某板桥断裂原因分析★

杨鲁生 孙海明

(1.潍坊市政工程建设处，山东 潍坊 261031; 2.烟台市莱山公路管理局，山东 烟台 264003)

1 工程概况

某市南环路东段(K13+030)处涵洞桥由24块预制钢筋混凝土板组成，设计荷载为:城—B级，验算荷载为:汽—20级、挂车—100级;人群荷载为3.5 kN/m2。该涵洞属于南环路道路工程，车行道宽为24 m，人行道为2×5.0 m。

该桥于2006年4月6日开工，2007年5月10日竣工。由于该涵洞钢筋混凝土板断裂，因此下面对现场进行检测。

2 现场检测

为查明事故原因，2010年8月27日，现场对混凝土板桥部分构件进行了随机取样抽查检测，主要项目包括混凝土强度、钢筋布置情况、构件尺寸等。

2.1 钢筋混凝土板损坏状况

根据现场状况，钢筋混凝土板中间部位上部混凝土被压碎，造成钢筋混凝土板断裂。钢筋混凝土板断裂情况见图1。

图1 钢筋混凝土板断裂破坏情况

2.2 钢筋混凝土板截面尺寸、支撑情况

经检测:该钢筋混凝土板的截面尺寸符合原设计要求，支撑情况符合原设计要求。

2.3 结构混凝土强度

依据JGJ/T 23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程，采用回弹法对该涵洞钢筋混凝土板强度进行了抽查检测，经过推算，该钢筋混凝土板混凝土强度推定值为33.3 MPa，满足原设计强度等级C25的要求。

2.4 钢筋保护层厚度及分布筋间距

依据GB 50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范(2011版)，现场用钢筋定位仪对该钢筋混凝土板主筋根数、直径、间距及保护层厚度、分布筋直径、间距进行了抽查检测。

经检测:该钢筋混凝土板主筋根数、直径及间距、分布筋直径符合原设计要求。

经检测:该钢筋混凝土板主筋保护层厚度、分布筋间距符合原设计要求。具体检测结果见表1，表2。

2.5 铺装层厚度、钢筋直径、间距

现场对桥涵铺装层厚度、铺装层钢筋直径、间距进行了抽查检测。

经检测:铺装层厚度、铺装层钢筋直径满足原设计要求。

经检测:铺装层钢筋间距不满足原设计要求。

具体检测结果见表3。

表1 钢筋混凝土板主筋保护层厚度 mm

表2 钢筋混凝土板分布筋间距检测结果 mm

表3 铺装层钢筋间距检测结果 mm

3 钢筋混凝土板承载力计算

根据原设计图纸对钢筋混凝土板承载力进行了验算(混凝土保护层厚度根据现场实测结果)。

荷载选取依据JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范、CJJ 77-98城市桥梁设计荷载标准和设计图纸。

经验算该钢筋混凝土板承载能力满足原设计荷载(城—B级)、验算荷载(汽—20级、挂车—100级)的要求。

4 破坏原因分析

4.1 设计方面

依据JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范9.2.5条:行车道板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋。分布钢筋设在主钢筋的内侧，其直径不应小于8 mm，间距不应大于200 mm，截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。

分布钢筋间距设计为250 mm，不符合规范要求(见图2)。

图2 分布钢筋间距

图3 主筋端部未做弯钩

4.2 施工方面

依据JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范9.1.4条:当采用HRB335钢筋，主筋弯起应符合下述要求:弯曲直径应不小于2.5d，平直段长度不小于3d。根据现场检查，钢筋混凝土板纵向主筋，未按设计及规范要求弯起，见图3。铺装层钢筋间距不满足设计及规范要求。

4.3 使用方面

该涵洞位于临沂市罗庄区南环路，为该地区主要干道，过往重型车较多，超载现象严重。

4.4 原因分析

现场对破坏钢筋混凝土板的情况进行了检测，主筋未产生滑移，主筋及分布筋均未有明显锈蚀;该板破坏形式为中间部位上部混凝土被压碎引起中间断裂。因此可以推断:1)钢筋混凝土板分布钢筋设计间距不满足规范要求，可能导致混凝土板产生裂缝，引起钢筋锈蚀，进而引起承载力下降;目前该板钢筋未见锈蚀，因此，现阶段钢筋混凝土板分布钢筋设计间距不满足规范要求，没有对承载力产生影响;2)钢筋混凝土板纵向主筋虽未按设计及规范要求弯起，但因为端部未产生滑移，这也不是该板破坏的原因。通过承载力计算以及以上分析:导致该桥涵钢筋混凝土板破坏的主要原因是通过的重型车较多，超载引起的。

5 鉴定结论及建议

5.1 鉴定结论

通过对某市南环路东段(K13+030)处涵洞的现场调查、检测及分析计算整理，可得出如下结论:1)抽测的钢筋混凝土板混凝土强度满足原设计要求;所抽测构件的混凝土保护层厚度满足原设计和规范要求;主筋规格、直径、间距均满足设计及规范要求;2)钢筋混凝土板分布筋设计间距不满足规范要求;3)铺装层钢筋网间距不满足设计及规范要求;施工时主筋未在两端弯起，不满足设计及规范要求;4)该钢筋混凝土板承载能力满足原设计荷载(城—B级)、验算荷载(汽—20级、挂车—100级)的要求;5)该涵洞钢筋混凝土板的破坏主要是由于通过的重型车较多、超载引起的。

5.2 建议

1)重建后，建议在该涵洞两侧显著位置设限载、限速牌，严禁过往车辆超载、超速，避免该桥涵出现不可恢复的变形，从而导致涵洞承载能力降低。2)按CJJ 99-2003城市桥梁养护技术规范的相关规定对重建涵洞进行日常养护及定期检查。对日常养护工作中发现的设施损坏等异常情况，影响车辆及行人安全时，应及时采取相应维护措施。

［1］李东时，花红艳.浅谈建筑物裂缝产生的原因及预防措施［J］.价值工程，2010(18):62-63.

［2］李 健，刘晓平.关于房屋裂缝的调查与分析［J］.建筑与预算，2009(4):295-296.

［3］董世武，宋跃明.简述建筑物裂缝的形成原因与防治问题［J］.建筑工程，2005(12):232-233.

［4］卢伟荣.钢筋混凝土结构裂缝成因探讨及预防措施［J］.建筑设计，2007，36(5):165-166.

［5］GB 50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范［S］.

［6］JGJ/T 23-2011，回弹法检测混凝土抗压强度技术规程［S］.

［7］JGJ 52-920，普通混凝土用砂质量标准及检验方法［S］.

［8］JGJ 52-2006，普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准［S］.