钢筋混凝土加劲桁架悬索桥检测与评估

郑霞

（三明市市政工程管理处　福建　三明　365000）

钢筋混凝土加劲桁架悬索桥检测与评估

郑霞

（三明市市政工程管理处福建三明365000）

本文通过对一钢筋混凝土加劲桁架悬索桥检测与评估进行介绍和结果分析，得到的结论能够对类似的桥梁工程起到积极的借鉴意义。

钢筋混凝土加劲桁架悬索桥；检测；评估

图1　三明下洋悬索桥立面布置图（单位：cm）

图2　横向加劲桁架的立面图

图3　桥面纵梁裂缝展开示意

图4　桥面板裂缝展开示意图

1　工程概况

三明下洋悬索桥建于1996年，主桥为46m+128m+46m的钢筋混凝土加劲桁架悬索桥，设计荷载标准为汽-15级，人群荷载3.5kN/m2，桥面宽度布置为7+2×1.5m人行道。主桥的总体立面布置图见图1。主缆由24根φ42（7×19）高强钢丝绳组成，索面中距10.8m，吊索采用镀锌钢丝绳，直径φ39，表面涂防锈漆，全桥共有52对吊索。主塔为H型钢筋混凝土塔，混凝土标号C30。索塔基础采用明挖天然扩大基础，主塔基本构造见图2。加劲梁采用钢筋混凝土桁架，结构采用预制吊装的施工工艺，预制构件长度为4m，与吊索间距相等。纵梁与横梁一起布置成为沿桥长方向连续的桁架体系，横向加劲桁架的立面图见图1～2。

各主要构件编号如下：由东往西方向为桥梁正方向。吊杆编号：分上游侧吊杆和下游侧吊杆，每侧吊杆编号由东往西依次增大、最东处为1#吊杆（DG1#）。横桁编号：吊杆处横桁编号与吊杆编号一致。

2　检查结果

2.1桥面系

桥面主要病害为：桥面板及桥面纵梁：桥面板及桥面纵梁病害主要集中在索塔处（（10-1）-（10-2）及（40-1）-（40-2））桥面板的后浇缝处，两处裂缝均贯通整个桥面板至板底粘贴碳纤维布处详见图3～4，桥面板底部有明显渗水痕迹，局部钢筋锈蚀，裂缝宽度最大测读值为5.30mm。

2.2上部结构

主缆：索鞍处主缆防腐层及主缆完好；上游侧21#～22#节段和下游侧25#～26#节段处镀锌铁皮内侧轻微渗水，防腐油脂混水，主缆钢丝表面光亮如新。

图5　鞍座偏位示意图

锚杆和锚室内拉索：西侧下游拉索有1处局部保护层破损，拉索表面轻微锈蚀；东侧下游一处拉索保护层破损，黄油覆盖完整，未见锈蚀；锚杆根部普遍锈蚀；锚板普遍锈蚀，部分泡水、锈蚀严重；部分拉索根部（锚头处）外露，防腐油脂变质，拉索表面轻微锈蚀；拉索锚杯表层普遍锈蚀，个别锈蚀严重。

索鞍：东西侧索鞍均向中跨跨中方向偏移，偏移值介于2.1～ 19.3cm之间，其中最大值偏移值为东南索鞍中心线相对支座中心线偏移（本次检测对索鞍上设置的观测索鞍位移钢尺进行测读）。对四个鞍座外观检查结果表明：所有索鞍钢结构表层油漆均有不同程度的起皮、剥落，油漆剥落处表层轻微锈蚀。东北鞍座混凝土底座1处漏筋锈蚀S=20cm×2cm。

索夹：全桥索夹未发现有明显的错位和滑移。全桥所有索夹均有面漆起皮、密封填料老化现象、索夹处漏油病害。详细抽查了部分索夹，发现均存在索夹中缝附近油漆积水外鼓、剥开外鼓油漆发现有锈蚀现象。

吊索：全桥共有3根吊索（下游30#、下游26#、上游49#）被油污附着较严重，拨开表层油污发现吊索表层油漆已经完全剥落，吊索钢丝表层未见明显锈蚀；其余吊索表层防锈漆均有局部小面积轻微开裂、起皮和剥落，纵桁架处系杆表面均有局部轻微锈蚀。

纵桁：纵桁下弦杆粘贴碳纤维布仅有一处因刮伤而破损，其余位置完好；纵桁上弦部分位置连接钢板裸露锈蚀，在东西两座索塔处中跨桁架与边跨桁架连接处存在结构裂缝，最大裂缝宽度测读值为0.90mm；大量纵桁斜撑存在混凝土剥落、开裂、露筋锈蚀等病害，最大裂缝宽度测读值为0.32mm。

图6　东西两座索塔架连接处结构裂缝

横桁：横向桁架下弦杆粘贴碳纤维布与原混凝土结合完好，仅在东侧索塔中跨桁架与边跨桁架连接处存在1处结构裂缝，其他位置完好；横桁上弦个别位置有裂缝（全桥共4处），所测裂缝宽度最大值0.32mm；个别位置斜撑发现有裂缝，所测裂缝宽度最大值0.42mm；部分横桁存在露筋锈蚀且病害全部集中在横桁上下游两端（人行道板底）；全桥所有后加钢斜杆均有不同程度的锈蚀，部分锁紧钢板锈蚀严重。

2.3下部结构

锚碇：东侧锚室上方杂草滋生。东西锚室常年严重积水（已经使用水泵定时排水）；四个后加小锚室具有不同程度的积水，西侧下游小锚室侧墙漏水，其内内积水较严重。

索塔基础：索塔基础：对1#、2#主塔桥墩水下部分外观检查，未发现明显病害，对2个索塔基础进行水下探摸与拍摄检查，结果表明：索塔基础底部未发现冲刷、掏空等病害。索塔基础表层覆盖水生贝壳，面积约30%，个别位置索塔桥墩表面缠绕有渔网。

3　主要病害原因分析

（1）该桥比较典型的病害为纵桁上弦、桥面板及桥面纵梁在东西两座索塔支座处均出现负弯矩裂缝（最大裂缝宽度测读值0.90mm），主要是因为主缆及吊索松弛等原因，加劲梁桁架存在桥跨整体下沉现象，加劲梁产生趋近三跨连续梁形式受力的内力重分布导致。

（2）索缆系统病害主要是因为索缆表面原有的防水设施老化失效或者未设置有效的防水设施，索缆受雨水侵蚀所致。

（3）纵桁斜撑普遍存在大量的在混凝土剥落、开裂、露筋锈蚀等现象。斜撑为拉压构件，受拉受构件表面形成裂缝，雨水从裂缝处渗入，引起钢筋锈蚀膨胀，导致斜撑表面开裂，严重处导致混凝土剥落，混凝土剥落后形成露筋锈蚀。

4　建议

（1）建议对全桥吊索进行调整，适当整体抬高桥面标高，使其结构受力合理，从而在根本上解决负弯矩区开裂问题。

（2）修复主缆表面防水系统，防止雨水渗入主缆内部。本次检查发现虽然目前主缆内局部存在防腐油脂渗水现象，但主缆钢丝完好，建议加强主缆的日常检查养护，并结合下一次定期检查结果，适时重做主缆内部防腐。

（3）处置锚室渗水、积水问题，尤其需确保小锚室内部干燥，并重新对锚室内部的主缆散索、锚杆、锚板等钢构件及其连接构件进行专业的防腐涂装。

（4）重新对全桥索夹、吊杆及其联接件进行专业除锈防腐保养。

（5）全桥索鞍均有不同程度偏位，应加强索鞍偏位的定期监测。

（6）对全桥的横桁后加钢斜杆重新除绣上漆。鉴于大量纵桁斜撑存在混凝土剥落、开裂、露筋锈蚀等病害，结合结构受力分析，建议对全桥纵桁斜杆及竖杆粘贴碳纤维布，改善斜杆及竖杆的受力状况，提高桁架的整体承载能力。

（7）修复桥面系排水系统，特别处理桥面板及桥面纵梁索塔处（（10-1）-（10-2）及（40-1）-（40-2））桥面板两处贯通裂缝，防止渗水侵蚀桥梁构件，影响耐久性。

[1]中华人民共和国行业标准（CJJ99-2003）.城市桥梁养护技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[2]中华人民共和国行业标准（JTGH11-2004）.公路桥涵养护规范.北京：人民交通出版社，2004.

U441

A

1673-0038（2015）32-0314-02

2015-7-21

郑霞（1966-），女，工程师，专科。