改扩建工程桥梁检测
一、 项目概况
本项目全长52.656公里，桥涵设计荷载等级为：汽车-超20，挂车-120。
二、 调查和检测的主要内容 2.1 桥梁检测内容 本项目检测内容主要为外观、裂缝、钢筋锈蚀并通过荷载试验确定桥梁的实际受力状况。
2.1.1 主梁结构检测 桥梁上部结构主要承重构件是桥梁实现跨越功能的主要构件，其主要病害表现为受力裂缝，主桥结构所存在的渗水、露筋(或露钢绞线)、空洞、破损(破碎)及蜂窝、麻面等病害进行外观调查，并详细调查、拍摄病害状况，包括病害的种类、位置、性状及走向等；用裂缝观测仪或塞尺测量裂缝宽度；用钢筋锈蚀仪测量钢筋锈蚀程度，用超声波非金属探测仪测定裂缝深度。对全桥上部结构进行裂缝详查，调查裂缝分布，包括其长度、宽度、深度、方向，并绘制裂缝在主梁上的位置分布图。
图2-1 裂缝深度现场检测
2.1.2 桥面系检测 桥面铺装是桥梁直接承受车辆荷载的部分，它随着桥梁结构的变化会发生局部变形。其主要作用是分布车轮荷载，避免车辆荷载直接作用于上部结构主要承重构件上。在车辆荷载、结构变形、自然条件(如水、温度)的作用下，桥面铺装会产生破坏，如龟裂、裂缝、碎裂和坑槽等。同时，由于结构整体受力性能的减弱也将在桥面铺装层产生反射裂缝。如空心板铰缝失去作用造成单板受力在桥面产生的纵向裂缝。桥面防水系统会由于裂缝的产生而破坏，出现结构渗水现象。
2.1.3 墩台检测 下部结构是桥梁支撑构件，由于大多基础是隐蔽工程，故检测的主要内容为桥墩和桥台。桥墩是偏心受压构件，其主要病害为裂缝(温度和偏心弯矩是产生裂缝的主要原因)。桥台由于形式不同，其受力不同，其病害表现也不相同。对桥墩、桥台所存在的混凝土剥落、露筋、蜂窝麻面及其它病害进行外观检查，并调查基础沉降及墩台的裂缝状况，对墩台、盖梁的裂缝分布及损伤进行检查，用裂缝观测仪或塞尺测量裂缝宽度；用钢筋锈蚀仪测量钢筋锈蚀程度，用超声波非金属探测仪测定裂缝深度(针对裂缝宽度>0.2㎜的裂缝)，特别是对于扩大基础墩台应进行重点检查。
2.1.4 桥梁支座状况检查 每个桥梁支座都必须编号检查，对桥墩、桥台从外观检查支座的构造是否完整，支座变形、锈蚀程度如何，支座垫石砼有无剥落等，台帽顶面支座附近混凝土开裂、劣变及积水情况进行检查，并调查支座脱空情况。
2.1.5 桥梁防排水设施状况检查 对桥梁排水设施的工作状况及缺陷状况进行调查，有无泄水管，泄水管是否堵塞。
2.1.6 桥梁伸缩缝以及桥头搭板检查 每道伸缩装置都必须检查桥梁伸缩缝及桥头搭板的工作状况，并调查台后沉陷及伸缩缝破损情况。用尺量法检查伸缩缝横桥向有无错位，伸缩缝有无拉开或抵拢现象，用肉眼检查伸缩缝损伤情况，伸缩缝间有无异物，是否影响梁体的自由伸缩。
2.1.7 桥梁防护构造物检测 对桥梁锥坡及台前护坡进行检查并调查其破损情况，包括衬砌裂缝，砌缝是否脱落严重，对锥坡护坡作出评价。对栏杆，检查其是否竖直正立、扶手有无损坏、断裂，混凝土是否开裂剥落。对护栏、防撞墙应检查其完整性，其上的警示标志是否鲜明。
2.2 涵洞、通道检测内容 对通道涵洞的检测，重点放在基础的不均匀沉降、裂缝、露筋、企口缝、板顶渗水、墙身沉降的检测上，包括裂缝的长度、深度及走向等。
2.3 混凝土强度检测 采用回弹法对所检测桥梁的主梁、墩台帽及墩柱的混凝土强度进行检测，并依据检测结果给出相应构件的混凝土抗压强度推定值。
回弹值和碳化深度测量方法：测点在测区范围内均匀分布，相邻两侧点的净距不小20mm；测点距外露钢筋不小于30mm，测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只应弹击一次，每个测区取16个回弹值，每一测点的回弹值读数估读至1。回弹测试完毕后，应在具有代表性的位置上测量碳化深度，取其平均值为该构件每测区的碳化深度，碳化深度的测量可在测区表面钻出直径15mm的空洞，深度应大于混凝土的碳化深度，同时采用浓度为1％的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘处，当已碳化与未碳化界限清楚时，用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离，测量不少于3次，取其平均值。根据回弹平均击数、角度修正、浇筑面修正与碳化深度修正查出混凝土强度。
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图2-2碳化试验现场测试
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图4-3-2碳化试验现场测试
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2.4 钢筋锈蚀检测方法 在某个面内，通过对混凝土表面对一个标准电极的电位的测量，可以通过钢筋的锈蚀位置和锈蚀程度的测试，对混凝土构件进行评估。
数显式钢筋锈蚀仪采用半电池电位法显示电压值，根据电压值的大小判断钢筋的锈蚀程度，测试示意图4-4-1～4-4-2。本次钢筋锈蚀检测我院采用瑞士产Scribe 数字式钢筋锈蚀仪，铜、铜溶液和电化学测量标准依据ASTM C876-80中OTH854205采用的是Cu/CuSo4电解液，电位和锈蚀度对应表见表4-4-1。
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图4-4-1锈蚀仪测试示意图
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图2-2钢筋锈蚀现场测试
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2.5 桥涵高程及净空检测 桥梁、通道及明涵洞桥头两侧各200米范围内的纵横断面的高程、横坡，10米一个断面，一个断面两个点；
检测通道、互通式立交及分离式立交两侧的最小净空。
2.6 桥梁评定 根据《公路养护技术规范》(JTG H11-2004)及郑漯高速公路现有桥梁的结构形式特点、桥梁外观病害调查结果等，将桥梁的技术状况评定等级分为一类、二类、三类、四类、五类。
三、 桥涵高程测量检测结果分析 本次桥头纵横断面的高程、横坡测量共有54座桥梁，31座明通道(明涵洞)，每个桥涵左右幅四个桥头共有84个断面，168个测点。全线共有7140个断面，14280个测点。经过计算桥头横坡有51％≥1.5％，49％＜1.5％。考虑到测点间距较大，加之纵坡、加铺路面及后期维修的影响，路面测量不能准确测出桥涵的实际沉降量。
四、 主要病害、产生原因及处理建议 4.1 桥梁主要病害、产生原因及处理建议 表4-1 桥梁主要病害、产生原因及处理建议
| 位置或类型
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主要病害
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产生原因
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处理建议
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| 预应力空心板铰缝
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铰缝脱落、渗(漏)水
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防水混凝土现浇层破损
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空心板植筋，重新铺设现浇层、桥面铺装，重新浇筑铰缝
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| 预应力空心板底板
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部分空心板底板有纵缝，最宽2mm
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可能为预应力保护层不足或底板厚度不够产生沿预应力方向的纵缝
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裂缝灌浆，底板全范围粘贴双向碳纤维布、芳纶纤维布或钢板加固
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| 局部蜂窝、麻面，露筋
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施工中振捣不均匀，钢筋保护层不足
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砂浆修补，露筋钢筋除锈，涂阻锈剂
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| 钢筋混凝土连续刚构
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横向裂缝，最宽0.15mm
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受力裂缝
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裂缝封闭
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| 桥面铺装
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路面有纵缝、横缝、坑槽、波浪
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无伸缩缝、桥头跳车
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设置伸缩缝，更换桥面铺装
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| 桥面排水
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大多数桥梁未设置泄水管，有泄水管的部分堵塞、锈坏
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垃圾堵塞
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改建时加宽侧设置排水设施
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| 护 栏
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基本完好，部分局部露筋、破损
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钢筋锈胀破损、露筋
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涂阻锈剂或砂浆修补
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| T梁隔板
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隔板有竖向、斜向裂缝
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桥梁横向联系较差
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采用钢板或体外预应力索加固
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| 墩台盖梁
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盖梁侧面和悬臂下混凝土表面锈胀起皮、露筋
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锈胀起皮、露筋是由于盖梁保护层不足，受雨水侵蚀
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涂阻锈剂然后砂浆修补
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| 部分盖梁跨中和柱顶有竖向裂缝
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受力裂缝
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裂缝封闭，碳纤维布或钢板加固
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| 桥墩立柱
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立柱有环向、竖向裂缝
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钢筋保护层不足，钢筋锈胀裂缝
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涂阻锈剂
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| 支 座
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支座剪切变形严重，个别断裂、错位
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桥头跳车及局部受力不均
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更换支座
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| 伸 缩 缝
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89％桥梁未设置伸缩缝，T梁伸缩缝断裂破坏，缝间堵满垃圾
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严重跳车
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设置或更换伸缩缝，清除缝间垃圾
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| 锥、护坡
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个别锥护坡局部塌陷，局部长有杂草
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局部沉陷或人为破坏
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改建时拆除锥坡，修复护坡
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4.2 通涵主要病害、产生原因及处理建议 表4-2 通涵病害、产生原因及处理建议
| 位置或类型
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主要病害
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产生原因
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处理建议
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| 盖 板
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铰缝脱落、渗(漏)水
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边坡上水渗入
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正常养护
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| 部分板底有横缝，最宽0.15mm
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受力裂缝
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裂缝封闭
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| 现浇板
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部分底板有纵缝，最宽2mm
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桥台不均匀沉降
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裂缝灌浆，底板全范围粘贴双向碳纤维布、芳纶纤维布或换板
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| 局部蜂窝、麻面，露筋
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施工中振捣不均匀，钢筋保护层不足
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砂浆修补，露筋钢筋除锈，涂阻锈剂
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| 台 身
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有竖向裂缝，最宽13.5mm
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台身不均匀沉降
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裂缝灌浆
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| 涵 底
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有淤泥、积水
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洞口堵塞或涵底过低
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疏通洞口，清除淤泥、积水
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| 桥面铺装
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路面有横缝、横缝、坑槽、波浪
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盖板伸缩变形
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正常养护
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| 八字墙
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个别八字墙沿砌缝开裂，最宽22.0mm
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墙外侧土侧压变形开裂或不均匀沉降
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改建时拆除
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通过本次检测为桥梁的管养单位提供了桥梁状况的详实数据，为下一步改扩建工作提供了科学依据。
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