既有预应力混凝土简支T梁桥.doc

既有预应力混凝土简支T梁桥 的检测技术与评定方法 谌洁君1 龚建斌2 （1.江西省交通科学研究院 南昌 3300380） （2. 江西省公路工程监理公司 南昌 330006） 摘要：本文结合实例阐述了对既有预应力混凝土简支T梁桥进行定期检测的实用技术。主要包括 桥梁线型和梁底标高的测量；各构件开裂、破损情况调查；混凝土碳化深度、强度及氯化物含量检 测；钢筋排布及锈蚀概率的测定等。并介绍了依据检测结果，使用分层法计算技术状况评定指标BCI，最终作出既有桥梁现状评定的评定方法。 关键词：桥梁工程、桥梁现状、检测技术、评定方法 0 前 言 预应力混凝土梁由于预加应力的存在，使得梁体全截面参加工作，增大了抵抗活载的能力；与钢筋混凝土梁相比，具有自重轻、节省钢材、刚度大的特点。近年来，随着混凝土及钢材强度的提高、预应力工艺的不断改进，预应力混凝土梁大规模地应用到了公路建设中。这些桥梁经一段时间的使用后，难免会发生各种各样的损伤。然而随着国民经济日益增长、公路客货运输量不断上升，对桥梁的安全性、行驶条件的要求越来越高。于是对这些既有桥梁定期进行检测、评定就成为确保其安全运营、延长使用寿命的有效方法。本文以豫章大桥为例，介绍对预应力混凝土简支T梁桥进行检测的实用技术和评定方法。 豫章大桥建成于1992年12月，实测标准跨径为3×30+3×30+3×42+3×42+4×30m（其中第13跨跨径系由原设计的42m变更为30m），五联共16孔，桥梁全长560.55m，连接南昌市区与蒋巷镇。桥面人行道与行车道之间的分隔墩已被拆除，桥面净宽由原设计的净—7+2×3.25m人行道改变为净—13.5m行车道。设计荷载标准：汽车－20级，挂车－100，人群—3.5KN/m2。通航等级为五级。下部构造为钻孔灌注桩配圆柱形墩柱，并在桩柱连接处设有横系梁。北岸桥台为灌注桩配同直径柱身，南岸桥台由原设计的桩柱式改为明挖扩大基础重力式U型桥台。 图1 豫章大桥总体布置图 单位cm 1 桥面线型及梁底坐标测量 1.1 桥面线型测量 线型测量包括对平、纵面线型的测量。测量轴线时假定两岸桥台未发生横向移位，取两桥台中心为控制点对整个桥进行。 式中：η-修正系数； fcor,i-第i个芯样混凝土强度换算值； fccn,i-对应于第i个芯样部位用“超声—回弹法”或“回弹法”测得的测区混凝土换算强度值； n-芯样的个数。 用修正系数η将测区混凝土换算强度值进行修正，即可得到混凝土强度推定值。检测结果表明大桥各构件混凝土强度均达到或超过设计强度。 3.3 氯化物含量 氯化物是钢筋腐蚀的催化剂，钢筋表面的氯化物浓度超过门槛值后，会破坏钢筋表面的钝化层，发生去钝化反应，从而诱发钢筋表面的电化学腐蚀。本次检测利用混凝土钻芯芯样为样本，采用X荧光光谱分析仪，参照《岩石矿物分析》（DZG20.01-91）测定氯化物含量。由检测结果可以确定：大桥所取芯样除表面（0cm～3cm）混凝土氯化物含量偏高外，其余部位均未超标，尚不会对钢筋构成威胁；氯化物含量沿混凝土表面向里层有逐渐变小的趋势，说明混凝土中的氯化物主要系建成后遭逐渐侵蚀而产生的。 3.4 钢筋锈蚀概率 检测时由Cu／CuSO4半电池与钢筋／混凝土半电池通过“电解液”相接触形成一个闭合回路，经钢筋锈蚀电位仪测出各测点的电位差，进而按《公路桥梁承载能力检测评定规程》的判据确定钢筋锈蚀活化的概率。测区选择在第一跨1号主梁上游侧蒋巷岸支点附近。测区面积为20×20cm，共设49个测点。检测结果表明测区钢筋发生锈蚀的概率10%。 3.5 钢筋布置现状 本次检测依据钢筋测试仪对具有不同保护层厚度和直径的钢筋会产生不同的感应电势的原理，对主梁支点部位普通钢筋及桥墩墩柱主筋的实际位置、混凝土保护层厚度进行了测定。结果表明：除混凝土保护层在个别点的厚度偏小外，各构件的钢筋排布、直径与设计值均吻合。 4 结构检算 豫章大桥结构受力检算采用交通部公路科研所编制的“公路桥梁结构设计系统GQJS9.3”进行。由于原设计荷载尚能满足现在的交通量需求，且实测材料强度、钢筋的直径及排布均与设计值相符，故检算时取用原设计荷载及设计材料强度进行结构受力计算。桥面净空分别取用设计值（净—7+2×3.25m人行道）和实际值（净—13.5+2×0.25m栏杆）。计算时为反映桥梁的使用状况和质量，依据现场检查结果确定了承载能力检算系数Z1，承载能力恶化系数ξe、结构截面折减系数ξc与钢筋折减系数ξs、活载影响修正折减系数ξq，并对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.1.5条桥梁构件的承载能力极限状态计算公式进行了修正，即： ξqγ0S≤R（Z1，ξe，ξc，ξs） 式中：ξq，Z1，ξe，ξc