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  2. 2.1.5 公路橋梁典型腐蝕失效案例分析
    2018-06-07 15:22:59 作者:侯保榮院士來源:

        2.1.5.1南昌新八一大橋


        江西省南昌新八一大橋由主橋、引橋、引道三部分組成,全長約6公里,橋面有效寬度26米,雙向四車道,設(shè)計(jì)速度為60公里/小時(shí),1997年9月29日建成通車。主橋1040m,橋孔布置為(50+2×160+3×50)+(3×50+2×160+50)m,斜拉索采用雙索面、扇形密索布置,梁上索距為8m,拉索為PE護(hù)套冷鑄錨拉索,全橋拉索144根,鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力梁。


        2005年江西省交通工程質(zhì)量檢測(cè)中心對(duì)南昌新八一大橋主橋進(jìn)行病害檢測(cè)和結(jié)構(gòu)健康狀況評(píng)定。發(fā)現(xiàn)拉索腐蝕嚴(yán)重。于2009年全面換索,拉索實(shí)際使用壽命11年,換索費(fèi)用約1億元。

     

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        下端拉索錨頭腐蝕狀況:錨杯內(nèi)外表面金屬腐蝕量達(dá)到10%,自然剝落銹塊達(dá)25mm以上。錨頭腐蝕原因:1.施工時(shí)未進(jìn)行有效防腐。2.橋面端防水罩失效,雨水長期流入下端錨頭,造成下端預(yù)埋管內(nèi)潮濕度大。3.管養(yǎng)缺失。大橋自1997年9月29日建成通車到2005年12月對(duì)大橋檢測(cè)的8年間,從未對(duì)拉索進(jìn)行過維護(hù),下端錨頭從未打開進(jìn)行日常檢查與維護(hù)。

     

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        拉索PE護(hù)套開裂狀況:全橋144根拉索中,有15根拉索PE護(hù)套嚴(yán)重?fù)p傷和嚴(yán)重開裂現(xiàn)象,裂縫寬度達(dá)50mm以上。拉索索體鋼絲表面潮濕且有輕微銹斑,由于拉索PE護(hù)套開裂的影響,索體鋼絲表面潮濕,且有雨水流入索體內(nèi)部。PE護(hù)套開裂原因:施工損傷;高分子材料應(yīng)力開裂;管養(yǎng)缺失。


        2.1.5.2宜賓小南門金沙江大橋


        四川宜賓小南門金沙江大橋?yàn)橹谐惺交炷凉皹颍骺?40m。大橋于1990年6月建成通車。2001年11月7日,兩邊跨8根吊桿因腐蝕斷裂,部分橋面垮塌。事故造成2人失蹤,2人死亡,3人受傷,3部車輛墜入江中,1船被毀。2002年6月28日歷經(jīng)半年修復(fù)后通車。整個(gè)事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失約1千萬元人民幣。

     

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        吊桿腐蝕斷裂狀況:吊桿由19根1570MPa級(jí)φ15.24高強(qiáng)低松馳光面鋼絞線組成,外套鋼管,鋼管內(nèi)灌注水泥沙漿防腐。因鋼管與橫梁未有效聯(lián)接,橋面系在溫度作用下發(fā)生縱向位移,鋼管與橫梁聯(lián)接處產(chǎn)生縫隙(圖2-54中左下圖),酸雨腐蝕吊桿索體鋼絲。吊桿斷裂時(shí),一根吊桿內(nèi)的133根鋼絲最多的僅剩下28根,其余的自橋梁建成初期開始就被腐蝕。腐蝕斷裂原因:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、管養(yǎng)措施不到位。


        (1)斷口附近的鋼絞線有大量腐蝕產(chǎn)物,鋼絞線已被嚴(yán)重腐蝕,約50%鋼絞線為陳舊性斷裂,其鋼絲有明顯的腐蝕坑。3根取樣吊索腐蝕情況如表2-35所示。


        (2)鋼絞線的斷口基本表現(xiàn)為(一次性加載的)脆性斷裂,大部分銹蝕嚴(yán)重的鋼絲無明顯塑性變形發(fā)生,個(gè)別較為完好的鋼絲斷裂處有塑形變形現(xiàn)象。

     

        (3)斷口未見光亮區(qū),不屬于反復(fù)應(yīng)力作用下裂紋逐步擴(kuò)展的疲勞或腐蝕疲勞斷口。

     

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         2.1.5.3南坪玉屏大橋


        福建南坪玉屏大橋?yàn)橹谐惺交炷凉皹颍骺?00m。大橋于1996年建成通車。2010年1月因銹蝕,跨中1根吊桿發(fā)生斷裂事故,后全面換索。事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失約500萬元人民幣。

     

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        吊桿腐蝕斷裂狀況:吊桿由37根1570MPa級(jí)φ5高強(qiáng)低松馳光面鋼絲組成,外套鋼管,鋼管內(nèi)灌注水泥沙漿防腐。橫梁頂部與人行道板間吊桿用鐵絲捆軋外纏棉繩。因此處吊桿鋼絲未做任何防腐措施,長期暴露在潮濕的空氣中,造成吊桿腐蝕斷裂。腐蝕斷裂原因:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,吊桿沒有防腐措施;管養(yǎng)措施不到位。


        2.1.5.4柳州文惠橋


        廣西柳州文惠橋?yàn)橹谐惺戒摴芑炷凉皹颍骺鐬槿變艨?08m。大橋于1995年建成通車。2002年對(duì)該橋進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),該橋出現(xiàn)吊桿PE護(hù)套開裂,索體鋼絲銹蝕,吊桿下端積水嚴(yán)重。2007年更換全橋34根吊桿,直接費(fèi)用約300萬元人民幣。


        吊桿病害狀況:吊桿由127根1570MPa級(jí)φ5高強(qiáng)低松馳光面鋼絲組成,外擠PE護(hù)套管,上下端鋼管內(nèi)灌注水泥沙漿防腐。由于PE護(hù)套開裂嚴(yán)重,下端長期積水,造成吊桿腐蝕嚴(yán)重。病害成因:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,下端吊桿排水措施不當(dāng);管養(yǎng)措施不到位。


        2.1.5.5 福州解放橋


        福建福州解放大橋?yàn)槲迓?lián)跨鋼管砼中承式拱橋,全橋總長324m(61×2+80+61×2)。大橋于1996年10月建成通車。2001年對(duì)該橋進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),該橋發(fā)現(xiàn)吊桿下端積水,錨頭及索體鋼絲銹蝕等病害。2008年更換全橋84根吊桿,直接費(fèi)用約600萬元人民幣。

     

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        吊桿病害狀況:吊桿由84根1570MPa級(jí)φ5高強(qiáng)低松馳鍍鋅鋼絲組成,外擠PE護(hù)套管,上下端鋼管內(nèi)灌注水泥沙漿防腐。由于吊桿下端長期積水,造成吊桿腐蝕嚴(yán)重。病害原因:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,下端吊桿排水措施不當(dāng);施工質(zhì)量存在問題。


        2.1.5.6 廣州海印大橋


        海印大橋?yàn)殡p塔準(zhǔn)單索面斜拉橋,全長1114米,主跨175米,塔高57.4米,全橋共的186根高強(qiáng)鋼絲拉索,1988年建成,總投資(估算)約5000萬元人民幣。由于拉索防腐措施不當(dāng),全部拉索上部均發(fā)生腐蝕。1995年有一根拉索因上端銹蝕發(fā)生斷裂,后全橋換索。全橋換索直接費(fèi)用(估算)約1000多萬元人民幣。

     

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