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一级建造辅导:拱形桥的病害分析及加固(1)

发布时间:2016-03-22 来源:环球网校 发布人:daluobo

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1 概述

南江口大桥位于省道S36线,即郁南县南江口镇下咀村段,桥中心桩号K44 860,属钢筋混凝土刚架拱桥,设计荷载为汽车-20级,挂车-100;主跨260m,桥长169.5m,桥宽9.5m,桥高25.3m,通航要求为VI级,桥台为实体式,桥台基础;南江口岸为明挖扩大基础,云浮岸为群桩基础;桥墩为钢筋混凝土承台和桩基。于1993年建成通车。

随着车辆荷载日趋增大,通车后在交通量和超载车辆增长较快的情况下,公路桥梁技术状况迅速下降,桥面损坏不断加剧,目前水泥硷桥面板出现大量的病害和缺陷,主要病害除桥面网裂,渗水,栏杆、人行道破损及其他附属工程损坏外,还出现了拱腹、主拱等多处裂缝和渗水现象,锥坡与桥台侧墙分离等主体工程问题,严重危及通行安全。因此有必要对南江口大桥进行全面、细致的桥梁使用状况调查,对其病害的类型及严重程度进行分析和评价,找出产生病害形成的原因,并提出切实可行、经济可靠的处治方案,以有效改善大桥的现有路况,提高其行驶质量和服务水平。

2 南江口大桥的病害调查

经过长时间对该桥上、下部结构的观察,发现该桥桥台没有明显的沉降和水平位移,桥面铺装部分损坏,且出现了大量裂缝,刚架拱实腹段位置的桥面出现了不同程度的下挠。

2.1 上部构造

2.1.1 东西两跨矩形桥面板底面多处钢筋锈蚀,锈蚀处的混凝土开裂,严重的甚至使混凝土剥落,造成主筋外露。混凝土破坏面积占整个板底的23.13%,严 重降低了承载力。

根据锈蚀钢筋混凝土剥落处混凝土保护层的厚度只有0.5cm-1.5cm的情况分析,产生钢筋锈蚀混凝土破坏的主要原因是由于保护层过薄。

中间一孔桥面出现纵向裂缝,裂缝宽在0.3mm-5mm之间,裂缝之间间距与工字梁微弯板宽度基本相等。六片工字梁在中部8m左右的范围均出现垂直于梁轴线的裂纹,裂纹宽0.1mm-0.2mm,裂纹之间的间距为1.3m-2.0m,每片梁有3-4条裂纹,从梁底至腹板中部,有1-2条裂纹从梁底贯穿梁顶面。短裂纹有继续向顶扩展的趋势。

2.1.2 桥面、缘石变形破碎

桥面纵向变形已呈波浪形,缘石破碎现象较为严重,在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤为严重。桥面的横向排水系统基本不起作用,雨水侵蚀严重。

2.1.3人行道与栏杆损坏严重

行道铺装层大面积破碎、脱落,栏杆多处断裂,混凝土剥落、露筋。

车辆通过桥梁时刚架拱实腹 段位置的桥面波动明显;刚架拱肋斜撑和拱腿根部出现裂缝,严重的裂缝长达25cm,宽1.5cm。

2.2 下部结构

东边的桥台两翼均在距台帽10cm-15cm范围内各出现一条往下的斜裂缝,缝长一条为2.5m,一条为3m,宽均在1.2cm-1.5cm之间,现场观察发现有继续往下扩展的趋势。

西边桥台前墙与翼墙完全断裂,在路线走向左侧的断缝处从台帽下开始 ,右侧在台帽下17cm开始,两侧断缝均往下至U型桥台底。右侧的断缝较窄,宽为2.3cm-3.7cm,左侧的断缝宽为4.2cm-5.8cm,左侧的翼墙沿远离路基方向向外位移4.7cm两条断缝深与墙厚相同。

两个桥台的断、裂缝方向基本与前墙和翼墙的内转角线一致。翼墙墙背受到土压力的作用,将翼墙外推,这就会在翼墙顶面与前墙的连接处发生破坏。

2.3 病害原因分析

桥面纵向裂缝的产生,是由于工字梁之间没有设置横隔梁梁与梁之间没连成整体而造成。该桥工字梁底的裂纹是由于近几年通过该桥的车流量增大,超重车辆过多,梁底产生过大的拉应力将梁底的混凝土拉裂。

据调查,近年来,随着交通量、重车的日益增加,特别是桥上错车现象日见频繁,重车则多在一侧车道上行驶,这种经常性的重车偏载对桥中心线附近拱圈进行反复交替的剪切,造成拱圈产生中波上的纵向裂缝。

拱肋、拱波、拱根整体性受到一定程度的破坏,而横向整体性又不能很好地保证,车载有增 无减地继续作用,使拱圈在局部受力集中,全断面受力不均匀。

由于对伸缩缝、排水设施等未能及时维护和清理,致使桥面损坏严重。

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