青海省玉樹州解曲中橋試驗檢測及分析

■任國志 ■甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730050

1 工程簡介

青海省玉樹州雜多縣至囊謙縣公路蘇魯鄉(xiāng)至多壩鄉(xiāng)段改建工程解曲中橋，為27m 預(yù)制裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱型梁橋，橋面全寬5.5m，行車道凈寬4.5m，兩側(cè)設(shè)防撞護(hù)欄寬0.5m。橫截面由兩片寬240cm 的箱梁通過寬約70cm 的縱向混凝土濕接縫聯(lián)結(jié)而成，梁間距為310cm，預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁全高為160cm。橋梁正交通過解曲河，橋面設(shè)2.0%雙面排水橫坡。橋面鋪裝層為8cm 厚C40 水泥混凝土，橋面鋪裝連續(xù)。橋梁下部結(jié)構(gòu)為無側(cè)墻的U 型橋臺、擴大基礎(chǔ)。

2 橋梁工程缺陷、病害狀況

在對青海省玉樹州雜多縣至囊謙縣公路蘇魯鄉(xiāng)至多壩鄉(xiāng)段改建工程解曲中橋病害調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，該橋存在如下表觀缺陷和病害:

(1)橋面存在大量淤泥，部分排水管被淤泥堵塞;

(2)橋臺臺背及兩側(cè)錐體護(hù)坡土體松散表面無漿砌片石鋪砌;

(3)橋梁安全護(hù)欄混凝土產(chǎn)生細(xì)微裂紋，寬度為0.08mm;

(4)0 號橋臺(雜多縣一側(cè))前墻混凝土存在漏水腐蝕現(xiàn)象;

(5)靠近0 號臺(雜多縣一側(cè))梁端預(yù)制箱梁底板及腹板部分混凝土存在局部空洞和剝落，骨料外露。

(6)預(yù)制箱梁之間現(xiàn)澆濕接縫底板，板底局部存在有輕微滲水，板底混凝土表面受腐蝕出現(xiàn)白華現(xiàn)象，部分混凝土脫落，且存在明顯分批施工縫。

3 檢測項目

(1)橋梁既有缺陷狀態(tài)調(diào)查與評估;

(2)預(yù)制箱梁混凝土強度抽樣檢測;

(3)橋梁的荷載試驗:

①試驗荷載作用下橋梁典型位置的撓度;

②試驗荷載作用下梁體混凝土表面裂紋開展與分布狀態(tài)。

4 試驗過程

(1)橋梁既有缺陷狀態(tài)調(diào)查與評估

(2)主梁混凝土強度檢測與分析

對主梁進(jìn)行了強度檢測，檢測分析結(jié)果見下表。

回彈法檢測混凝土強度表

根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2001)的第7.0.2 條，測區(qū)混凝土強度換算值的平均值為51.2Mpa。根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2001)的第7.0.3～7.0.4 條，當(dāng)測區(qū)數(shù)少于10 個時，按下式計算混凝土的推定強度:

從表中混凝土強度檢測結(jié)果可以看出，主梁的混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度要求。

(3)荷載試驗

由病害的現(xiàn)場調(diào)查及混凝土強度檢測結(jié)果，并根據(jù)委托單位的建議，對橋梁進(jìn)行荷載試驗。

根據(jù)現(xiàn)場實際條件，采用堆載方式進(jìn)行加載，堆載物為袋裝細(xì)砂，經(jīng)多次稱量袋裝細(xì)砂的平均重量為75Kg，保證在跨中15m 的范圍內(nèi)堆放細(xì)砂

根據(jù)公式G=2 ×4.0 ×ηq×MJ/(L支-0.5a)，求得試驗荷載的總值為640kN。

現(xiàn)場測試按如下程序進(jìn)行:各級荷載間隔時間10 分鐘。第一級荷載施加后，觀察結(jié)構(gòu)的反應(yīng)(撓度、裂紋)，確定第二級荷載的施加方式(是否施加及施加位置)，確保結(jié)構(gòu)安全。各級荷載施加完成后，裂紋、位移觀測點對典型部位監(jiān)控，待所有數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，完成數(shù)據(jù)的采集工作。每級荷載施加后靜置10 分鐘，待變形穩(wěn)定后量測梁體變形，觀測裂紋。各級荷載施加量:第一級300KN，第二級500KN，第三級600KN，第四級640KN。

5 試驗結(jié)果分析

(1)結(jié)構(gòu)撓度的實測值、計算值與分析

根據(jù)各級荷載下測點位移的記錄值求出了相應(yīng)的跨中撓度值，結(jié)果匯于下表中，位移正方向為向下方向。

箱梁撓度記錄分析表

由有關(guān)文獻(xiàn)查得的無缺陷鋼筋混凝土梁的結(jié)構(gòu)位移校驗系數(shù)一般在0.70-1.0 之間，滿足要求。

(2)計算撓度分析模型

分析每級(限于篇幅，只給出第二級和第四級)加載后梁的撓度變形:

第二級加載(50 噸)后撓度變形圖

第四級加載(64 噸)后撓度變形圖

(3)結(jié)構(gòu)裂紋觀測與分析

加載之前對梁表面進(jìn)行了觀察，梁底混凝土表面，腹板表面未發(fā)現(xiàn)有裂紋。在每一級加載后又對梁體表面進(jìn)行了觀察，在加載到64 噸時，四分之一跨下游側(cè)箱梁梁體發(fā)現(xiàn)有一條長度為1m 的縱向裂紋，寬度約為0.11mm。根據(jù)《公路鋼筋混凝土橋梁及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D62-2004)第6.4.2條規(guī)定的允許值0.2mm，說明混凝土梁在設(shè)計荷載作用下為彈性受力，也說明實際混凝土的強度滿足設(shè)計要求。

［1］《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01—2003)［S］.人民交通出版社，2003.

［2］《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60—2004)［S］.人民交通出版社，2004.

［3］《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG 062—2004)［S］.人民交通出版社，2004.

［4］《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1—2004)［S］.人民交通出版社，2004.

［5］《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041—2000)［S］.人民交通出版社，2000.

［6］《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(CECS 02 ∶2005)［S］.中國建筑工業(yè)出版社，2005.

［7］吳文清，葉見曙.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的靜載力學(xué)實驗［J］.工程力學(xué)增刊，2001.A02，191-195.