一、 工程概况
本桥为预应力混凝土桁式组合拱桥(见图一、二),桥梁主跨150米,计算矢高f=25米,矢跨比f/L=1/6。下弦拱轴线为二次抛物线,抛物线方程为
。两岸边孔为连续刚构。全桥跨径组成12+14+3×16+150+2×16+3×14米,桥梁全长306.8米。
图一、大桥概貌
图二、大桥主跨布置图(单位:厘米)
图三、大桥上弦杆构造(单位:厘米)
桥面净宽7+2×1.00米(人行道),桥面全宽9.5米。桥梁上、下弦为箱型截面边箱加顶、底板组成三箱单室截面,上弦杆截面高114厘米(L/131.6),宽度712厘米;下弦杆截面高150厘米(L/100),宽度712厘米;拱顶截面高180厘米(L/83.3),顶、底板均采用加腋板,厚度12~14厘米。该桥两桁片中距5.24米(见图三)。
桥梁结构材料:上部构造为500#混凝土、下部构造为400#混凝土、人行道系300#混凝土。
桥梁设计荷载:汽车—20级,挂车—100 ,人群荷载为350公斤/平方米。
在2003年8月的桥梁检查中,该桥节点发现大量裂缝,全桥结构性破损比较严重,被贵州省高速公路总公司定为危桥。2004年6月8日——6月14日,在业主有关同志的大力配合下,我公司专业技术人员对该大桥进行了全面的桥梁检测。
二、 检测目的
2.1、 对大桥的宏观工作状况及细部健康状况进行检测,判别该桥目前存在病害及病害原因,从而对桥梁的结构质量和技术状态作出科学、客观、公正的评价。
2.2、为业主提供完整、可信的综合检测报告,给业主决策提供技术依据。为业主今后指导今后的桥梁养护、检测与维修工作提供技术资料。
三、检测内容
3.1、结构总体及细部尺寸的复核量测
范围:整个桥跨。
内容:主桥实测拱轴线,主要控制截面的尺寸、主拱圈及顶底板的厚度、拱上立柱、斜杆等结构实际尺寸。
3.2、构件混凝土强度检测
3.3、构件混凝土表面病害检查
范围:上部结构顶底板、主拱圈、拱上立柱、斜杆、拱脚及拱座等。
内容:检查下弦杆、上弦杆、竖杆、拱顶区段及杆件接头的混凝土质量(杆件编号见图五)。对照原施工图及《公路工程质量检验评定标准》、《公路养护质量检查评定标准》等规范结构表面裂缝分布、性状、形态和数量;结构混凝土表面蜂窝、麻面、剥落、层离、孔洞、露筋及锈迹区质量缺陷。
图五、主桥杆件编号
包括:
3.3.1、预应力钢筋及预应力孔道质量检查,检查灌浆情况及预应力钢筋锈蚀情况,封锚情况。
3.3.2、接头及节点:安装、开裂及裂纹的扩展情况。
3.4、结构混凝土内部检测
范围:拱脚与桥台联结处、竖杆及斜杆的接头处。
内容:钢筋锈蚀电位测定、混凝土碳化深度的测定、混凝土保护层厚度测定。
3.5、伸缩缝、桥面铺装、人行道、栏杆等桥梁附属设施作出评价。
图十二、普定侧引桥2#墩下游测钢筋位置及混凝土保护层厚度
图十七、普定岸下游侧的2#斜杆下锚点
四、检测结论
综合有关结论,对大桥主要存在的病害及原因分析如下:
4.1、病害表现:
1、 主拱拱轴线较理论拱轴线偏差较大,局部达到或超过规范允许值L/3000=5㎝;
2、 混凝土构件尺寸普遍与原设计不符,偏差量一般在5~30㎜,大于5㎜,不满足《公路工程质量检验评定标准》规定;
3、 杆件预制质量很差,混凝土表面存在较多蜂窝、麻面、露筋,外露钢筋普遍存在较严重锈蚀;
4、 构件拼装质量存在严重缺陷,杆件拼装轴线偏差超过规范要求,横向联系与弦杆间安装多处错位,影响全桥整体性。杆件间连接不能达到设计要求,存在较大安全隐患;
5、 节点间多处发现有规则的裂缝;
6、 人行道栏杆有破损,多处钢筋锈蚀严重锈涨,混凝土大量剥落;
4.2、技术现状评定如下表:
表十一、技术现状评定结果表
部位
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技术现状概述
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评定等级
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桥梁总体
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重要部件预制质量较差,拼装错位严重,节点大量存在规则裂缝。
次要部件出现破损,继续恶化会影响桥梁整体的正常运营。
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三类
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上弦杆局部有破损,上弦底板大量露筋
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三类
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下弦杆局部有破损,下弦底板大量露筋
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三类
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斜杆与弦杆间节点多有裂缝
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三类
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竖杆与弦杆间节点多有裂缝
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三类
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拱顶合拢段局部有破损
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二类
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杆件接头多处有错位
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三类
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墩台
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墩台基本完好,引桥桥墩局部有露筋
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二类
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基础
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基础基本完好
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二类
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桥面铺装层
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重新翻修,较好
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一类
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伸缩缝
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新更换,较好
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一类
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桥面排水
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完好
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一类
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锥护坡
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无
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调治构造物
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无
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4.3、桥梁现状验算结论:
1、 桥梁各构件不能满足汽车-20级,挂车-100的使用要求;
2、 桥梁各构件能满足汽车-15级,单车通行的使用要求。
4.4、建议
依据检测及结构分析,综合建议如下:
该桥结构健康状况较差,难于满足现阶段交通量下安全运营要求和桥梁耐久使用要求,建议限载15吨单车通行,并作为危桥尽快处理。