一級(jí)建造輔導(dǎo)：拱形橋的病害分析及加固（1）

1 概述

南江口大橋位于省道Ｓ36線，即郁南縣南江口鎮(zhèn)下咀村段，橋中心樁號(hào)K44 860，屬鋼筋混凝土剛架拱橋，設(shè)計(jì)荷載為汽車-20級(jí)，掛車-100；主跨260ｍ，橋長(zhǎng)169.5ｍ，橋?qū)?.5ｍ，橋高25.3ｍ，通航要求為VI級(jí)，橋臺(tái)為實(shí)體式，橋臺(tái)基礎(chǔ)；南江口岸為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，云浮岸為群樁基礎(chǔ)；橋墩為鋼筋混凝土承臺(tái)和樁基。于1993年建成通車。

隨著車輛荷載日趨增大，通車后在交通量和超載車輛增長(zhǎng)較快的情況下，公路橋梁技術(shù)狀況迅速下降，橋面損壞不斷加劇，目前水泥鹼橋面板出現(xiàn)大量的病害和缺陷，主要病害除橋面網(wǎng)裂，滲水，欄桿、人行道破損及其他附屬工程損壞外，還出現(xiàn)了拱腹、主拱等多處裂縫和滲水現(xiàn)象，錐坡與橋臺(tái)側(cè)墻分離等主體工程問(wèn)題，嚴(yán)重危及通行安全。因此有必要對(duì)南江口大橋進(jìn)行全面、細(xì)致的橋梁使用狀況調(diào)查，對(duì)其病害的類型及嚴(yán)重程度進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，找出產(chǎn)生病害形成的原因，并提出切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)可靠的處治方案，以有效改善大橋的現(xiàn)有路況，提高其行駛質(zhì)量和服務(wù)水平。

2 南江口大橋的病害調(diào)查

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)該橋上、下部結(jié)構(gòu)的觀察，發(fā)現(xiàn)該橋橋臺(tái)沒(méi)有明顯的沉降和水平位移，橋面鋪裝部分損壞，且出現(xiàn)了大量裂縫，剛架拱實(shí)腹段位置的橋面出現(xiàn)了不同程度的下?lián)稀?

2．1 上部構(gòu)造

2．1．1 東西兩跨矩形橋面板底面多處鋼筋銹蝕，銹蝕處的混凝土開(kāi)裂，嚴(yán)重的甚至使混凝土剝落，造成主筋外露?；炷疗茐拿娣e占整個(gè)板底的23.13％，嚴(yán) 重降低了承載力。

根據(jù)銹蝕鋼筋混凝土剝落處混凝土保護(hù)層的厚度只有0.5cm－1.5cm的情況分析，產(chǎn)生鋼筋銹蝕混凝土破壞的主要原因是由于保護(hù)層過(guò)薄。

中間一孔橋面出現(xiàn)縱向裂縫，裂縫寬在0.3mm－5mm之間，裂縫之間間距與工字梁微彎板寬度基本相等。六片工字梁在中部8m左右的范圍均出現(xiàn)垂直于梁軸線的裂紋，裂紋寬0.1mm－0.2mm，裂紋之間的間距為1.3m－2.0m，每片梁有3－4條裂紋，從梁底至腹板中部，有1－2條裂紋從梁底貫穿梁頂面。短裂紋有繼續(xù)向頂擴(kuò)展的趨勢(shì)。

2．1．2 橋面、緣石變形破碎

橋面縱向變形已呈波浪形，緣石破碎現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在墩頂附近伸縮縫處裂縫尤為嚴(yán)重。橋面的橫向排水系統(tǒng)基本不起作用，雨水侵蝕嚴(yán)重。

2．1．3人行道與欄桿損壞嚴(yán)重

行道鋪裝層大面積破碎、脫落，欄桿多處斷裂，混凝土剝落、露筋。

車輛通過(guò)橋梁時(shí)剛架拱實(shí)腹 段位置的橋面波動(dòng)明顯；剛架拱肋斜撐和拱腿根部出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重的裂縫長(zhǎng)達(dá)25cm，寬1.5cm。

2．2 下部結(jié)構(gòu)

東邊的橋臺(tái)兩翼均在距臺(tái)帽10cm－15cm范圍內(nèi)各出現(xiàn)一條往下的斜裂縫，縫長(zhǎng)一條為2.5m，一條為3m，寬均在1.2cm－1.5cm之間，現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)有繼續(xù)往下擴(kuò)展的趨勢(shì)。

西邊橋臺(tái)前墻與翼墻完全斷裂，在路線走向左側(cè)的斷縫處從臺(tái)帽下開(kāi)始 ，右側(cè)在臺(tái)帽下17cm開(kāi)始，兩側(cè)斷縫均往下至Ｕ型橋臺(tái)底。右側(cè)的斷縫較窄，寬為2.3cm－3.7cm，左側(cè)的斷縫寬為4.2cm－5.8cm，左側(cè)的翼墻沿遠(yuǎn)離路基方向向外位移4.7cm兩條斷縫深與墻厚相同。

兩個(gè)橋臺(tái)的斷、裂縫方向基本與前墻和翼墻的內(nèi)轉(zhuǎn)角線一致。翼墻墻背受到土壓力的作用，將翼墻外推，這就會(huì)在翼墻頂面與前墻的連接處發(fā)生破壞。

2．3 病害原因分析

橋面縱向裂縫的產(chǎn)生，是由于工字梁之間沒(méi)有設(shè)置橫隔梁梁與梁之間沒(méi)連成整體而造成。該橋工字梁底的裂紋是由于近幾年通過(guò)該橋的車流量增大，超重車輛過(guò)多，梁底產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力將梁底的混凝土拉裂。

據(jù)調(diào)查，近年來(lái)，隨著交通量、重車的日益增加，特別是橋上錯(cuò)車現(xiàn)象日見(jiàn)頻繁，重車則多在一側(cè)車道上行駛，這種經(jīng)常性的重車偏載對(duì)橋中心線附近拱圈進(jìn)行反復(fù)交替的剪切，造成拱圈產(chǎn)生中波上的縱向裂縫。

拱肋、拱波、拱根整體性受到一定程度的破壞，而橫向整體性又不能很好地保證，車載有增 無(wú)減地繼續(xù)作用，使拱圈在局部受力集中，全斷面受力不均勻。

由于對(duì)伸縮縫、排水設(shè)施等未能及時(shí)維護(hù)和清理，致使橋面損壞嚴(yán)重。

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