2.1.5 公路桥梁典型腐蚀失效案例分析
2018-06-07 15:22:59 作者:侯保荣院士来源:

    2.1.5.1南昌新八一大桥


    江西省南昌新八一大桥由主桥、引桥、引道三部分组成,全长约6公里,桥面有效宽度26米,双向四车道,设计速度为60公里/小时,1997年9月29日建成通车。主桥1040m,桥孔布置为(50+2×160+3×50)+(3×50+2×160+50)m,斜拉索采用双索面、扇形密索布置,梁上索距为8m,拉索为PE护套冷铸锚拉索,全桥拉索144根,钢筋混凝土预应力梁。


    2005年江西省交通工程质量检测中心对南昌新八一大桥主桥进行病害检测和结构健康状况评定。发现拉索腐蚀严重。于2009年全面换索,拉索实际使用寿命11年,换索费用约1亿元。

 

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    下端拉索锚头腐蚀状况:锚杯内外表面金属腐蚀量达到10%,自然剥落锈块达25mm以上。锚头腐蚀原因:1.施工时未进行有效防腐。2.桥面端防水罩失效,雨水长期流入下端锚头,造成下端预埋管内潮湿度大。3.管养缺失。大桥自1997年9月29日建成通车到2005年12月对大桥检测的8年间,从未对拉索进行过维护,下端锚头从未打开进行日常检查与维护。

 

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    拉索PE护套开裂状况:全桥144根拉索中,有15根拉索PE护套严重损伤和严重开裂现象,裂缝宽度达50mm以上。拉索索体钢丝表面潮湿且有轻微锈斑,由于拉索PE护套开裂的影响,索体钢丝表面潮湿,且有雨水流入索体内部。PE护套开裂原因:施工损伤;高分子材料应力开裂;管养缺失。


    2.1.5.2宜宾小南门金沙江大桥


    四川宜宾小南门金沙江大桥为中承式混凝土拱桥,主跨240m。大桥于1990年6月建成通车。2001年11月7日,两边跨8根吊杆因腐蚀断裂,部分桥面垮塌。事故造成2人失踪,2人死亡,3人受伤,3部车辆坠入江中,1船被毁。2002年6月28日历经半年修复后通车。整个事故造成直接经济损失约1千万元人民币。

 

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    吊杆腐蚀断裂状况:吊杆由19根1570MPa级φ15.24高强低松驰光面钢绞线组成,外套钢管,钢管内灌注水泥沙浆防腐。因钢管与横梁未有效联接,桥面系在温度作用下发生纵向位移,钢管与横梁联接处产生缝隙(图2-54中左下图),酸雨腐蚀吊杆索体钢丝。吊杆断裂时,一根吊杆内的133根钢丝最多的仅剩下28根,其余的自桥梁建成初期开始就被腐蚀。腐蚀断裂原因:结构设计不合理、管养措施不到位。


    (1)断口附近的钢绞线有大量腐蚀产物,钢绞线已被严重腐蚀,约50%钢绞线为陈旧性断裂,其钢丝有明显的腐蚀坑。3根取样吊索腐蚀情况如表2-35所示。


    (2)钢绞线的断口基本表现为(一次性加载的)脆性断裂,大部分锈蚀严重的钢丝无明显塑性变形发生,个别较为完好的钢丝断裂处有塑形变形现象。

 

    (3)断口未见光亮区,不属于反复应力作用下裂纹逐步扩展的疲劳或腐蚀疲劳断口。

 

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     2.1.5.3南坪玉屏大桥


    福建南坪玉屏大桥为中承式混凝土拱桥,主跨100m。大桥于1996年建成通车。2010年1月因锈蚀,跨中1根吊杆发生断裂事故,后全面换索。事故造成直接经济损失约500万元人民币。

 

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    吊杆腐蚀断裂状况:吊杆由37根1570MPa级φ5高强低松驰光面钢丝组成,外套钢管,钢管内灌注水泥沙浆防腐。横梁顶部与人行道板间吊杆用铁丝捆轧外缠棉绳。因此处吊杆钢丝未做任何防腐措施,长期暴露在潮湿的空气中,造成吊杆腐蚀断裂。腐蚀断裂原因:结构设计不合理,吊杆没有防腐措施;管养措施不到位。


    2.1.5.4柳州文惠桥


    广西柳州文惠桥为中承式钢管混凝土拱桥,主跨为三孔净跨108m。大桥于1995年建成通车。2002年对该桥进行检查时发现,该桥出现吊杆PE护套开裂,索体钢丝锈蚀,吊杆下端积水严重。2007年更换全桥34根吊杆,直接费用约300万元人民币。


    吊杆病害状况:吊杆由127根1570MPa级φ5高强低松驰光面钢丝组成,外挤PE护套管,上下端钢管内灌注水泥沙浆防腐。由于PE护套开裂严重,下端长期积水,造成吊杆腐蚀严重。病害成因:结构设计不合理,下端吊杆排水措施不当;管养措施不到位。


    2.1.5.5 福州解放桥


    福建福州解放大桥为五联跨钢管砼中承式拱桥,全桥总长324m(61×2+80+61×2)。大桥于1996年10月建成通车。2001年对该桥进行检查时发现,该桥发现吊杆下端积水,锚头及索体钢丝锈蚀等病害。2008年更换全桥84根吊杆,直接费用约600万元人民币。

 

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    吊杆病害状况:吊杆由84根1570MPa级φ5高强低松驰镀锌钢丝组成,外挤PE护套管,上下端钢管内灌注水泥沙浆防腐。由于吊杆下端长期积水,造成吊杆腐蚀严重。病害原因:结构设计不合理,下端吊杆排水措施不当;施工质量存在问题。


    2.1.5.6 广州海印大桥


    海印大桥为双塔准单索面斜拉桥,全长1114米,主跨175米,塔高57.4米,全桥共的186根高强钢丝拉索,1988年建成,总投资(估算)约5000万元人民币。由于拉索防腐措施不当,全部拉索上部均发生腐蚀。1995年有一根拉索因上端锈蚀发生断裂,后全桥换索。全桥换索直接费用(估算)约1000多万元人民币。

 

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