一級建造輔導：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K44+860，屬鋼筋混凝土剛架拱橋，設(shè)計荷載為汽車-20級，掛車-100；主跨260ｍ，橋長169.5ｍ，橋?qū)?.5ｍ，橋高25.3ｍ，通航要求為VI級，橋臺為實體式，橋臺基礎(chǔ)；南江口岸為明挖擴大基礎(chǔ)，云浮岸為群樁基礎(chǔ)；橋墩為鋼筋混凝土承臺和樁基。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，錐坡與橋臺側(cè)墻分離等主體工程問題，嚴重危及通行安全。因此有必要對南江口大橋進行全面、細致的橋梁使用狀況調(diào)查，對其病害的類型及嚴重程度進行分析和評價，找出產(chǎn)生病害形成的原因，并提出切實可行、經(jīng)濟可靠的處治方案，以有效改善大橋的現(xiàn)有路況，提高其行駛質(zhì)量和服務水平。

　　2 南江口大橋的病害調(diào)查

　　經(jīng)過長時間對該橋上、下部結(jié)構(gòu)的觀察，發(fā)現(xiàn)該橋橋臺沒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，銹蝕處的混凝土開裂，嚴重的甚至使混凝土剝落，造成主筋外露。混凝土破壞面積占整個板底的23.13％，嚴 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層過薄。

　　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)向頂擴展的趨勢。

　　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)象較為嚴重，在墩頂附近伸縮縫處裂縫尤為嚴重。橋面的橫向排水系統(tǒng)基本不起作用，雨水侵蝕嚴重。

　　2．1．3人行道與欄桿損壞嚴重

　　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。

　　車輛通過橋梁時剛架拱實腹 段位置的橋面波動明顯；剛架拱肋斜撐和拱腿根部出現(xiàn)裂縫，嚴重的裂縫長達25cm，寬1.5cm。

　　2．2 下部結(jié)構(gòu)

　　東邊的橋臺兩翼均在距臺帽10cm－15cm范圍內(nèi)各出現(xiàn)一條往下的斜裂縫，縫長一條為2.5m，一條為3m，寬均在1.2cm－1.5cm之間，現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)有繼續(xù)往下擴展的趨勢。

　　西邊橋臺前墻與翼墻完全斷裂，在路線走向左側(cè)的斷縫處從臺帽下開始 ，右側(cè)在臺帽下17cm開始，兩側(cè)斷縫均往下至Ｕ型橋臺底。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)的翼墻沿遠離路基方向向外位移4.7cm兩條斷縫深與墻厚相同。

　　兩個橋臺的斷、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有設(shè)置橫隔梁梁與梁之間沒連成整體而造成。該橋工字梁底的裂紋是由于近幾年通過該橋的車流量增大，超重車輛過多，梁底產(chǎn)生過大的拉應力將梁底的混凝土拉裂。

　　據(jù)調(diào)查，近年來，隨著交通量、重車的日益增加，特別是橋上錯車現(xiàn)象日見頻繁，重車則多在一側(cè)車道上行駛，這種經(jīng)常性的重車偏載對橋中心線附近拱圈進行反復交替的剪切，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。

　　由于對伸縮縫、排水設(shè)施等未能及時維護和清理，致使橋面損壞嚴重。

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