胡晓斌桥梁检测报告.doc

青岛理工大学工程质量检测鉴定中心检测报告 估大村河枣园桥报告编号：QLJD201103201概述 G109湟水河桥位于190国道西宁湟源县，枣园路跨大村河处。，桥梁建成于20世纪70年代，设计荷载等级无档案资料。2005年大村河综合整治时进行过外装修。桥梁全长20m，桥面布置为1m（人行道）+ 7m（车行道）+ 1m（人行道）= 9m。上部结构为三跨钢筋混凝土简支T梁结构，下部结构为块石混凝土重力式墩台，片石混凝土扩大基础。桥下有季节性流水。 桥面采用沥青混凝土铺装，整体整洁度较好。桥头跳车影响行车舒适度；桥面无排水系统，排水通过纵、横坡漫流实现，雨天积水严重；铁质栏杆结构完整，造型美观，无缺损锈蚀现象。为了保证行车安全、道路通畅，维护和谐繁荣的交通环境，需确切评定此桥目前的质量状况，并为以后桥梁的维修加固提供技术依据。受青岛市市政管理处委托，兰州理工大学工程质量检测鉴定中心于2013年8月对此桥进行了全面的检测评估。2检测目的（1） 对该桥目前的技术状况进行全面的检查，查明各组成部分缺陷程度、部位；确定材料工作性能和缺损病害的相互关系，分析构件缺陷及损伤的成因，评价桥梁现行技术状态及其对桥梁承载力和耐久性的影响。（2）针对当前技术状况，通过承载能力检算，确定桥梁结构在城公路二级荷载作用下控制截面的应力和挠度，评价该桥的工作状态和整体承载能力是否满足荷载标准的要求。（3） 针对桥梁实际状况，对其技术状况和承载能力验算结果进行评定，并为桥梁合理的维修加固提出建议。3检查和检测依据（1）公路桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）（2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）（3）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（4）公路桥涵地基与基础设计规范（GB/T50315-2000）（5）超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 02:2005）（6）超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS 21:2000）（7）公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）（8）公路桥梁承载能力检测评定规程4检查和检测项目及仪器设备4.1 检查和检测项目（1）全桥外观缺陷检查（2）结构尺寸、桥面相对标高（3）基础及桥台相对位移检测（4）混凝土保护层厚度及钢筋数量探查（5）混凝土强度无损检测（6）混凝土碳化深度检测（7）钢筋锈蚀状况检测（8）支座状态检查（9）承载能力验算4.2 检测方法及仪器设备检测方法及仪器设备见表1。表1 桥梁检测方法及仪表序号检测项目检测方法检测仪器与设备1外观缺陷检查及外观尺寸测量复核量测法相机、30m钢卷尺、钢直尺，激光测距仪2桥面相对高程及桥墩相对变形量测法精密水准仪DS13钢筋保护层及混凝土中钢筋定位检测钢筋探测法钢筋测试仪Profermter54混凝土强度检测超声回弹综合法回弹仪HT225超声波测试仪TICO5混凝土碳化深度检测酚酞试剂法碳化深度测量仪、1%酚酞酒精试剂6钢筋锈蚀状况检测半电池电位法钢筋锈蚀仪7裂缝检测量测法DJCK-2裂缝测宽仪8应力测试转换量测法静态应变测试系统TDS-3039挠度测试机械测量法机械百分表5. 桥梁技术状况检查和检测结果为便于标记测量前对桥梁的主要构件进行编号，编号规则为由东向西顺次编号，各构件编号示例如下：梁：Ln-m，表示从东面开始第n跨的从左到右第m块T梁桥墩：Pn,表示从东面开始第n跨的桥墩铰缝：Ji-m.n,如J1-2.3表示第一跨2,3梁间铰缝。收缩缝：从东向西，Si。5.1 全桥外观缺陷检查5.1.1 桥面系（1）桥面铺装桥面为采用沥青混凝土铺装，整体整洁度较好。桥面出现纵横向裂缝，以及网裂现象。桥头不平顺有跳车现象，台背有沉降。东桥头搭接板处桥面有一条横向贯通开裂，裂缝宽度0.51.5cm，周围出现铺装层网裂破碎现象，面积2m3.5m。桥面存在多处裂缝，防水层失去功能，渗水甚至漏水严重。P1顶部桥面板有两条长约0.5m，宽约0.5m的横向坑槽。两侧人行道铺装性能完好，未见铺装破损、缺失、塌陷等病害现象。（2）伸缩缝 该桥工设置4道橡胶收缩缝（后期维修更换），S4老化严重，基本失效（3）栏杆 铁质栏杆有部分锈蚀，影响桥梁美观。 （4）排水系统桥面雨水通过纵、横坡漫流实现，雨天有积水现象。部分积水通过桥面裂缝下渗到T梁，加速钢筋锈蚀，使混凝土性能劣化。如图12所示。（5）标识系统 部分表示脱落。5.1.2 上部结构检测该桥上部结构为简支T梁结构，部分梁面混凝土老化严重，有箍筋外漏，钢筋锈蚀现象，桥面板有潮湿、发霉、裂缝等现象，缺陷的基本特点描述如下：（1）大部分梁体混凝土老化严重，部分梁体混凝土有破碎现象。L2-1混凝土老化严重，主筋外漏、锈蚀，漏水处长约1m，宽约0.6m，跨中位置有蜂窝现象，且因车祸而于中间出现大面积竖向贯穿裂缝。 （2）横隔梁因不久前维修而完好。 (3)绞缝有脱落现象，缝间雨水痕迹明显，部分梁底出现潮湿发霉现象，主要是由于桥面排水不畅，在桥面形成积水，雨水通过裂缝下渗到梁底所致。容易使钢筋锈蚀，加速混凝土性能的退化。3-2部分外漏。（4）支座：本桥采用板式橡胶支座，大部分支座因新近更换而完好，L2-1东侧支座老化严重。5.1.3下部结构（1）墩台墩台浆砌块石结构完好，无裂缝、块石脱落现象；边跨和中跨之间的盖梁存在混凝土破碎、脱落现象。桥面漫流排水，桥台有雨水渗漏痕迹。两端桥台台帽上有大面积潮湿发白现象。 （2）基础该桥基础采用扩大基础，基础情况较好，检测中未发现有过大变形或偏移沉降现象，基础附近未探测到冲刷、掏空和倾斜现象。表明该桥基础稳定，工作状态完好。5.2钢筋及其保护层检查结果5.2.1 混凝土保护层厚度检测利用电磁感应原理对钢筋混凝土结构中钢筋位置、间距、保护层厚度和钢筋直径进行无损检测，局部人工凿开混凝土进行校核。检测仪器采用瑞士产PROFOMETER5钢筋保护层检测仪。选取本桥第1、2、3跨的T梁，结果见表2。表2 主筋混凝土保护层厚度检测结果汇总表（mm）主筋测点数保护层厚度平均值标准差最大值最小值L1210101.3128L2410122.8156L 3210111.6148局部凿开校核，与仪器测试结果差别不大。从检测的结果看，所测各构件的主筋混凝土保护层厚度均小于30mm，该桥处于类环境，依据现行公路钢筋混凝土与预应力混凝土设计规范（JTG D60-2004），其最小保护层厚度应不低于30mm。可见，该桥钢筋保护层厚度整体上不满足规范的规定。5.2.2 结构尺寸该桥由于修建年代较久远，设计竣工图纸已经无法搜集，故各个构件的结构尺寸均以现场测得为准。现场测得的各部分结构尺寸汇总于表2。表2 结构尺寸测量结果结构或构件名称实测尺寸(m)净跨径60.000桥墩宽9.000高30（含墩台帽）墩（台）帽高1.00行车道现浇板厚0.280宽1.600人行道现浇板厚0.100宽1.000该桥板厚符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）中规定的人行道现浇板厚不应小于80mm的规定。5.3 混凝土强度无损检测检测方法：超声回弹综合法是目前在现场混凝土抗压强度检测中应用最广泛的一种无损检测方法，该方法首先利用标准能量为2.207J的混凝土回弹仪通过测强曲线测定结构或构件混凝土的抗压强度R；并通过混凝土超声仪在结构混凝土同一测区测量声速值Va，再利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土的强度。本次结构构件无损检测采用的是瑞士DIGI-2000ND数显混凝土回弹仪和瑞士TICO非金属超声波测试仪。检测依据：超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 02:2005）。仪器标定方法如下：在实测之前，回弹仪在率定钢砧上的测试值为80，在802标定值之间；超声波检测仪对标准棒测试值为20.7s（标定值为20.7s），表明仪器均处于标准状态中，检测数据有效。 超声回弹综合法进行混凝土强度检测时，选择了第1跨、第2跨构件作为检测对象，检测结果表明，各构件测点混凝土强度偏差较大，按照相关规程应分别按单个构件进行评定分析，其结果见表3中。表3 混凝土强度测定值构件推定强度MPa构件推定强度MPaL1-516.0L1-418.2L2-325.0L2-127.6从结果可见，本桥结构各构件混凝土强度差别较大，混凝土强度整体低于现行规范大于26.4MPa要求，特别是L1-4，L1-5强度较低，是由于桥面混凝土网裂，渗漏水导致混凝土老化脱落、钢筋锈蚀所致。5.4 混凝土碳化检测5.4.1 混凝土碳化深度检测混凝土中水泥水化物呈碱性，混凝土包裹在钢筋表面，所以在钢筋表面形成具有保护作用的“钝化膜”，即所谓的“碱性保护”。随着时间的流逝，空气中的CO2 和水分子与混凝土的碱性成份缓慢发生化学反应，混凝土由外到内逐渐碳化，使混凝土失去碱性成份，一旦碳化深度达到或超过混凝土保护层厚度，表面的“钝化膜”就会被破坏，混凝土就会失去保护作用，这时，外界的水分和腐蚀性物质通过混凝土毛细孔侵入到钢筋表面，使其开始锈蚀。混凝土碳化深度检测是在混凝土表面钻孔，露出孔内的新鲜混凝土内壁表面，并除净表面粉尘，然后用1%酚酞酒精喷涂，测量变色与不变色的临界面深度，得出混凝土的碳化深度，变红表示未被碳化，不变色则表示已碳化。混凝土碳化深度检测结果见表4。表4碳化深度检测结果汇总表 T梁平均碳化值T梁平均碳化值MmmmL1113L1-214L2-215L1-412L3-217L3-511经检测，该桥抽检构件混凝土表面均已发生碳化，碳化平均值为11mm17mm，碳化程度表现出一定的不均匀性，但是大部分构件碳化深度超过混凝土保护层厚度最小值，表明现状桥梁的混凝土保护层不能够保护被包裹部分钢筋免受环境中酸性介质的影响而锈蚀。5.4.2 钢筋数量探查由于设计图纸缺失，钢筋数量的探查以实测为准，该桥边板混凝土保护层均产生脱落，内部钢筋暴露，用游标卡尺测量相关数据，测得的主筋数量及间距如表5所示。表5 行车道单根梁主筋数量，直径及间距检测结果名称检测结果主筋数量（根）24主筋直径（mm）25主筋间距（mm）70分布筋直径（mm）8分布筋间距（mm）40符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）中规定的行车道板主钢筋直径不应小于10mm、主筋间距不应大于200mm的要求。5.5 钢筋锈蚀状况检测检测原理：在钢筋发生锈蚀的过程中，在钢筋表面形成阳极区和阴极区，导致钢筋离解，在阳极区生成膨胀的锈蚀产物。腐蚀速率受铁离子通过混凝土从阳极迁到阴极的便利程度的影响。因此，电势越高，电阻率越低，通常腐蚀率也就越大。 检验方法：本次采用的半电池电位钢筋锈蚀度测量法是目前在现场无损钢筋锈蚀度检测中较先进的一种方法。使用的仪器是钢筋锈蚀度检测仪。钢筋锈蚀测试仪能通过测量钢筋和混凝土表面之间的电位和电阻率，来评价腐蚀程度和保护层状况，腐蚀程度由电势的高低来判断。电势越高，腐蚀的可能性就越大；同时考虑电阻率的影响。电阻率低，表明混凝土孔隙中存在水分和氯化物，因此电势最大；电阻率高，表明混凝土保护层密实，干燥，已碳化，或存在隔层，或因为检测回路不良而导致电势值不可靠。由于目前国内对该种方法评价钢筋锈蚀尚没有一个统一的标准，分析中对于电阻率参照美国ASTM C 876中的评判准则进行，如表6。表6ASTM C 876评判准则 电位/mV（硫酸铜）锈蚀判别标准-200锈蚀概率10-200350锈蚀概率50-350锈蚀概率90检测选用硫酸铜电极，选取部分构件作为检测对象。具体检测数据见表7。表7 钢筋锈蚀检测结果表 T梁电位（mV）锈蚀率L1-1-362锈蚀概率90L1-2-376锈蚀概率90L2-3-257锈蚀概率50L2-5-383锈蚀概率90L3-1-352锈蚀概率90L3-5-334锈蚀概率50从检测数来看，所抽检构件钢筋锈蚀概率在50以上，大部分构件锈蚀概率在90左右，说明钢筋发生锈蚀的可能性很大。现场凿开部分构件观测表明，构件主钢筋存在严重的锈蚀，与锈蚀仪所测结果基本一致。5.6 承载能力验算 根据现行规范，对李村河桥进行承载能力验算，荷载等级经甲方确认采用城B级标准，根据实测结果，T梁混凝土强度取16.0Mpa，结合桥梁实际状态，验算系数取0.9。经计算：截面抗弯承载力为1380.2kNm，城B级荷载跨中弯矩为750.6kNm，自重及二期恒载引起的弯矩为280.3kNm，按承载能力极限状态进行荷载组合计算，荷载基本组合弯矩设计值为1030.6kNm，跨中挠度为10.12mm，主梁抗弯承载能力满足要求。5.7各类缺陷汇总 位置类型缺损情况描述评定类别扣分铺装层裂缝铺装层存在多出裂缝，网裂面积。225伸缩缝失效1伸缩缝橡胶老化严重，失去作用450栏杆锈蚀部分栏杆存在锈蚀现象225排水系统失效防水层失效，桥面排水不畅450标识脱落部分标识脱落220人行道无完好10表8 桥面系缺陷表9 上部结构缺陷位置类型缺损情况描述评定类别扣分梁体钢筋锈蚀大部分钢筋锈蚀345蜂窝麻面大部分构件有蜂窝麻面335砼碳化大部分构件碳化深度超过最小保护层厚度340砼强度大部分梁体砼强度满足要求，但L1-5,L1-4强度较低235裂缝L2-1中间有大面积竖向贯通裂缝5100横隔梁无完好10铰缝失效大部分铰缝有脱落现象450支座老化L2-1东侧支座老化严重460表表10 下部结构缺陷位置类型缺损情况描述指标类别扣分墩台腐蚀两端桥台有少量腐蚀225破碎盖梁有砼破碎现象225跳车东侧桥台沉降较大，跳车明显340基础无完好105.8技术状态评定 表10 技术状态评定表项目权重评定类别扣分最终扣分备注桥面系铺装0.422510由于一片梁有大面积贯通裂缝，根据规定，桥梁整体为5级桥梁。伸缩缝0.2545012.5人行道0.10100栏杆，护栏0.102252.5排水系统0.104505照明，标志0.05220169上部结构上部承重构件（主梁）0.70510070上部一般构件（湿接缝，横隔梁）0.1847012.6支座0.124607.210.2下部结构翼墙，耳墙0.02100锥坡，护坡0.01100桥墩0.302257.5桥台0.303401.2墩台基础0.28100河床0.07100调制构造物0.0210