点的回弹值，根据测出来的回弹值推求出各个测区混凝土的强度换算值。经过一系列的计算，桥台、梁体的混凝土强度的推定值和设计的强度值相差的不大，都能够基本满足正常的使用。

(2)混凝土碳化深度

在相同的时间内，混凝土的碳化深度和其拥有的强度有着近似的直线关系，强度越低，在相同的条件下其碳化的速度就越快，碳化的深度也就越深，对钢筋的保护能力就越差。实际测出混凝土的碳化深度为1～2 mm，都小于钢筋保护层的厚度。博河中桥的主要承重构件的袒护深度均应该为1 mm，在保护层完好无损的情况下混凝土的碳化深度对钢筋的使用功效没有较大的影响。

(3)保护层的厚度

实际测出1跨4梁的梁肋和梁底的钢筋保护层的厚度，保护层的平均值为3 cm，和评判的标准相比较，保护层对钢筋的耐久性有着较为严重的影响，实际测得的钢筋分布情况和原来设计有比较大的偏差。因此，可以得出，博河中桥的钢筋混凝提在施工的过程中，钢筋之间距离定位不够严格，导致钢筋有着较大的偏位。

2.4 全面的质量评定

依据《公路桥涵胡杨规范》中使用的评定方法，该桥的总体质量状况为39.9，依据最重要部位最差的损坏评定原则，将该桥评定为第四类桥。材料的质量状况评定结果为：承重构件钢筋的保护层的厚度比较小，完全不能满足结构构造的基本要求，保护层对钢筋的耐久性产生较大的影响，由于混凝土的碳化深度比较小，保护层在完好的状态下混凝土的碳化深度将对钢筋的功效产生较小的作用。结构主要存在的问题：博河中桥在设计时就存在一定的缺陷，原来设计的横隔板与翼板的连接处使用的设计方法是上世纪90年代之前使用的，焊接钢板使用的链接方式不能承受较大的拉力。另外，由于施工过程中存在一定的操作困难，常常出现钢板错位、焊剂质量不达标等问题。当前，该桥横向联系已经连接的钢板有较大的裂缝，横隔板也出现了竖向裂通，其受损都比较严重，甚至威胁到桥梁的安全。对检查结果产生的主要影响因素有：由于桥较大面积的抹面，对此次的检测以及回弹检查都造成比较大的影响。

3 结构分析

3.1 上部T梁的计算

依据梁格理论对博河中桥的整个桥的上部结构进行计算，将桥上部结构离散为空间杆系模型，并且采用韩国的M IDA S/ CIV IL2006进行计算。对横隔板的横向联系、模拟桥梁正常的使用情况进行充分的考虑，同时对汽车-20、公路2级以及公路2级车辆荷载进行正常的加载。根据桥梁横隔板的病害因素，在不考虑横隔板的横向联系的情况下，对汽车-20、公路2级以及公路2级车辆荷载进行单梁加载。分别在这两种加载的情况下，对右侧边梁支点、1/2截面、1/4截面使用阶段正截面的抗弯、使用阶段裂缝的宽度、斜截面抗剪进行验证。桥梁的上部结构基本能够满足抗剪、抗弯和使用阶段裂缝宽度的最低要求。

3.2 下部墩台盖梁的计算

使用桥梁通7.72桥梁软件对中桥的桥墩盖梁、桥台盖梁进行还原，按照汽车-20双车道、公路2级双车道以及公路2级车辆荷载双车道进行加载，再对原来的桥墩盖梁、桥台盖梁在不同荷载情况下能够满足结构的正常使用。

3.3 桩长的计算

按照图纸中设计的要求，以冲刷值7 m作为计算，桥墩桩长和桩配筋的检算都不能满足公路2级承载力的基本要求。

4 结束语

博河中桥横向已经连接的钢板出现了焊接开裂，横隔板也不选不同程度的竖向裂通，横向联系传力出现了失效，造成单梁受力，严重威胁着桥梁的安全。通过一系列的计算，桥梁的结构技术现状评分为Dr=39.9，依据《公路桥涵养护规范》，该桥梁属于四类桥，其状态是极其的差，在2001年修建结束时，该桥梁荷载等级为汽-20级，桥所在的公路现在已经被修成12 m宽的二级公路，拥有双车道。由于桥梁盖梁配筋比较少，不能满足公路汽-20级双车道的荷载标准。因此，应该尽快对桥梁的维修提出宝贵的意见。

[1] 马胜.沙塔公路博河中桥的现状评定与维修建议[J].新疆交通科技,2014,(31):58-59.

[2] 石冠跃.沙塔公路博河中桥设计[J].西部探矿工程,2005,(6):36-37.

2015-03-12

U445

C

1008-3383(2015)09-0118-01