一、橋梁概況
大橋全長2172m，橋面設2.957%的雙向縱坡，豎曲線頂點位于主橋中心，豎曲線半徑為16000m，橋梁中心樁號為K14+745.986。
主橋上部為90m+3×165m+90m五跨變截面P.C.連續(xù)箱梁橋，由上、下行分離的兩個單箱單室箱形斷面組成，箱梁根部梁高8.8m，跨中梁高3.0m，從1號塊至跨中按二次拋物線變化，采用三向預應力體系；主墩及主引橋過渡墩均采用矩形薄壁截面，主墩基礎采用18φ2.5m的鉆孔灌注樁，過渡墩基礎半幅橋采用4φ2.5m的鉆孔灌注樁。
圖1－1主橋概貌
本橋于1997年10月開工建設，2001年3月建成通車，至今已通車6年多。在此期間進行定期測量，主要內(nèi)容為橋面的撓度變化值。從2001年6月至今已測量了14次（測量報告的主要結(jié)論為：主要結(jié)構(gòu)的高程值在變化（下?lián)希?。其中絕大多數(shù)點的下?lián)现稻谠O計頂期值以內(nèi)，但北汊主橋次邊孔跨中下?lián)现颠_到99.9mm），設計預留“頂拱度”值為100mm，幾乎用完設計預留值。
二、檢測目的
通過對主橋宏觀工作狀況及細部健康狀況的檢測，主要可以達到以下目的：
(1) 通過對該橋表觀病害的檢測，了解橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，為橋梁結(jié)構(gòu)評估提供第一手資料。
(2) 通過對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行鋼筋銹蝕電位、氯離子含量、裂縫長度和寬度測量、構(gòu)件強度、混凝土碳化深度等專項檢測可以為結(jié)構(gòu)物的強度、剛度和耐久性評估提供數(shù)據(jù)支撐。
(3) 通過對橋梁結(jié)構(gòu)進行全面檢測，建立健全橋梁“指紋”檔案，為今后本橋的養(yǎng)護管理提供量化依據(jù)。
三、檢測內(nèi)容
針對該橋目前的實際情況，結(jié)合業(yè)主的要求，主要就下述幾個方面對該橋進行了全面檢測，最后根據(jù)檢測結(jié)果對橋梁結(jié)構(gòu)的運營狀況進行綜合評估，并提出針對性的養(yǎng)護維修意見和建議。
(1) 橋梁結(jié)構(gòu)表觀病害檢查；
(2) 橋梁幾何形態(tài)參數(shù)測定；
(3) 橋梁結(jié)構(gòu)恒載變異狀況調(diào)查；
(4) 橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材質(zhì)強度檢測與評述；
(5) 混凝土中鋼筋銹蝕電位的檢測；
(6) 混凝土中氯離子含量的測定；
(7) 混凝土碳化狀況的檢測；
(8) 混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋分布狀況的調(diào)查；
(9) 橋梁裂縫的檢測；
(10) 支座伸縮縫的檢查。
四、檢測結(jié)果
五、檢測結(jié)論
1、主要病害
通過對主橋詳細檢測，對全橋結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評價如下：
(1) 橋梁上部主要承重構(gòu)件存在局部的風化、麻面、空洞、缺陷、滲水、露筋、裂縫等病害且個別裂縫寬超限，對結(jié)構(gòu)的耐久性已造成一定的程度的影響。
箱梁底板底部存在縱向裂縫，主要分布在L/4跨附近，最大裂縫寬度為0.3mm，沿縱橋向最長達12m，個別裂縫伴有滲水和水漬鈣化現(xiàn)象；箱梁腹板在L/4至主墩墩定范圍存在水平裂縫和斜裂縫，斜裂縫走向為支點側(cè)偏高，跨中側(cè)方向偏低，其中最大裂縫長度2.1m，最大裂縫寬度0.2mm；底板底部存在大量修補痕跡，部分修補區(qū)域存在空鼓、空洞、混凝土劣化、混凝土內(nèi)夾有雜物(麻絮等)、混凝土表面存在大量銹斑、鋼筋外露和銹蝕等病害；箱梁合攏段頂板存在大量縱向裂縫，多數(shù)裂縫沿合攏段縱向貫通，部分裂縫存在滲水痕跡，并伴有水漬鈣化現(xiàn)象，裂縫最長為300cm，裂縫最寬0.5mm；多數(shù)預應力齒板錨固面在預應力鋼束錨固端和腹板之間的部位均存在豎向(部分裂縫呈斜向下方向)裂縫，裂縫最長為130cm，裂縫最寬為0.3mm。部分齒板頂面和腹板相接處存在裂縫，裂縫最長為280cm，裂縫最寬為0.3mm。少數(shù)齒板在側(cè)面中部存在裂縫，裂縫最長為130，裂縫最寬為0.25mm。
(2) 墩臺基礎基本完好；支座基本完好；
(3) 橋面鋪裝未發(fā)現(xiàn)明顯病害；護欄多處因內(nèi)部鋼筋銹蝕，導致表層混凝土脹裂、脫落；伸縮縫存在局部輕微銹蝕，伸縮縫內(nèi)積有未能夠及時清理的垃圾和雜物；部分泄水管失去應有的功能。
(4) 混凝土無損檢測顯示：箱梁內(nèi)部的實測混凝土強度基本能滿足設計強度要求；構(gòu)件內(nèi)部鋼筋有可能存在局部銹蝕；混凝土碳化對鋼筋銹蝕影響輕微；構(gòu)件現(xiàn)存保護層厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性有影響，構(gòu)件局部鋼筋易失去堿性保護，發(fā)生銹蝕；橋梁構(gòu)件尺寸與原設計值比較變化微?。?br />
(5)從理論計算分析可以看出，本橋在成橋階段按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應組合，主橋上部結(jié)構(gòu)各截面正應力及主拉應力(考慮全部豎向預應力作用)均能滿足規(guī)范要求。
綜上所述，根據(jù)本次檢測的各項檢測結(jié)果，通過對橋梁各部件技術狀況的綜合評定，認為本橋總體情況較好，基本可以滿足現(xiàn)行交通的要求。全橋技術狀況評分為78.8，確定該橋的技術狀況等級為二類。
2、病害成因分析
根據(jù)對該橋的檢測結(jié)果，結(jié)合對該橋的計算分析，認為導致該橋出現(xiàn)上述病害主要因素有下述幾個方面：
(1) 該橋于1997年10月開工，并于2001年3月建成通車，受當時國內(nèi)橋梁建設水平的限制，橋梁結(jié)構(gòu)存在空洞、露筋、混凝土劣化、蜂窩麻面、梁段接縫錯臺等先天不足的病害。該類病害的存在和發(fā)展直接影響了橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命，隨著病害的發(fā)展，尤其是混凝土劣化速度和鋼筋銹蝕速度的加劇，橋梁結(jié)構(gòu)安全在一定程度上受到不利影響。
(2) 箱梁外部靠近中央分隔帶一側(cè)的底板邊緣部位混凝土劣化及鋼筋銹蝕病害較為嚴重，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)中央分隔帶位置的污水直接沖蝕箱梁腹板，并在箱梁底板部位形成大量的匯水區(qū)域，導致梁體長期受到污水的侵蝕，另由于橋位處有一個大型的化工廠，污水內(nèi)的侵蝕性物質(zhì)含量高，進一步加劇了該部位混凝土的劣化和鋼筋的銹蝕。
(3) 檢測中發(fā)現(xiàn)的部分腹板斜裂縫，其走向與正常受力裂縫相反，該類裂縫總體數(shù)量較少，分布在腹板下彎束位置。經(jīng)分析判斷，該類裂縫主要是由于腹板束預應力管道安裝時，波紋管表層混凝土過薄所導致的順筋裂縫。該類裂縫由于數(shù)量較少，且目前相對穩(wěn)定，故對結(jié)構(gòu)安全影響輕微，但對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性存在不利影響。
(4) 箱梁結(jié)構(gòu)外表面檢測時發(fā)現(xiàn)箱梁在L/4底板存在縱向裂縫，裂縫數(shù)量相對較少，主要集中在底板束的平彎位置附近。經(jīng)分析判斷，該類裂縫主要是由于混凝土在底板束的豎向和水平徑向力作用下，波紋管的表層混凝土過薄或防崩鋼筋布置位置不當所致。該類裂縫由于數(shù)量較少，且目前相對穩(wěn)定，故對結(jié)構(gòu)安全影響輕微，但對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性存在不利影響。
(5) 檢測中發(fā)現(xiàn)箱內(nèi)腹板存在較多的斜裂縫，裂縫走向為支點側(cè)偏低，跨中側(cè)偏高，其中六合側(cè)的腹板開裂更為嚴重。通過調(diào)查了解到，在該橋豎向預應力施工過程中，大部分的豎向預應力張拉均未達到設計要求，部分豎向預應力根本未張拉，六合側(cè)的豎向預應力張拉效果相比更差。結(jié)合計算分析結(jié)果，在豎向預應力張拉不到位的情況下，主梁腹板的主拉應力將無法滿足規(guī)范要求。因此，分析判斷認為該類裂縫主要是由于主拉應力超限所導致的受力裂縫，對結(jié)構(gòu)安全存在不利影響，同時，隨著裂縫的繼續(xù)發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度損失越來越大，勢必加大橋跨主梁的下?lián)馅厔荨?br />
(6) 箱梁合攏段頂板的縱向裂縫數(shù)量較多，且多數(shù)貫通整個合攏段。分析判斷認為該類裂縫主要是由于合攏段混凝土與懸臂澆注的最后一個梁段混凝土的齡期差異較大，合攏段的混凝土橫向收縮變形受到周邊混凝土的約束所致，該類裂縫對結(jié)構(gòu)的整體受力和安全沒有影響，但對結(jié)構(gòu)的耐久性有一定影響。
(7) 箱梁內(nèi)部預應力齒板正面在錨固點和腹板之間存在豎向火邪向裂縫，齒板頂面在齒板與腹板交界處存在水平縱向裂縫。分析認為，該類裂縫主要是由于預應力噸位大，局部集中受力較大所致，屬受力裂縫。此類裂縫對結(jié)構(gòu)安全存在一定的不利影響。
六、養(yǎng)護維修建議
根據(jù)各種病害對橋梁結(jié)構(gòu)的影響程度的不同，并結(jié)合該橋的實際管養(yǎng)計劃，建議對該橋的養(yǎng)護維修分為緊急維修和近期維修兩部分來安排相關的養(yǎng)護維修計劃和時間：
1、緊急維修
(1) 為了防止箱梁中央分隔帶側(cè)底板邊緣病害的繼續(xù)加速惡化，在2008年雨季來臨前應首先對橋梁中央分隔帶的防水進行處理，避免梁體繼續(xù)受到污水的直接沖蝕，同時對梁底現(xiàn)有缺陷進行修補，并對缺陷修補區(qū)域重新進行防腐處理。此處建議在中央分隔帶設置防水板并在箱梁翼緣板底面端部設置截流槽，以從根源上截斷污水；同時，為了防止外露鋼筋除銹、混凝土缺陷修補后，修補區(qū)域周邊鋼筋發(fā)生電子反向遷移，進而導致周邊鋼筋的進一步銹蝕，應在修補區(qū)域周邊2~3m范圍內(nèi)涂刷滲透性阻銹劑，以確保維修效果。
(2) 由于目前橋梁結(jié)構(gòu)次邊跨已經(jīng)發(fā)生了不同程度的下?lián)?，為了延緩橋梁的下?lián)馅厔?，建議對箱梁腹板寬度超過0.15mm的裂縫進行灌漿，并對寬度小于0.15mm的裂縫進行封閉，以提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度。否則，結(jié)構(gòu)裂縫在移動荷載的反復作用下，裂縫寬度及長度會有所增加，結(jié)構(gòu)剛度降低，最終產(chǎn)生過大的不可逆轉(zhuǎn)的主梁下?lián)稀?br />
(3) 為了確保橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用及安全運營，建議在最近兩年內(nèi)優(yōu)先完成對橋梁結(jié)構(gòu)齒板裂縫的維修及預應力封錨不嚴(或錨頭外露)等主要受力部位病害的整治。
2、近期維修
考慮到該橋已經(jīng)運營7年多的時間，馬上將進行橋梁結(jié)構(gòu)中修，下述養(yǎng)護維修方案可配合橋梁中修計劃統(tǒng)一規(guī)劃實施。
(1) 為了保證橋梁結(jié)構(gòu)使用功能和使用壽命，建議對橋梁表觀缺陷進行修補，并對橋梁結(jié)構(gòu)的既有裂縫進行處理。
(2) 為了盡量減輕原結(jié)構(gòu)恒載，間接地提高橋梁結(jié)構(gòu)承受移動荷載的能力，建議對箱內(nèi)垃圾及表面的松散浮漿進行清理。
(3)鑒于本橋上部結(jié)構(gòu)混凝土保護層厚度較設計值偏小，結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋存在局部銹蝕的可能，且目前橋梁結(jié)構(gòu)外表面的防腐涂層已經(jīng)使用多年，防腐性能已經(jīng)有所降低，故為了提高本橋結(jié)構(gòu)的耐久性，建議對全橋進行鋼筋阻銹保護及外表面防腐涂裝。
(4) 建議對全橋伸縮縫、防撞護欄等附屬構(gòu)造物進行整治，恢復其應具備的使用功能。
