一、工程概況
國內某橋全長60米，寬度35米。上部結構采用3x20m預應力簡支空心板，梁高90cm。橋面為10cm混凝土現(xiàn)澆層+10cm混凝土橋面鋪裝；GQF-Z80型伸縮縫；GYZ系列橡膠支座。下部構造采用樁柱式墩，樁基礎，橋臺為柱式臺。橋臺臺前為鋼筋混凝土擋墻，臺后填土7～8米，臺前15米，臺后30米作地基加固按照粉噴樁處理。設計荷載：公路-I級，設計洪水頻率：1/100。設計基本地震動峰值加速度為0.10g。橋梁建成還未通車，在施工橋位處另外一座上跨本橋的橋梁基礎時發(fā)現(xiàn)本橋橋臺立柱半環(huán)向開裂。由于可能存在施工對橋梁造成的干擾影響，故需對本橋病害成因做出科學評價。
圖1 橋梁概貌
二、檢測的目的和工作內容
1、檢測的目的
對照2009年2月的檢測情況，從加固設計角度出發(fā)進一步判明橋梁構件缺陷程度、病害成因及影響范圍，為橋梁的維修和加固提供可靠的依據(jù)。
2、檢測的工作內容及方法
1、表觀檢測
采用鋼尺、刻度放大鏡、塞尺、聲波檢測儀等設備，對結構裂縫情況、表觀缺損、墩臺基礎變位、附屬構造進行表觀檢測，繪制裂縫分布圖。
2、超聲回彈綜合法混凝土強度檢測
采用RS-STO1C非金屬聲波檢測儀，運用超聲回彈綜合法對橋臺立柱和擋墻進行強度測試，檢測混凝土強度，為評估計算提供依據(jù)。
3、鋼筋保護層厚度檢測
根據(jù)電磁波原理，采用PROFOMETER5鋼筋直徑及保護層厚度測試儀檢測橋臺立柱鋼筋保護層厚度情況。鋼筋保護層為鋼筋提供良好的保護作用，必要的保護層能夠推遲環(huán)境中的水汽、有害離子等擴散到鋼筋表面的時間，同時推遲因混凝土碳化使鋼筋失去堿性保護的時間。因此，混凝土保護層厚度及其分布均勻性是影響結構鋼筋耐久性的一個重要因素。
三、橋梁主要病害
主要病害為橋臺立柱環(huán)向開裂。0號臺和3號臺各個立柱均出現(xiàn)不同程度的環(huán)向裂縫，裂縫普遍分布于立柱靠橋墩一側1/2展開平面內。立柱下端較上端裂縫分布相對密集，裂縫寬度較大。0號橋臺立柱裂縫共計93條，裂縫長1.10m～2.66m，縫寬0.1mm～0.85mm之間；最大縫寬達1.46mm，出現(xiàn)在0號臺3號立柱下方, 3號和4號立柱裂縫相對密集。3號橋臺立柱裂縫共計35條，裂縫長0.3m～2.0m，縫寬0.05mm～0.30mm。
擋墻基礎前移造成擋墻向后傾斜，傾角為88.2o～89.3o，如下圖所示。挖開擋墻基礎，發(fā)現(xiàn)0號臺擋墻半環(huán)繞橋臺樁基與其抵死，3號臺擋墻基礎與橋臺樁基間距較小。病害成因分析：施工超重荷載和臺后土壓力共同作用造成橋臺擋墻向前滑移傾斜，擋墻前移后與橋臺樁基接觸。
圖6 0號臺和3號臺處擋墻傾斜示意圖
圖7 0-3#立柱處擋墻基礎開挖 圖8 3-5#立柱處擋墻基礎開挖
圖9 立柱裂縫產生病害分析示意圖
四、病害成因分析
檢測時通過測量擋墻和立柱間距發(fā)現(xiàn)，擋墻已呈傾斜狀；因此初步判定為擋墻因抗力不足，擋墻墻趾將土壓力作用在樁身上，使立柱承受較大彎矩，超過其承載能力，引起立柱向河心側環(huán)向開裂。為證實此判斷，檢測時挖開了0號臺3#、4#立柱和3號臺5#立柱對應位置的擋墻墻趾發(fā)現(xiàn)：擋墻墻趾與樁基已全部接觸到一起，樁基已深入在墻趾范圍內。因此可以判斷立柱環(huán)向開裂為擋墻抗力不足滑動及施工時擋墻與樁柱間距控制不嚴，造成立柱基礎承受較大彎矩引起。
