一、工程概況
國內(nèi)某橋全長60米，寬度35米。上部結(jié)構(gòu)采用3x20m預(yù)應(yīng)力簡支空心板，梁高90cm。橋面為10cm混凝土現(xiàn)澆層+10cm混凝土橋面鋪裝；GQF-Z80型伸縮縫；GYZ系列橡膠支座。下部構(gòu)造采用樁柱式墩，樁基礎(chǔ)，橋臺為柱式臺。橋臺臺前為鋼筋混凝土擋墻，臺后填土7～8米，臺前15米，臺后30米作地基加固按照粉噴樁處理。設(shè)計(jì)荷載：公路-I級，設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100。設(shè)計(jì)基本地震動峰值加速度為0.10g。橋梁建成還未通車，在施工橋位處另外一座上跨本橋的橋梁基礎(chǔ)時(shí)發(fā)現(xiàn)本橋橋臺立柱半環(huán)向開裂。由于可能存在施工對橋梁造成的干擾影響，故需對本橋病害成因做出科學(xué)評價(jià)。
圖1 橋梁概貌
二、檢測的目的和工作內(nèi)容
1、檢測的目的
對照2009年2月的檢測情況，從加固設(shè)計(jì)角度出發(fā)進(jìn)一步判明橋梁構(gòu)件缺陷程度、病害成因及影響范圍，為橋梁的維修和加固提供可靠的依據(jù)。
2、檢測的工作內(nèi)容及方法
1、表觀檢測
采用鋼尺、刻度放大鏡、塞尺、聲波檢測儀等設(shè)備，對結(jié)構(gòu)裂縫情況、表觀缺損、墩臺基礎(chǔ)變位、附屬構(gòu)造進(jìn)行表觀檢測，繪制裂縫分布圖。
2、超聲回彈綜合法混凝土強(qiáng)度檢測
采用RS-STO1C非金屬聲波檢測儀，運(yùn)用超聲回彈綜合法對橋臺立柱和擋墻進(jìn)行強(qiáng)度測試，檢測混凝土強(qiáng)度，為評估計(jì)算提供依據(jù)。
3、鋼筋保護(hù)層厚度檢測
根據(jù)電磁波原理，采用PROFOMETER5鋼筋直徑及保護(hù)層厚度測試儀檢測橋臺立柱鋼筋保護(hù)層厚度情況。鋼筋保護(hù)層為鋼筋提供良好的保護(hù)作用，必要的保護(hù)層能夠推遲環(huán)境中的水汽、有害離子等擴(kuò)散到鋼筋表面的時(shí)間，同時(shí)推遲因混凝土碳化使鋼筋失去堿性保護(hù)的時(shí)間。因此，混凝土保護(hù)層厚度及其分布均勻性是影響結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的一個(gè)重要因素。
三、橋梁主要病害
主要病害為橋臺立柱環(huán)向開裂。0號臺和3號臺各個(gè)立柱均出現(xiàn)不同程度的環(huán)向裂縫，裂縫普遍分布于立柱靠橋墩一側(cè)1/2展開平面內(nèi)。立柱下端較上端裂縫分布相對密集，裂縫寬度較大。0號橋臺立柱裂縫共計(jì)93條，裂縫長1.10m～2.66m，縫寬0.1mm～0.85mm之間；最大縫寬達(dá)1.46mm，出現(xiàn)在0號臺3號立柱下方, 3號和4號立柱裂縫相對密集。3號橋臺立柱裂縫共計(jì)35條，裂縫長0.3m～2.0m，縫寬0.05mm～0.30mm。
擋墻基礎(chǔ)前移造成擋墻向后傾斜，傾角為88.2o～89.3o，如下圖所示。挖開擋墻基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)0號臺擋墻半環(huán)繞橋臺樁基與其抵死，3號臺擋墻基礎(chǔ)與橋臺樁基間距較小。病害成因分析：施工超重荷載和臺后土壓力共同作用造成橋臺擋墻向前滑移傾斜，擋墻前移后與橋臺樁基接觸。
圖6 0號臺和3號臺處擋墻傾斜示意圖
圖7 0-3#立柱處擋墻基礎(chǔ)開挖 圖8 3-5#立柱處擋墻基礎(chǔ)開挖
圖9 立柱裂縫產(chǎn)生病害分析示意圖
四、病害成因分析
檢測時(shí)通過測量擋墻和立柱間距發(fā)現(xiàn)，擋墻已呈傾斜狀；因此初步判定為擋墻因抗力不足，擋墻墻趾將土壓力作用在樁身上，使立柱承受較大彎矩，超過其承載能力，引起立柱向河心側(cè)環(huán)向開裂。為證實(shí)此判斷，檢測時(shí)挖開了0號臺3#、4#立柱和3號臺5#立柱對應(yīng)位置的擋墻墻趾發(fā)現(xiàn)：擋墻墻趾與樁基已全部接觸到一起，樁基已深入在墻趾范圍內(nèi)。因此可以判斷立柱環(huán)向開裂為擋墻抗力不足滑動及施工時(shí)擋墻與樁柱間距控制不嚴(yán)，造成立柱基礎(chǔ)承受較大彎矩引起。
