1、橋梁檢測工程概況

(1)本工程位于上海市某醫院，為剛構橋1號橋

(2) 橋梁設計荷載等級不明，圖紙遺失，目前以通行行人為主。為了解橋梁技術現狀，并考慮今后使用要求，甲方委托我單位對橋梁梁進行全面檢測，對橋梁主體結構進行綜合評定，為后期使用提供可靠依據。

2、橋梁檢測目的和項目

2.1 檢測目的

1、表標題

(1)通過對該橋的現狀進行全面、細致的檢查，查明缺陷、病害部位及其程度，分析其形成的原因，評價其對橋梁承載能力和耐久性的影響。

(2)對橋梁主體結構進行無損抽檢，判斷其各項指標是否滿足設計或規范要求。

(3)通過以上檢查、檢測，根據《城市橋梁養護技術標準》(CJJ 99-2017)對本橋的技術狀況進行全面評估，評估橋梁的技術狀況等級，為該橋養護維修及加固提供技術依據。

2.2 檢測項目

根據委托鑒定要求，具體檢測內容如下：

(1)橋梁外觀病害檢查;

(2)橋梁結構尺寸測量;

(3)橋面線形測量;

(4)混凝土碳化深度檢測;

(5)混凝土強度檢測;

(6)鋼筋保護層厚度檢測;

(7)鋼筋配置情況檢測;

(8)鋼筋銹蝕程度檢測;

(9)橋梁技術狀況評估;

3 橋梁檢測方法

3.1 橋梁外觀檢查

橋梁外觀檢查是對結構及其附屬設施的各構件或部位進行全面系統的檢查，記錄所有表觀病害及缺損的部位、范圍和程度等詳細資料，進行橋梁技術狀況評估。

3.2 橋梁專項檢測

根據檢查內容，須進行專項檢查的項目可歸納為：結構幾何形態、混凝土強度與碳化狀況、鋼筋保護層厚度及鋼筋配置情況、鋼筋銹蝕狀況檢查。

3.2.1結構幾何形態檢查方法

(1)橋梁長度、寬度測量

采用鋼卷尺測量橋梁總長、行車道寬度。

(2)橋梁上下部結構測量

采用鋼卷尺、紅外線測距儀對橋梁上下部結構的尺寸進行測量。

(3)橋面線形測量

采用水準儀對橋面線形進行測量。

3.2.2 混凝土強度檢測

回彈法使用彈簧驅動重錘，通過彈擊桿彈擊混凝土表面，并測出重錘被反彈回來的距離，以回彈值(反彈距離與彈簧初始長度之比)作為與強度相關的指標，來推定混凝土強度的一種方法。根據橋梁結構特點，在主要構件上各選擇10個測區，每個測區彈擊16個點，去除3個最大值和3個最小值，剩余的10個按算術平均求出平均回彈值，再根據彈擊的角度和測區的混凝土澆注面進行修正，結合混凝土的平均碳化深度，得出測區混凝土強度換算值。

(1)檢測方法

采用回彈法檢測結構或構件混凝土強度，主要檢測儀器為回彈儀。

(2)測區及測點布置

采用回彈法檢測混凝土強度時要求混凝土檢測面應清潔、平整，不應有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面。

測區選在使回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑側面。當不能滿足這一要求時，可使回彈儀處于非水平方向檢測混凝土澆筑側面、表面或底面。測區布置要求滿足相應檢測規范要求，結構或構件的測區應標有清晰的編號。測點宜在測區范圍內均勻分布，相鄰兩測點的凈距不宜小于20mm;測點距外露鋼筋、預埋件的距離不宜小于30mm，測點不應在氣孔或外露石子上，同一測點只應彈擊一次。每測區應記取16個回彈值，每一測點的回彈值讀數估讀至1。

3.2.3 混凝土碳化深度檢測

(1)測試原理及評定標準

混凝土結構物長期與空氣接觸，經過一段時間就可能發生許多化學作用，而混凝土碳化就是其中之一。在正常情況下，混凝土屬于高堿性環境，因為水泥水化作用產生的氫氧化鈣[Ca(OH)2]能迅速飽和，使混凝土PH值達到12.5左右，若考慮到水泥中少量的氧化鈉(Na2O)與氧化鉀(K2O)，則PH值將達到13.2以上，混凝土內的高堿性環境將使鋼筋形成氧化鈍態膜，使鋼筋具有良好的抗腐蝕性?；炷撂蓟某梢?，是空氣中的二氧化碳(CO2)與混凝土中的堿性化合物產生化學反應，從而導致混凝土由堿性變為中性。很顯然，混凝土碳化會使混凝土中的鋼筋容易生銹，進而造成鋼筋混凝土破壞，影響結構的耐久性?，F場調查混凝土的碳化深度一般采用酚酞試劑法，即把混凝土鑿開一塊，滴上酚酞試劑，沒有變紅的部分即說明混凝土已碳化，酸堿度呈中性，用碳化深度測量儀即可測出碳化深度。

(2)檢測方法

使用酸堿指示劑噴在混凝土的新鮮破損面，根據指示劑顏色的變化，測量混凝土的碳化深度，量測值準確至0.25mm。

(3)檢測范圍

檢測范圍為主要承重構件或承重構件的主要受力部位，或根據一般檢查結果有跡象表明鋼筋可能存在銹蝕的部位。

(4)測區及測點布置

要求測區數不應小于3個，測區應均勻布置。每一測區應布置三個測點，三個測點應呈“品”字排列。

根據《城市橋梁檢測與評定技術規范》(CJJ/T 233-2015)，碳化深度對鋼筋銹蝕的影響，應根據測區混凝土碳化深度平均值與實測保護層厚度平均值之比評判混凝土碳化對鋼筋銹蝕的影響。

3.2.4 鋼筋保護層厚度

混凝土對鋼筋的保護作用包括兩個方面，一是混凝土的高堿性使鋼筋表面形成鈍化膜;二是保護層對外界腐蝕介質、氧氣及水分等滲入的阻止作用。后一種作用主要取決于混凝土的密實度及保護層厚度。因此，鋼筋保護層厚度及其分布均勻性是影響結構鋼筋耐久性的一個重要因素。

鋼筋及鋼筋保護層厚度測量采用電磁法無損檢測方法確定鋼筋位置，輔以現場修正確定保護層厚度，估測鋼筋直徑，量測值準確至1mm。儀器探頭產生一個電磁場，當某條鋼筋或其他金屬物體位于這個電磁場內時，會引起這個電磁場磁力線的改變，造成局部電磁場強度的變化。電磁場強度的變化和金屬物大小與探頭距離存在一定對應關系，如果把特定尺寸的鋼筋和所要調查的材料進行適當標定，通過探頭測量并由儀表顯示出來這種對應關系，即可估測混凝土中鋼筋位置、深度和尺寸，依據《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T J21-2011 )確定保護層厚度評定標度。

注：鋼筋保護層厚度檢測采用混凝土鋼筋檢測儀測量主要構件的鋼筋保護層厚度。

3.2.5 鋼筋配置情況檢測

采用鋼筋探測儀對主要混凝土構件的配筋數量進行調查，個別構件鑿開混凝土保護層，采用游標卡尺量測鋼筋直徑。

3.2.6 鋼筋銹蝕程度檢測

混凝土電阻率反映了混凝土的導電性能，混凝土電阻率越小，混凝土導電能力越強，鋼筋銹蝕發展越快。通過測量混凝土表面規定間距之間的電阻率值，可判別鋼筋銹蝕速度的狀態。依據《城市橋梁檢測與評定技術規范》(CJJ/T 233-2015)對混凝土電阻率進行評定。

3.2.7 橋梁技術狀況評估

根據《城市橋梁養護技術標準》(CJJ 99-2017)，城市橋梁技術狀況評估采用先構件后部位再綜合及與單項直接指標相結合的辦法評估。

以橋梁狀況指數BCI確定橋梁技術狀況，以橋梁結構指數BSI確定橋梁不同組成部分的結構狀況。采用分層加權法對橋面系、上部結構和下部結構分別進行評估，再綜合得出整座橋梁技術狀況的評估。

4、橋梁檢測現場檢測情況

對橋梁進行了現場查勘、檢測，情況如下：

4.1 1號橋檢測情況

1號橋跨越花園內部河道，南北走向，為一座單跨剛構橋。橋梁總長11.99m，橋面總寬3.70m，橫向布置為：0.40m(欄桿)+2.9m(人行道)+0.40m(欄桿)。

該橋上部結構由3片鋼筋混凝土實心梁肋組成，梁高0.59m，底寬為0.27m，梁與支柱剛接;下部結構采用重力式橋臺。

橋面設置為2cm厚橋面鋪裝+8cm厚鋼筋混凝土橋面板，橋面兩側設0.9m高鋼筋混凝土欄桿。橋臺處未設伸縮縫。

該橋無原設計資料、原竣工資料可查，荷載等級不明。

為便于說明，對橋梁的主要構件進行編號。橋臺由北向南依次編號，梁、板由東向西依次編號。

4.1.1 外觀檢查情況

1)橋面系

經現場查勘，該橋未設置伸縮縫及路燈，泄水孔頂個別過濾蓋丟失，橋面鋪裝有橫向裂縫，局部混凝土破損。

2)上部結構

經現場查勘，該橋梁外觀損傷明顯，梁肋和橋面板底部普遍存在開裂脫落、銹脹嚴重現象。

2)下部結構

經現場查勘，該橋橋臺臺身、基礎無明顯損傷，基礎護坡下沉：

4.1.2 橋梁結構尺寸測量

現場對受檢橋梁的結構尺寸進行測量并繪制結構示意圖。

4.1.3 橋面線形測量

采用水準儀對該橋人行道橋面鋪裝(含兩端接坡各1.845m)進行縱向相對標高測量。

橋面測點縱向按4分點布置，橋頭接坡路面每側各設置2點，共計9個測點。

根據橋面相對標高測量結果繪制橋面縱向線形。由圖可知，橋面整體線形順暢，無明顯突變點。

4.1.4 鋼筋位置及保護層厚度檢測

由于該橋原設計、竣工資料均已遺失，根據現場剔鑿結果，可得橋梁配筋情況。

本次取2個構件、40個測點進行鋼筋保護層厚度檢測。

根據《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T J21-2011)，抽檢的各構件鋼筋保護層厚度評定標度均為“2”，表明其對結構鋼筋有輕度影響。

4.1.5 混凝土碳化深度檢測

本次選取2個構件進行混凝土的碳化深度檢測。

檢測結果表明，抽檢的各梁肋混凝土碳化深度平均值與實測保護層厚度平均值的比值Kc在0.23~0.24之間，依據《城市橋梁檢測與評定技術規范》(CJJ/T 233-2015)的相關規定，可判斷混凝土保護層碳化對鋼筋銹蝕無影響。

4.1.6 混凝土強度檢測

混凝土抗壓強度檢測結果見表7.8。由于采用統一測強曲線檢測混凝土強度適用齡期范圍為(14~1000)天，而本橋混凝土齡期已超出1000天，故其回彈檢測結果僅供參考。

注：根據規范要求，鋼筋混凝土構件混凝土強度等級不應低于20MPa。

由檢測結果分析可知，各構件混凝土強度推定值均滿足規范要求。

4.1.7 鋼筋銹蝕檢測

現場采用鋼筋銹蝕儀對梁肋的混凝土電阻率進行測量。

由實測數據可知，抽檢的2#梁肋實測混凝土電阻率最小值為57500Ω·cm，根據《城市橋梁檢測與評定技術規范》(CJJ/T 233-2015)評定，其混凝土電阻率評定標度為1，表明其內部鋼筋可能的銹蝕速率為“很慢”。

4.1.8 橋梁技術狀況評估

根據該橋外觀檢查結果，依據《城市橋梁養護技術標準》(CJJ 99-2017)的要求對該橋技術狀況進行評估。

該橋橋面系、上部結構、下部結構的完好狀況評估等級分別為C級、D級、B級，全橋完好狀況評估等級為C級，為合格狀態;橋面系、上部結構、下部結構的結構狀況評估等級分別為C級、D級、B級，分別為合格、不合格、良好狀態，應對現有病害予以維修。

5、橋梁病害統計及分析

5.1 1號橋病害統計

1)橋面系：經現場查勘，該橋未設置伸縮縫及路燈，泄水孔頂個別過濾蓋丟失，橋面鋪裝有橫向裂縫，局部混凝土破損。

2)上部結構：經現場查勘，該橋梁外觀損傷明顯，梁肋和板底部普遍存在開裂脫落、銹脹嚴重現象。

3)下部結構：經現場查勘，該橋橋臺臺身、基礎無明顯損傷，基礎護坡下沉。

5.2 主要病害分析

1)銹脹：主要是空氣中的CO2與混凝土中Ca(OH)2起反應，使混凝土碳化而失去堿性保護，當外界有腐蝕物質時，就會導致鋼筋表面而產生銹蝕，從而脹裂混凝土保護層，造成銹脹現象。

2)裂縫：本次受檢橋梁建設時間久遠，橋臺處均未設置伸縮縫，由于橋面鋪裝相鄰部分或整體性限制，混凝土的抗拉強度要小于抗壓強度，因此一旦有拉伸變形，裂縫在所難免，溫度下降就容易造成裂縫，從而各橋臺處普遍出現橋面橫向裂縫現象。

6、橋梁上部結構承載能力檢算分析

由于受檢梁橋均為結構構造相似的剛構橋，梁肋尺寸、配筋一致，根據本次受檢橋梁的檢測結果和后期使用用途，依照簡支梁橋進行檢算分析。

7、橋梁檢測結論及建議

7.1 結論

通過對1號橋的外觀檢查、混凝土強度及碳化深度、鋼筋配置及保護層厚度的檢測，并根據橋梁技術狀況評定，得出結論如下：

1)根據《城市橋梁養護技術標準》(CJJ 99-2017)對1號橋的技術狀況進行評估，橋梁完好狀況評估等級均為C級，為合格狀態，

2)根據《城市橋梁養護技術標準》(CJJ 99-2017)對1號橋的技術狀況進行評估，橋梁結構狀況評估等級見表。

7.2 建議

1)存在的梁肋底部大面積鋼筋銹脹、混凝土開裂剝落，露筋銹蝕現象，先鑿除其周圍疏松的混凝土，然后對鋼筋除銹，清理干凈后采用增大梁肋截面的方法加固，以滿足14m高園林修剪車(5.5t)安全通行要求;對橋面板底存在的局部鋼筋銹脹、混凝土剝落現象，先鑿除其周圍疏松的混凝土，然后對鋼筋除銹，清理干凈后采用C30細石混凝土填補，并貼碳纖維布加固。

2)維修完成后，按《城市橋梁養護技術標準》(CJJ99-2017)要求，進行日常養護及定期檢查。

3)橋梁為花園內橋，通行以行人為主，加之修建時代久遠，橋梁結構材性折損較大，建議維修加固后進行限載通行，限載6t。

11 主要技術依據

(1) 《城市橋梁養護技術標準》(CJJ 99-2017);

(2) 《公路工程技術標準》(JTG B01-2003);

(3) 《城市橋梁檢測與評定技術規范》(CJJ/T 233-2015);

(4) 《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T J21-2011);

(5) 《城市橋梁設計規范》(CJJ 11-2011);

(6) 《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60-2015);

(7) 《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T 23-2011);

(8) 《混凝土結構現場檢測技術標準》(GB/T 50784-2013);

(9) 《混凝土結構設計規范》(GB 50010-2010);

(10) 《混凝土結構耐久性設計規范》(GB 50476-2008);

(11) 《工程測量規范》(GB 50026-2007);

(12) 《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTG 3362-2018);

(13) 《建筑結構檢測技術標準》(GB/T 50344-2004);