一级建造辅导：拱形桥的病害分析及加固（1）

1 概述

南江口大桥位于省道Ｓ36线，即郁南县南江口镇下咀村段，桥中心桩号K44 860，属钢筋混凝土刚架拱桥，设计荷载为汽车-20级，挂车-100；主跨260ｍ，桥长169.5ｍ，桥宽9.5ｍ，桥高25.3ｍ，通航要求为VI级，桥台为实体式，桥台基础；南江口岸为明挖扩大基础，云浮岸为群桩基础；桥墩为钢筋混凝土承台和桩基。于1993年建成通车。

随着车辆荷载日趋增大，通车后在交通量和超载车辆增长较快的情况下，公路桥梁技术状况迅速下降，桥面损坏不断加剧，目前水泥硷桥面板出现大量的病害和缺陷，主要病害除桥面网裂，渗水，栏杆、人行道破损及其他附属工程损坏外，还出现了拱腹、主拱等多处裂缝和渗水现象，锥坡与桥台侧墙分离等主体工程问题，严重危及通行安全。因此有必要对南江口大桥进行全面、细致的桥梁使用状况调查，对其病害的类型及严重程度进行分析和评价，找出产生病害形成的原因，并提出切实可行、经济可靠的处治方案，以有效改善大桥的现有路况，提高其行驶质量和服务水平。

2 南江口大桥的病害调查

经过长时间对该桥上、下部结构的观察，发现该桥桥台没有明显的沉降和水平位移，桥面铺装部分损坏，且出现了大量裂缝，刚架拱实腹段位置的桥面出现了不同程度的下挠。

2．1 上部构造

2．1．1 东西两跨矩形桥面板底面多处钢筋锈蚀，锈蚀处的混凝土开裂，严重的甚至使混凝土剥落，造成主筋外露。混凝土破坏面积占整个板底的23.13％，严 重降低了承载力。

根据锈蚀钢筋混凝土剥落处混凝土保护层的厚度只有0.5cm－1.5cm的情况分析，产生钢筋锈蚀混凝土破坏的主要原因是由于保护层过薄。

中间一孔桥面出现纵向裂缝，裂缝宽在0.3mm－5mm之间，裂缝之间间距与工字梁微弯板宽度基本相等。六片工字梁在中部8m左右的范围均出现垂直于梁轴线的裂纹，裂纹宽0.1mm－0.2mm，裂纹之间的间距为1.3m－2.0m，每片梁有3－4条裂纹，从梁底至腹板中部，有1－2条裂纹从梁底贯穿梁顶面。短裂纹有继续向顶扩展的趋势。

2．1．2 桥面、缘石变形破碎

桥面纵向变形已呈波浪形，缘石破碎现象较为严重，在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤为严重。桥面的横向排水系统基本不起作用，雨水侵蚀严重。

2．1．3人行道与栏杆损坏严重

行道铺装层大面积破碎、脱落，栏杆多处断裂，混凝土剥落、露筋。

车辆通过桥梁时刚架拱实腹 段位置的桥面波动明显；刚架拱肋斜撑和拱腿根部出现裂缝，严重的裂缝长达25cm，宽1.5cm。

2．2 下部结构

东边的桥台两翼均在距台帽10cm－15cm范围内各出现一条往下的斜裂缝，缝长一条为2.5m，一条为3m，宽均在1.2cm－1.5cm之间，现场观察发现有继续往下扩展的趋势。

西边桥台前墙与翼墙完全断裂，在路线走向左侧的断缝处从台帽下开始 ，右侧在台帽下17cm开始，两侧断缝均往下至Ｕ型桥台底。右侧的断缝较窄，宽为2.3cm－3.7cm，左侧的断缝宽为4.2cm－5.8cm，左侧的翼墙沿远离路基方向向外位移4.7cm两条断缝深与墙厚相同。

两个桥台的断、裂缝方向基本与前墙和翼墙的内转角线一致。翼墙墙背受到土压力的作用，将翼墙外推，这就会在翼墙顶面与前墙的连接处发生破坏。

2．3 病害原因分析

桥面纵向裂缝的产生，是由于工字梁之间没有设置横隔梁梁与梁之间没连成整体而造成。该桥工字梁底的裂纹是由于近几年通过该桥的车流量增大，超重车辆过多，梁底产生过大的拉应力将梁底的混凝土拉裂。

据调查，近年来，随着交通量、重车的日益增加，特别是桥上错车现象日见频繁，重车则多在一侧车道上行驶，这种经常性的重车偏载对桥中心线附近拱圈进行反复交替的剪切，造成拱圈产生中波上的纵向裂缝。

拱肋、拱波、拱根整体性受到一定程度的破坏，而横向整体性又不能很好地保证，车载有增 无减地继续作用，使拱圈在局部受力集中，全断面受力不均匀。

由于对伸缩缝、排水设施等未能及时维护和清理，致使桥面损坏严重。

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