1 九江大橋狀況
為確保橋梁的運(yùn)營(yíng)安全, 需要對(duì)舊橋進(jìn)行必要的檢測(cè),下面以九江大橋?yàn)槔?,介紹橋梁檢測(cè)的內(nèi)容及方法。
九江大橋位于325 國(guó)道廣東南海段,該橋全長(zhǎng)1675.2m ,主跨為2×160m 獨(dú)塔雙索面斜拉橋。拉索呈豎琴形布設(shè),斜拉索采用設(shè)計(jì)強(qiáng)度為1600M Pa的非鍍鋅鋼絲,外包熱擠PE 層防護(hù)。該橋于1988 年6月建成通車,在運(yùn)營(yíng)期間, 隨著恒載增加、混凝土徐變等的綜合影響,主梁發(fā)生明顯下?lián)?,薄層PE 索套受損,拉索鋼絲發(fā)生銹蝕,下錨頭積水,對(duì)運(yùn)營(yíng)安全構(gòu)成威脅。1998 年10月~2000 年9月分別更換了98根銹蝕較嚴(yán)重的拉索,46根拉索未換。為掌握該橋換索后結(jié)構(gòu)整體狀況,2002 年6 月又對(duì)九江大橋進(jìn)行了全面檢測(cè),并對(duì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的缺損進(jìn)行評(píng)價(jià),并提出處理建議。
2 檢測(cè)內(nèi)容及方法
2.1 檢測(cè)內(nèi)容及檢測(cè)方法
根據(jù)公路養(yǎng)護(hù)、施工、檢測(cè)技術(shù)規(guī)范的要求,對(duì)九江大橋以下項(xiàng)目進(jìn)行了全面檢測(cè)。
(1) 斜拉索索力:索力測(cè)量是采用隨機(jī)振動(dòng)測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)試的。拉索在風(fēng)載和大地脈動(dòng)等作用下引起振動(dòng),通過(guò)安裝在拉索上的加速度傳感器拾取索的振動(dòng)信號(hào),振動(dòng)信號(hào)經(jīng)電荷放大器放大后送到數(shù)據(jù)自動(dòng)采集處理系統(tǒng)及計(jì)算機(jī),并通過(guò)專用軟件進(jìn)行頻譜分析后求得索的各階振動(dòng)頻率,然后利用弦振動(dòng)理論和索力與頻率之間實(shí)測(cè)的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行索力計(jì)算,最終得到實(shí)測(cè)索力。本次對(duì)該橋144 根拉索全部進(jìn)行了檢測(cè)。
(2) 斜拉索錨頭:斜拉索錨頭檢測(cè)主要利用橋梁檢測(cè)車,采用直接接觸式,對(duì)144 個(gè)下錨頭的防護(hù)、滲水、銹蝕等情況進(jìn)行檢查,通過(guò)主跨爬梯,對(duì)144個(gè)上錨頭直接進(jìn)行銹蝕防護(hù)等情況檢查。
(3) 橋面高程及主跨位移:橋面高程分兩部分,一是主跨斜拉索處橋面高程,每斷面一對(duì)索設(shè)一個(gè)點(diǎn),二是全橋主要控制點(diǎn)高程, 主橋連續(xù)箱梁及主跨斜拉索部分以跨中控制,引橋以墩頂控制。在各控制點(diǎn)處橋面兩側(cè)設(shè)長(zhǎng)期觀測(cè)點(diǎn),埋置銅釘,采用N3精密水平儀配銦鋼尺進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算各測(cè)點(diǎn)高程,并與以前測(cè)量數(shù)據(jù)或設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比。主塔位移通過(guò)布設(shè)控制網(wǎng),在塔頂上安設(shè)棱鏡,在控制點(diǎn)上利用全站儀進(jìn)行觀測(cè),以后觀測(cè)數(shù)據(jù)與之進(jìn)行對(duì)比。
(4) 主橋連續(xù)箱梁:主橋連續(xù)箱梁檢測(cè)分室內(nèi)、室外兩部分進(jìn)行。箱梁外側(cè)檢查主要利用橋梁檢測(cè)車,對(duì)箱梁主要控制斷面的底板、腹板、翼板裂縫、混凝土破損等進(jìn)行檢查,并利用刻度放大鏡測(cè)量裂縫寬度。箱梁室內(nèi)主要是派員進(jìn)入箱內(nèi),對(duì)箱梁頂板、腹板裂縫及滲水等進(jìn)行檢查,并利用刻度放大鏡測(cè)量裂縫寬度。
(5) 全橋橋面系:主要對(duì)鋪裝層裂縫、坑槽、伸縮縫、泄水孔、防撞欄等進(jìn)行檢測(cè), 通過(guò)鋼尺等測(cè)量各種缺陷情況,并拍照記錄存檔。
(6) 引橋板梁:用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行全面普查,對(duì)較嚴(yán)重或有懷疑部位采用橋梁檢測(cè)車再進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè),記錄并測(cè)量裂縫位置、長(zhǎng)度及寬度等。
(7) 墩臺(tái):主要對(duì)墩臺(tái)裂縫、擋墻沉降、開裂、混凝土剝落等, 直接進(jìn)行測(cè)量、記錄,并拍照存檔。
(8) 支座錯(cuò)位與變形:對(duì)連續(xù)箱梁及主跨箱梁支座,利用橋梁檢測(cè)車進(jìn)行直接檢查,引橋支座主要利用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行普查,對(duì)有懷疑或病害較嚴(yán)重的再用橋梁檢查車進(jìn)行詳細(xì)檢查。
3 檢測(cè)結(jié)果
(1) 斜拉索索力
斜拉索實(shí)測(cè)主頻對(duì)照情況,大部分索在2002年6月(本次觀測(cè)) 實(shí)測(cè)值與2000 年9 月(調(diào)索并安裝減振器后觀測(cè)) 實(shí)測(cè)值接近,但JA 8 拉索主頻由1.484 Hz 增至1.855 4 Hz,JB 8 由1.468 Hz 增至1.791 3 Hz,JB9 由1.484 Hz 增至1.660 1 Hz,ZA 15 由0.896 6 Hz 增至1.027 6 Hz。相應(yīng)索力分別增加44.3 t,2817 t,58.5 t,75.1 t,實(shí)測(cè)總索力均較2000 年8 月實(shí)測(cè)值大,但與設(shè)計(jì)總索力值較接近,說(shuō)明斜拉索內(nèi)力值尚較合理。
(2) 斜拉索錨頭
全橋共有斜拉索144 根,上、下錨頭共288 個(gè),其中尚未更換的斜拉索有46 根,錨頭共92 個(gè),但舊索錨頭也同新索一起,全部經(jīng)除銹防護(hù)。本次對(duì)上、下錨頭全部進(jìn)行外觀檢查,檢查情況如下。
①21 根下錨頭有滲水現(xiàn)象,檢查時(shí)仍在滴水,其中有2 根為新更換的拉索。
②大部分下錨頭保護(hù)仍完好,但有5 個(gè)下錨頭已沒(méi)有保護(hù)蠟,錨頭開始生銹,一個(gè)下錨頭螺紋已銹蝕。
③大部分上錨頭均沒(méi)有保護(hù)蠟。
④全部錨墊板均有不同程度的銹蝕,均未經(jīng)處理。
⑤上錨頭套筒均有不同程度的銹蝕,均未經(jīng)處理,下錨頭套筒已全部除銹,并涂上防銹油漆。
(3) 橋面高程及主跨位移。
①主跨斜拉索處橋面高程: 由高程觀測(cè)結(jié)果看,本次實(shí)測(cè)值與2000 年8 月實(shí)測(cè)值基本一致, 基本穩(wěn)定。
②全橋控制點(diǎn)橋面高程。由實(shí)測(cè)的相對(duì)高程與原設(shè)計(jì)標(biāo)高對(duì)比可知,結(jié)構(gòu)變形最大的為22 跨跨中下游側(cè),變形為- 30.8 cm ,上游側(cè)變形為- 18.7 cm;21 跨跨中下游側(cè)變形為- 14.8 cm ,上游側(cè)變形為-15.1 cm;18 跨跨中上游側(cè)變形為- 9.0 cm; 4 號(hào)墩的上、下游側(cè)分別下沉14.6 cm、15.2 cm , 5 號(hào)、6號(hào)墩的下游側(cè)分別下沉8.2 cm、8.6 cm。
③主墩位移長(zhǎng)期觀測(cè):在主墩的兩側(cè)墩頂上埋設(shè)棱鏡,岸邊埋設(shè)固定點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),對(duì)主墩位移長(zhǎng)期觀測(cè)監(jiān)控,這次是布設(shè)控制點(diǎn)及初讀數(shù)為今后的觀測(cè)提供原始數(shù)據(jù)。
(4) 主橋連續(xù)箱梁
在頂板中部及頂板倒角處有裂縫, 尤其是湛江方向連續(xù)箱梁,由22~ 26 號(hào)墩,左右兩幅箱梁頂板中間,均存在1~ 3 道縱向裂縫,縫寬為0.1~ 0.25 mm; 廣州方向兩幅箱梁頂板中間的縱向裂縫相對(duì)較少,主要出現(xiàn)在下游幅18~19 跨,上游幅14~16 跨;大部分橫隔墻門洞上有1~3 道已貫通全高的豎向裂縫,與頂板裂縫連通,縫寬0.1~ 0.25 mm。
主橋連續(xù)箱梁頂板有空洞,尤其是湛江方向,頂板倒角處,均存在直徑約為10 cm 的施工孔,施工孔用木塊或水泥紙堵塞,故造成該處漏水,上游幅有4跨漏水比較嚴(yán)重。
(5) 橋面系
該橋橋面凈寬15.5m ,原橋面鋪裝為8~12cm厚鋼筋水泥混凝土鋪裝,后加鋪3~5cm 厚的瀝青混凝土。橋面系檢查主要情況如下。
該橋在行車道輪跡帶處及人行帶邊緣普遍存在鋪裝層脫皮、露骨現(xiàn)象,湛江側(cè)主橋、引橋橋面鋪裝有坑槽、瀝青擁包等現(xiàn)象,部分橋面鋪裝在跨中出現(xiàn)縱向裂縫, 在墩頂處出現(xiàn)橫裂、龜裂等, 經(jīng)統(tǒng)計(jì)橋面系破損率為12.52%。
該橋大部分伸縮裝置被砂石堵塞,個(gè)別伸縮縫被瀝青堵塞或擠壓變形,起不到伸縮作用,特別是13 號(hào)墩及36 號(hào)墩墩頂伸縮裝置, 部分錨固筋已斷
裂或全部斷裂,造成嚴(yán)重的跳車或伸縮縫裝置上翹,影響行車安全。主跨伸縮裝置完好, 未有明顯破損。
個(gè)別泄水孔堵塞或損壞,欄桿除個(gè)別處有部分混凝土剝落、露筋外,其余均完好。
(6) 引橋板梁
本次檢查發(fā)現(xiàn)湛江方向有3 跨在橋底修建房屋,磚墻頂住板梁底板,沒(méi)留空隙,影響板梁變形。
(7) 墩臺(tái)
大部分立柱及蓋梁外觀完好, 處于正常工作狀態(tài), 但也發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題。
36 號(hào)墩頂帽梁上堆積大量砂石、雜物,并長(zhǎng)有一顆直徑> 5 cm 小樹,連續(xù)梁端與帽梁墊高塊頂死,影響伸縮。0 號(hào)墩左、右兩側(cè)擋墻均開裂,錐坡雜草較多。21 號(hào)墩主塔有2 道豎向裂縫,縫寬0115 mm。
(8) 支座
本次對(duì)全橋支座進(jìn)行了普檢, 并對(duì)13 號(hào)墩、20號(hào)墩、22 號(hào)墩、36 號(hào)墩頂盆式支座進(jìn)行詳細(xì)檢查, 13號(hào)墩頂支座完好, 36 號(hào)墩由于帽梁頂有大量砂石、雜物影響及橋面伸縮裝置破壞, 漏水嚴(yán)重, 砂石雜物積存大量雨水, 支座周圍鋼板、梁底鋼墊板均銹蝕嚴(yán)重,并影響支座工作。20、22 號(hào)墩頂主跨箱梁支座,由于斜拉橋箱梁長(zhǎng)期伸縮作用,支座被磨削出橡膠皮,支座減薄> 1 cm ,其他墩頂支座較好,仍處正常工作狀態(tài)。
4 結(jié)論
綜上所述,九江大橋主要結(jié)構(gòu)目前未有嚴(yán)重缺陷,全橋整體狀況尚處正常工作狀態(tài),但局部存在缺損。根據(jù)以上檢測(cè)情況,提出以下建議。
(1) 沒(méi)有保護(hù)蠟的下錨頭應(yīng)立即進(jìn)行除銹,并涂封油脂和工業(yè)石蠟混合物進(jìn)行防銹和密封。
(2) 建議對(duì)滲水的21 根索梁端套筒內(nèi)灌注料、減振器、密封水硅膠等重新檢查,有欠飽滿的應(yīng)重新封閉。
(3) 對(duì)未進(jìn)行防銹處理的下錨頭錨墊板及上錨頭套筒,應(yīng)進(jìn)行除銹處理, 并涂上防銹油漆。
(4) 上錨頭大部分保護(hù)蠟已脫落,應(yīng)重新進(jìn)行清除灰塵,涂封油脂和工業(yè)石蠟混合物。
(5) 由索力觀測(cè)結(jié)果可知,斜拉索內(nèi)力調(diào)整合理。但由于個(gè)別索變化稍大, 仍需對(duì)斜拉索進(jìn)行定期觀測(cè)跟蹤。
(6) 主橋箱梁頂板裂縫、空洞多,原施工留下的施工孔,漏水嚴(yán)重,應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ),頂板滲水裂縫,在橋面鋪裝處理完畢后,可用環(huán)氧清漆封閉,防止結(jié)構(gòu)鋼筋氧化銹蝕。
(7) 應(yīng)及時(shí)對(duì)橋面鋪裝進(jìn)行修補(bǔ)。
(8) 伸縮裝置已破壞的,應(yīng)立即更換。
(9) 應(yīng)盡快清理36 號(hào)墩帽梁頂砂石、雜物等。
(10) 主跨箱梁支座有磨損現(xiàn)象,應(yīng)定期跟蹤檢查。
(11) 盡快拆除橋底所建部分房屋,以利板梁變形,防止底板壓裂。