八一桥结构定期检测及荷载试验报告张经理改(最终版).doc

目 录1概况12检查和检测目的43检查和检测依据44检查和检测项目55检测仪器与设备56结构外观尺寸测量67全桥表观缺陷检查77.1 上部结构77.2 下部结构167.3 桥面系197.4 支座228桥梁线形检测结果及分析229桥梁无损检测结果与分析239.1 钢筋混凝土保护层厚度检测239.2 主梁钢筋数量及规格探查259.3 混凝土碳化深度检测269.4 混凝土强度检测279.5 钢筋锈蚀状况检测2810静载试验3010.1 老桥静载试验3010.2 新桥静载试验3810.3 静载试验结论4511动载试验4511.1 动载试验测试项目4511.2 动载试验测点布置4511.3 动载试验仪器4511.4 动载试验程序4511.5 动载试验测试结果及分析4612自振特性测试5112.1 测点布设5112.2 测试结果5113新桥承载能力检算5413.1 检算依据和图式5413.2 新桥箱梁正截面抗弯极限强度检算5513.3 新桥箱梁斜截面抗剪强度检算5613.3 检算结论5614全桥技术状况评级5615. 结论57附1：洛阳市八一桥维修处理建议59附2：洛阳市八一桥桥梁卡片60上海同丰工程咨询有限公司 洛阳市八一桥结构定期检测及荷载试验报告洛阳市八一桥结构定期检测及荷载试验报告1概况八一桥位于洛阳市天津路上，九都西路北侧，跨越防洪渠。目前该桥交通状况繁忙，图1.1为八一桥位置示意图。 图1.1 八一桥位置示意图该桥为一座偏南北走向的三跨钢筋混凝土简支双悬臂箱梁桥，分为东西两幅，其中东幅桥为老桥，西幅桥为拓宽新桥。桥梁法线与河道中心线斜交38°。东幅桥全长48.8m，跨径组合为10.6m+27.0m+10.6m；西幅桥全长48.6m，跨径组合为11.0m+26.0m+11.0m。图1.2为八一桥侧面实景照，图1.3为八一桥桥面实景照。图1.2 八一桥侧面实景照 图1.3 八一桥桥面实景照两幅桥上部结构均为三跨普通钢筋混凝土变截面双悬臂箱梁，东幅桥箱梁中跨梁高为1.05m2.1m，边跨梁高为0.75m2.1m，各跨箱梁底板宽均为19.2m，顶板宽均为20.4m；西幅桥各跨箱梁梁高均为1.0m2.2m，底板宽6.4m，顶板宽9.4m。两幅桥主梁梁底对应桥墩处均设板式橡胶支座。两幅桥下部结构桥墩均采用桩柱式结构，其中东幅桥桥墩为多柱有盖梁结构，墩身为4根直径1.2m的圆形立柱；西幅桥桥墩为双柱无盖梁结构，墩身为2根直径1.5m的圆形立柱，基础采用2根直径为1.5m的钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩长为38.0m；两幅桥桥台均采用重力式结构，台身为钢筋混凝土实体结构。该桥西幅桥箱梁及立柱混凝土设计强度等级均为C40，西幅桥台台帽及桥墩基础混凝土设计强度等级均为C30。该桥桥面总宽为29.8m，桥宽布置（由东向西）如下：0.3m栏杆基座+3.5m人行道+21.5m车行道+4.2m人行道+0.3m栏杆基座。全桥墩台位置桥面连续。桥面铺装采用钢筋混凝土垫层+沥青混凝土面层。两侧均采用铁艺栏杆。老桥设计和竣工资料均已缺失，修建年月未知，设计荷载等级不详；2010年在原老桥西侧进行拓宽改建，拓宽改建由洛阳城市建设勘察设计院有限公司设计，设计荷载等级为公路-级，目前桥头未设限载措施。洛阳市市政设施监管处为了解全桥目前的技术状况，确定该桥目前的承载能力，特委托我公司对该桥进行全面检查及检测，并进行荷载试验，为养护维修或加固提供技术依据。该桥外业检测于2014年11月30日完成。为便于说明，对该桥主要构件进行编号，墩台由北向南依次编号，立柱由东向西依次编号，编号示例：东幅桥3#桥台表示为东幅桥南端桥台；西幅桥1-2#立柱表示为西幅桥1#桥墩从东向西数第2根立柱。图1.4为八一桥立面示意图，图1.5为八一桥平面示意图，图1.6为八一桥横断面示意图。图1.4 八一桥立面示意图（单位：mm）图1.5 八一桥平面示意图（单位：mm）图1.6 八一桥横断面示意图（单位：mm）2检查和检测目的1. 通过对该桥现状进行全面、细致的检查，查明缺陷、病害部位及其程度，分析其形成的原因，评价其对桥梁承载能力和耐久性的影响。2. 对主体结构进行无损抽检，判断其各项指标是否满足设计和规范要求。3. 根据全桥表观缺陷检查和技术状况检测结果，选取典型跨进行荷载试验，检测上部结构主梁在试验荷载作用下的应变（应力）和挠度，据此评价桥梁的承载能力。4. 通过动载试验，测试结构在汽车动荷载作用下的动力响应，评价结构在动荷载作用下的工作状况。5. 通过自振特性测试，测定桥梁的振动频率，评价桥梁结构在环境激励下的工作性能。6. 对该桥上部结构主要构件控制截面进行承载能力检算，验算该桥承载能力。7. 通过以上检测、静动载试验及承载能力检算，依据城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）对本桥的技术状况进行全面评估，评定桥梁的技术状况等级，并为管理部门提出养护维修或加固建议。3检查和检测依据3.1 现行规范（1）城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）（2）城市桥梁设计规范（CJJ 11-2011）（3）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）（4）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（5）回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T 23-2011）（6）超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 02:2005）（7）公路桥梁承载能力检测评定规程（JTG/T J21-2011）3.2 参考规范及资料（1）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ 023-85）（2）公路桥涵设计通用规范（JTJ 021-89）（3）公路桥涵设计规范（1975年）（4） 该桥部分设计图纸4检查和检测项目4.1 技术状况检测项目（1）结构外观尺寸测量（2）全桥表观缺陷检查（3）桥梁线形检测（4）混凝土保护层厚度检测（5）主梁钢筋数量及规格探查（6）混凝土碳化深度检测（7）混凝土强度无损检测（8）钢筋锈蚀状况检测4.2 静载试验项目（1）老桥主梁承载能力测试（2）新桥横向分布系数测试（3）新桥主梁承载能力测试4.3 动载试验4.4 桥梁自振特性测试5检测仪器与设备主要检测仪器与设备见表5.1。主要检测仪器设备表 表5.1序号检测仪器与设备设备编号检测项目检测方法1东华DH3815N静态应变测试系统QJ-47应变（应力）测试转换量测法2黄岩长/短标距应变片-应变（应力）测试转换量测法3徕卡TS30全站仪QJ-71挠度测量、主拱圈线形测量测量法4东华DH3817动静态应变测试系统QJ-49动应变测试转换量测法5INV-306U型动态高速数据采集仪891-型拾振器DLF-8型电荷放大器QJ-21桥梁自振特性测试转换量测法6朗睿ZC-3-W数显回弹仪QJ-97混凝土强度检测回弹法7瑞士Pundit混凝土超声波测试仪QJ-95混凝土强度检测超声-回弹综合法8瑞士Canin+钢筋锈蚀仪QJ-90钢筋锈蚀状况检测半电池电位法9DSZ 2电子水准仪QJ-117特征点、面的高程测量水准测量法10瑞士Profoscope钢筋测试仪QJ-107钢筋保护层及钢筋定位检测钢筋探测法11朗睿数显碳化深度测量仪QJ-102混凝土碳化深度检测酚酞试剂法12DJCK-2裂缝测宽仪QJ-113裂缝检测量测法13徕卡DISTO激光测距仪QJ-110外观缺陷检查及外观尺寸量测量测法14游标卡尺QJ-122钢筋直径测量量测法15尼康数码相机-外观缺陷检查-6结构外观尺寸测量6.1 上部结构两幅桥上部结构均为三跨普通钢筋混凝土变截面箱梁，东幅桥箱梁中跨梁高为1.05m2.1m，边跨梁高为0.75m2.1m，各跨箱梁底板宽均为19.2m，顶板宽均为20.4m；西幅桥各跨箱梁梁高均为1.0m2.2m，底板宽6.4m，顶板宽9.4m。主梁截面尺寸示意见图6.1图6.2.。图6.1 东幅老桥主截面尺寸示意图（单位：mm）图6.2 西幅拓宽新桥主梁截面尺寸示意图（单位：mm）6.2 下部结构两幅桥下部结构桥墩均采用桩柱式结构，其中东幅桥桥墩为多柱有盖梁结构，墩身为4根直径1.2m的圆形立柱；西幅桥桥墩为双柱无盖梁结构，墩身为2根直径1.5m的圆形立柱，基础采用2根直径为1.5m的钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩长为3.8m；两幅桥桥台均采用重力式结构，台身为钢筋混凝土实体结构。6.3 桥面系（1）桥宽布置（由东向西）：0.3m栏杆基座+3.5m人行道+21.5m车行道+4.2m人行道+0.3m栏杆基座=29.8m。（2）桥面铺装：桥面铺装采用厚0.10m0.17m的钢筋混凝土垫层+0.11m的沥青混凝土面层。（3）栏杆：两侧均采用铁艺栏杆，高为1.1m，基座底宽为0.3m。7全桥表观缺陷检查对八一桥的上部结构、下部结构、支座、桥面系及其桥面附属设施等进行全面检查，发现该桥存在一些病害和缺陷，归纳如下。7.1 上部结构7.1.1 老桥（东幅桥）1. 该幅桥中跨箱梁梁底距1#桥墩盖梁6.5m距2#桥墩盖梁6.0m范围内出现多条横向裂缝（见图7.1.1），部分裂缝还伴有明显渗水痕迹。这是箱梁在荷载作用下产生的正弯矩裂缝，裂缝表面渗水表明裂缝已经贯穿梁体空腔底部。裂缝最大宽度为0.20mm，已达到城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）规定的钢筋混凝土梁裂缝宽度限值0.20mm。图7.1.1 老桥中跨梁底横向裂缝，部分裂缝表面有明显渗水痕迹2. 该幅桥1#、2#桥墩位置箱梁东侧翼缘底部出现多条横向裂缝（西侧翼缘改建过程中已被凿除），部分裂缝表面明显泛白，少数裂缝沿腹板向下延伸（见图7.1.2图7.1.4）。裂缝基本位于距桥墩中心线两侧3.0m范围内，为荷载作用下产生的负弯矩裂缝。翼缘裂缝最大宽度为0.16mm，腹板裂缝最大宽度为0.24mm，腹板裂缝最大宽度已超过城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）规定的钢筋混凝土梁裂缝宽度限值0.20mm。翼缘部分裂缝表面泛白是由于雨水或空气中的水汽沿裂缝进入混凝土内部，将混凝土中Ca(OH)2带出，与空气中CO2作用形成白色CaCO3结晶。老桥桥墩位置翼缘及腹板负弯矩裂缝统计汇总见表7.1.1。老桥箱梁墩顶处翼缘及腹板负弯矩裂缝统计表 表7.1.1桥墩号裂缝位置裂缝长度（m）裂缝宽度（mm）是否超限备注1#桥墩第1跨西侧腹板距1#墩1.5m位置1.00.24是/第1跨东侧翼缘距1#墩0.5m位置2.20.16否裂缝沿腹板延伸1.0m第2跨东侧翼缘距1#墩0.8m位置1.20.12否/第1跨东侧翼缘距1#墩1.0m位置1.20.10否/第2跨东侧翼缘距1#墩1.3m位置1.20.12否/第2跨东侧翼缘距1#墩1.8m位置1.20.16否/2#桥墩第2跨西侧腹板距2#墩0.6m位置0.70.10否/第2跨东侧翼缘距2#墩0.1m位置1.20.10否/第2跨东侧翼缘距2#墩0.3m位置1.20.10否/第2跨东侧翼缘距2#墩1.0m位置1.60.14否裂缝沿腹板延伸0.4m第3跨东侧翼缘距2#墩0.7m位置1.70.20否裂缝沿腹板延伸0.5m第3跨东侧翼缘距2#墩1.7m位置1.20.12否/图7.1.2 1#桥墩东侧翼缘及腹板负弯矩裂缝图7.1.3 1#桥墩西侧腹板负弯矩裂缝（翼缘已被凿除）图7.1.4 2#桥墩东侧翼缘及腹板负弯矩裂缝3该幅桥各跨箱梁梁底均出现多处渗水泛白现象（见图7.1.5），其中中跨病害较严重，这是由于箱梁内部积水所致，水从梁底裂缝或混凝土不密实处渗出时将混凝土中Ca(OH)2带出，与空气中CO2作用形成白色CaCO3结晶。箱梁内积水不仅增加了箱梁的自重，还将加快箱梁内部钢筋锈蚀速率，从而影响箱梁的承载能力。该幅桥各跨箱梁梁底近桥墩处均设有泄水孔，目前泄水孔均已堵塞（见图7.1.6），建议定期予以疏通，以排除箱梁内积水。图7.1.5 中跨梁底明显渗水泛白现象图7.1.6 中跨梁底近1#墩处泄水孔堵塞4. 该幅桥南边跨箱梁梁底和悬臂端局部位置混凝土破损、露筋（见图7.1.7），破损总面积为0.17m2，这是由于梁体局部混凝土保护层偏薄所致。图7.1.7 南边跨箱梁悬臂端局部混凝土破损、露筋5. 该幅桥两边跨端横梁东侧底面局部混凝土破损、露筋（见图7.1.8），破损总面积为0.20m2，这是由于横梁局部混凝土保护层偏薄所致。图7.1.8 端横梁局部位置混凝土破损、露筋6. 该幅桥两边跨梁底混凝土被熏黑（见图7.1.9），说明桥下曾发生火灾，检测人员对熏黑处混凝土详细检查后未发现起壳、剥落等病害，表明火灾未对混凝土造成不利影响。图7.1.9 北边跨梁底火烧熏黑7.1.2 新桥（西幅桥）1. 该幅桥中跨箱梁梁底跨中附近区域出现少量横向细微裂缝（见图7.1.10），为荷载作用下产生的正弯矩裂缝。其中距2#盖梁8.6m处裂缝伴有明显渗水痕迹（见图7.1.11），表明裂缝已裂穿梁底。裂缝最大宽度为0.10mm，尚未超过城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）规定的钢筋混凝土梁裂缝宽度限值0.20mm。裂缝表面渗水是由于箱梁内部积水所致，水从梁底裂缝处渗出时将混凝土中Ca(OH)2带出，与空气中CO2作用形成白色CaCO3结晶。图7.1.10 中跨箱梁梁底横向裂缝图7.1.11 中跨箱梁梁底个别横缝表面伴有渗水痕迹2. 该幅桥1#桥墩盖梁东侧翼缘出现多条横向裂缝，个别裂缝沿腹板向下延伸（见图7.1.12）。裂缝均位于桥墩位置附近，为荷载作用下产生的负弯矩裂缝。翼缘裂缝最大宽度为0.10mm，腹板裂缝最大宽度为0.26mm，腹板裂缝最大宽度已超过城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）规定的钢筋混凝土梁裂缝宽度限值0.20mm。新桥桥墩位置箱梁翼缘及腹板负弯矩裂缝统计汇总见表7.1.2。图7.1.12 1#桥墩东侧主梁负弯矩裂缝新桥箱梁墩顶处翼缘及腹板负弯矩裂缝统计表 表7.1.2桥墩号裂缝位置裂缝长度（m）裂缝宽度（mm）是否超限备注1#桥墩第1跨东侧腹板距1#墩1.0m位置2.20.26是裂缝沿腹板延伸1.0m第1跨东侧翼缘距1#墩1.3m位置1.60.10否裂缝沿腹板延伸0.4m第1跨东侧翼缘距1#墩1.6m位置1.20.14否/第1跨东侧翼缘距1#墩2.0m位置1.40.12否裂缝沿腹板延伸0.2m3. 该幅桥1#、2#桥墩位置西侧腹板均出现少量竖向裂缝（见图7.1.13），裂缝形态中间宽、两端窄，呈枣核状，是典型的混凝土收缩裂缝，目前裂缝最大宽度为0.24mm，已超过城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）规定的钢筋混凝土构件裂缝宽度限值0.20mm，该裂缝不影响结构承载能力封闭即可。图7.1.13 1#桥墩位置箱梁西侧腹板竖向收缩裂缝4. 该幅桥东侧翼缘与老桥腹板结合处有明显的渗水痕迹（见图7.1.14），这是由于桥面雨水沿新老桥结合位置处混凝土不密实处下渗所致。图7.1.14 新老桥结合处明显的渗水痕迹5. 该幅桥北边跨梁底局部位置混凝土被熏黑（见图7.1.15），这是桥下曾发生过火灾。图7.1.15 北边跨梁底火烧熏黑7.2 下部结构1. 东幅老桥0#桥台距西侧边缘12.0m处和3#桥台距西侧边缘9.2m处混凝土竖向开裂（见图7.2.1图7.2.3），其中0#桥台竖向裂缝最大宽度已达到30mm，裂缝处混凝土前后错位达20mm，且台帽与台身结合处混凝土亦发生水平开裂，水平裂缝最大宽度达20mm；3#桥台裂缝最大宽度为0.90mm。两桥台竖向裂缝最大宽度远超过城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）规定的墩台帽混凝土梁裂缝宽度限值0.30mm。桥台裂缝产生的原因是由于该桥上部结构为简支双悬臂结构，桥梁恒、活荷载通过两桥墩传递至基础，桥台仅起到挡土的作用，故桥台一般基础较浅，在自重和台后填土共同作用下桥台基础极易发生不均匀沉降而开裂，而桥台台帽配筋较台身多，桥台台帽抗弯效果较台身好，导致桥台台身和其上台帽局部脱开而产生水平裂缝。0#桥台竖向裂缝存在明显错位是由于桥台台后填土水平土压力较大所致。图7.2.1 0#桥台竖向开裂和水平开裂图7.2.2 0#桥台竖向裂缝错位达20mm图7.2.3 3#桥台竖向裂缝2. 东幅老桥1#桥墩西端挡块和2#桥墩东端挡块混凝土斜向开裂（见图7.2.4），这是由于箱梁腹板和桥墩挡块顶死，升温时箱梁横向挤压桥墩挡块所致。图7.2.4 老桥2#桥墩东端挡块斜向开裂3. 老桥两端桥台台前护坡均大面积破损、填土流失（见图7.2.5），建议及时对其进行修复。图7.2.5 老桥3#桥台台前护坡严重破损、缺失4. 该桥新、老桥两端桥台表面均有明显的渗水痕迹（见图7.2.6）。图7.2.6 新桥0#桥台表面明显的渗水痕迹7.3 桥面系1. 老桥3#桥台位置桥面铺装连续处横向碎裂（见图7.3.1），这是由于箱梁悬臂端在活载作用下产生下挠，使梁端桥面连续部位产生较大拉应变，当混凝土的实际拉应变超过混凝土极限拉应变时就会产生横向裂缝。图7.3.1 老桥3#桥台位置桥面铺装横向碎裂2. 该桥桥面两侧泄水孔局部堵塞，桥面两侧存在少量积水（见图7.3.2图7.3.3），建议定期清理桥面泄水孔。图7.3.2 桥面泄水孔轻微堵塞图7.3.3 桥面西侧存在少量积水3. 该桥第1跨西侧栏杆局部位置不锈钢钢管和混凝土结合位置处扣件松动（见图7.3.4），该桥第3跨西侧栏杆个别柱头混凝土碰撞破损（见图7.3.5）。图7.3.4 第1跨西侧栏杆不锈钢钢管和混凝土结合处扣件松动图7.3.5 第3跨西侧栏杆个别柱头混凝土轻微破损7.4 支座该桥新、老桥桥墩位置处主梁下设板式橡胶支座，目前技术状况良好（见图7.4.1），尚能满足上、下部结构的正常传力需要。图7.4.1 支座技术状况良好8桥梁线形检测结果及分析用水准仪对车行道两侧进行桥面相对标高检测，测量结果如图8.1图8.3所示。图8.1 车行道桥面东侧纵向相对标高检测结果（单位：m）图8.2 车行道桥面西侧纵向相对标高检测结果（单位：m）图8.3 桥面横向相对标高检测结果（单位：m）桥面相对标高检测结果表明，桥面纵向无明显纵坡；桥面横向自桥面中心线向两侧设有约0.8%的双向横坡，小于设计采用的1.5%的横坡。9桥梁无损检测结果与分析9.1 钢筋混凝土保护层厚度检测混凝土保护层可以有效阻止外界腐蚀介质、氧气及水分等的渗入，从而保护钢筋免遭侵蚀或延缓钢筋的腐蚀，混凝土的保护层厚度是影响钢筋耐久性的一个重要因素。因此，通过检测钢筋的混凝土保护层厚度可以如实把握钢筋的耐久性。钢筋的混凝土保护层厚度无损检测一般利用电磁感应原理。本次检测采用的仪器是瑞士PROFOMETER5保护层检测仪。根据公路桥梁承载能力检测评定规程（JTG/T J21-2011），混凝土桥梁钢筋保护层厚度可采用电磁检测方法进行无损检测。根据检测构件或部位的钢筋保护层厚度特征值Dne与设计值Dnd的比值，并按表9.1.1的规定确定混凝土钢筋保护层厚度评定标度。钢筋保护层厚度评定标准 表9.1.1Dne/Dnd对结构钢筋耐久性的影响评定标度> 0.95影响不显著1(0.85,0.95有轻度影响2(0.70,0.85有影响3(0.55,0.70有较大影响40.55钢筋易失去碱性保护，发生锈蚀5注：表中Dne表示检测构件或部位的钢筋保护层厚度特征值，Dnd表示钢筋保护层厚度设计值。公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)规定，普通钢筋的最小混凝土保护层厚度（钢筋外缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径，同时应符合表9.1.2的规定。普通钢筋最小混凝土保护层厚度(mm) 表9.1.2序号构 件 类 别环 境 条 件、1基础、桩基承台(1) 基坑底面有垫层或侧面有模板（受力主筋） (2) 基坑底面无垫层或侧面无模板（受力主筋）4060507560852墩台身、挡土结构、涵洞、梁、板、拱圈、拱上建筑（受力主筋）3040453人行道构件、栏杆（受力主筋）2025304箍筋2025305缘石、中央分隔带、护栏等行车道构件3040456收缩、温度、分布、防裂等表层钢筋152025注：1、对于环氧树脂涂层钢筋，可按环境类别I取用。2、环境条件参见公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)表1.0.7。由于该桥各跨箱梁主筋混凝土保护层偏厚（局部凿开点处主筋混凝土保护层厚度均大于80mm），本次检测选取10个构件对箱梁梁底纵向分布钢筋及下部结构箍筋混凝土保护层厚度进行检测，结果见表9.1.3。钢筋混凝土保护层厚度检测结果汇总表 表9.1.3构件名称及编号钢筋类型测点数平均值(mm)标准差(mm)最大值(mm)最小值(mm)规范/设计值(mm)Dne/Dnd评定标度东幅桥北边跨箱梁底板纵向钢筋2049.04.05942302.831东幅桥中跨箱梁底板纵向钢筋2046.02.05145302.851东幅桥南边跨箱梁底板纵向钢筋2048.03.05840302.871西幅桥北边跨箱梁底板纵向钢筋2055.03.06249203.341西幅桥中跨箱梁底板纵向钢筋2061.03.06955203.741西幅桥南边跨箱梁底板纵向钢筋2050.04.05845202.891西幅桥1-1#立柱箍筋2056.03.0645265.80.783东幅桥1#盖梁箍筋2055.04.06650202.421东幅桥3#台帽箍筋2064.03.06957202.951西幅桥3#台帽箍筋2042.04.05237281.271该桥所处的环境条件属于I类，根据公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)的规定可知，该桥箱梁纵向钢筋最小混凝土保护层厚度为30mm，构件箍筋最小混凝土保护层厚度为20mm。由表9.1.3可知，本次抽检的东幅桥箱梁梁底纵向钢筋混凝土保护层厚度平均值为46.0mm49.0mm，均满足公路钢筋混凝土及普通钢筋混凝土桥涵设计规范（JTJ D62-2004）规定的构件纵向分布钢筋混凝土保护层厚度不应小于30mm最低值的要求；本次抽检的西幅桥箱梁梁底纵向钢筋混凝土保护层厚度平均值为50.0mm61.0mm，均满足设计所采用的20mm最低值要求。该桥箱梁梁底纵向分布钢筋混凝土保护层Dne/Dnd在2.833.74之间，评定标度均为1，表明箱梁梁底纵向分布钢筋混凝土保护层厚度对结构钢筋耐久性影响不显著。抽检的西幅桥1-1#立柱箍筋混凝土保护层厚度平均值为56.0mm，不满足设计所采用的箍筋混凝土保护层厚度不应小于65.8mm最低值的要求。其Dne/Dnd为0.78，评定标度为3，表明桥墩立柱混凝土保护层厚度对结构钢筋耐久性有影响。抽检的东幅桥1#桥墩盖梁箍筋混凝土保护层厚度平均值为55.0mm，满足规范所规定的构件箍筋混凝土保护层厚度不应小于20mm最低值的要求。其Dne/Dnd为2.42，评定标度为1，表明桥墩盖梁混凝土保护层厚度对结构钢筋耐久性影响不显著。抽检的东幅桥桥台台帽箍筋混凝土保护层厚度平均值为64.0mm，满足规范规定的构件箍筋混凝土保护层厚度不应小于20mm最低值的要求；抽检的西幅桥桥台台帽箍筋混凝土保护层厚度平均值为42.0mm，满足设计采用的箍筋混凝土保护层厚度不应小于28mm最低值的要求。该桥桥台台帽箍筋混凝土保护层Dne/Dnd为1.272.95，评定标度均为1，表明桥台台帽混凝土保护层厚度对结构钢筋耐久性影响不显著。9.2 主梁钢筋数量及规格探查根据现场凿探结果并参考西幅桥部分设计图纸可知，西幅桥中跨跨中底面布置有54根直径25mm、27根直径28mm和50根直径12mm的级螺纹钢筋；桥墩位置顶面布置有83根直径28mm、54根直径14mm和10根直径20mm的级螺纹钢筋，桥墩位置布置箍筋10肢B14100mm，弯起钢筋为18根直径25mm的级螺纹钢筋，详见图9.2.1。图9.2.1 西幅桥主梁控制截面主要钢筋布置示意图（单位：mm）9.3 混凝土碳化深度检测混凝土中的水泥水化物呈强碱性。当混凝土包裹在钢筋表面时，将在钢筋表面形成一层具有保护作用的“钝化膜”保护钢筋免受侵蚀，即通常所说的混凝土对钢筋的“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，致使混凝土逐渐失去碱性成份，作为保护层的混凝土由外到内逐渐碳化，一旦碳化深度达到或超过保护层厚度，钢筋表面的“钝化膜”就会被破坏，混凝土就将失去对钢筋的保护作用，这时外界水分和腐蚀性物质通过混凝土毛细孔侵入到钢筋表面，钢筋就将开始锈蚀。因此，对于长期处于潮湿环境的桥梁结构来说，通过检测其混凝土的碳化深度，并结合钢筋的混凝土保护层厚度状况，可以评判混凝土碳化对钢筋锈蚀的影响，并准确把握受力钢筋的锈蚀现状。根据公路桥梁承载能力检测评定规程（JTG/T J21-2011），混凝土的碳化状况可采用在混凝土新鲜断面观察酸碱指示剂反应厚度的方法测定，并按表9.3.1的规定确定混凝土碳化评定标度。混凝土碳化评定标准 表9.3.1Kc评定标度< 0.510.5,1.021.0,1.531.5,2.04 2.05注：表中Kc表示测区混凝土碳化深度平均值与实测混凝土保护层厚度平均值的比值。本次检测通过在混凝土表面钻孔，露出孔内新鲜混凝土内壁表面，并除净表面粉尘，然后用1%2%酚酞酒精喷涂，检测其变色与不变色的临界面深度，确定混凝土的碳化深度，变红表示混凝土未碳化，不变色则表示混凝土已经碳化。本次选取10个构件进行混凝土碳化深度检测，检测结果见表9.3.2。混凝土碳化深度检测结果汇总表 表9.3.2构件名称及编号碳化深度平均值(mm)保护层厚度平均值(mm)Kc评定标度东幅桥北边跨箱梁底板7.549.00.15 1东幅桥中跨箱梁底板7.046.00.15 1东幅桥南边跨箱梁底板4.048.00.08 1西幅桥北边跨箱梁底板2.055.00.04 1西幅桥中跨箱梁底板1.561.00.02 1西幅桥南边跨箱梁底板2.050.00.04 1西幅桥1-1#立柱2.556.00.04 1东幅桥1#盖梁8.055.00.15 1东幅桥3#台帽4.064.00.06 1西幅桥3#台帽4.042.00.10 1由表9.3.2可知，抽检的10个构件混凝土碳化深度平均值为1.5mm8.0mm，比值Kc为0.020.15，其评定标度均为1，可见该桥各构件混凝土的碳化程度相对较轻。9.4 混凝土强度检测本桥采用回弹法对混凝土强度进行无损检测。根据公路桥梁承载能力检测评定规程（JTG/T J21-2011）规定，对桥梁的混凝土强度，应在主要构件或主要受力部位布置测区，采用回弹法、超声回弹综合法等方法进行无损检测。对于设计、施工资料可查的桥梁，还应根据实测强度推定值或测区平均强度值计算其推定强度匀质系数Kbt或平均强度匀质系数Kbm，并按表9.4.1的规定确定混凝土的强度评定标度。桥梁混凝土强度评定标准 表9.4.1KbtKbm强度状况评定标度0.951.00良好1(0.95,0.90(1.00,0.95较好2(0.90,0.80(0.95,0.90较差3(0.80,0.70(0.90,0.85差4< 0.70< 0.85危险5注：表中Kbt和Kbm分别表示测区混凝土推定强度匀质系数和平均强度匀质系数。按照回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T 23-2011），混凝土强度无损检测适用龄期范围为141000天，由于该桥混凝土龄期已超出1000天，其回弹检测结果仅供参考，本次检测采用朗睿ZC3-W数显回弹仪。本次选取10个构件，共100个测区进行混凝土强度回弹检测，实测结果见表9.4.2。回弹法检测结果汇总表 表9.4.2构件名称及编号换算强度平均值(MPa)换算强度标准差(Mpa)换算强度最小值(Mpa)强度推定值(Mpa)设计/规范强度Kbt评定标度东幅桥北边跨箱梁底板32.53.7626.826.3201.32 1东幅桥中跨箱梁底板31.75.2123.623.1201.16 1东幅桥南边跨箱梁底板46.93.9640.240.4202.02 1西幅桥北边跨箱梁底板53.62.3149.649.8401.25 1西幅桥中跨箱梁底板55.52.5351.651.3401.28 1西幅桥南边跨箱梁底板54.22.5848.650.0401.25 1西幅桥1-1#立柱46.23.2441.040.9401.02 1东幅桥1#盖梁34.82.9831.429.9301.50 1东幅桥3#台帽22.71.3621.220.5201.03 1西幅桥3#台帽34.02.3829.430.1301.00 1由表9.4.2可知，抽检的东幅桥箱梁底板混凝土强度推定值介于23.1MPa40.4MPa之间，满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)规定的普通钢筋混凝土构件混凝土强度等级不应低于C20的要求；西幅桥箱梁底板混凝土强度推定值介于49.8 MPa51.3MPa之间，满足设计所采用C40混凝土强度等级的要求。抽检的西幅桥1-1#立柱混凝土推定强度为40.9MPa，满足设计所采用C40混凝土强度等级的要求。抽检的东幅桥桥墩盖梁混凝土推定强度为29.9MPa，满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)规定的普通钢筋混凝土构件混凝土强度等级不应低于C20的要求。抽检的东幅桥桥台台帽混凝土推定强度为20.5MPa，满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)规定的普通钢筋混凝土构件混凝土强度等级不应低于C20的要求；抽检的西幅桥桥台台帽混凝土推定强度为30.1MPa，满足设计所采用C30混凝土强度等级的要求。抽检的箱梁、立柱及墩台帽混凝土推定强度匀质系数Kbt介于1.002.02之间，由表9.4.1可知，其评定标度均为1，表明该桥箱梁、立柱及墩台帽混凝土强度状况良好。9.5 钢筋锈蚀状况检测本次检测采用半电池电位法对钢筋锈蚀状况进行无损检测。当混凝土处于一个高碱性环境，混凝土中液体PH值为13左右时，会在钢筋表面形成一层保护膜，不会锈蚀；但当有氧气和水分存在时，由于氯化物或碳化，这种保护膜会被破坏，发生锈蚀。锈蚀过程中，在表面形成阳极区和阴极区，导致离解，在阳极区生成膨胀的锈蚀物。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。本次采用的半电池电位锈蚀度测量法是目前在现场无损锈蚀度检测中较先进的一种方法，使用的仪器是瑞士CANIN锈蚀度检测仪。瑞士CANIN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，表明混凝土孔中存在水分和氯化物，表现为电势高；电阻率高，表明混凝土保护层密实、干燥、已碳化或存在隔层，表现为电势低。数据分析中对于电位与锈蚀状况依据公路桥梁承载能力检测评定规程（JTG/T J21-2011）判别，如表9.5.1。电位与锈蚀状况判别依据 表9.5.1序号电位水平（mV）锈蚀状况判别评定标度1-200无锈蚀活动性或锈蚀活