【摘要】本文通過(guò)對(duì)江蘇省內(nèi)某A、B兩條高速公路之上的500多座橋梁進(jìn)行多年定期按時(shí)的檢查,總結(jié)出了不同類型的橋梁所存在的病害特征,并對(duì)這些病害所存在的原因進(jìn)行詳細(xì)分析探討,方便檢測(cè)人員在今后的高速公路橋梁定期檢測(cè)過(guò)程中做出更加合理的分析和評(píng)定。
【關(guān)鍵詞】高速公路橋梁;病害;定期檢測(cè);評(píng)定
近幾年來(lái),我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,高速公路建設(shè)項(xiàng)目也增多。我國(guó)有一部分省份地理環(huán)境屬于多山多水的地形,其高速公路之上的橋梁建設(shè)量也相對(duì)多些。而高速公路橋梁的特征:車流量大和車速都比較快,因此對(duì)橋梁撞擊力量也相對(duì)比較大;很多高速公路是城市交通的主要樞紐,要是對(duì)某一座橋梁進(jìn)行封閉,將就造成高速公路上嚴(yán)重的堵車,使其周圍城市區(qū)域的交通出現(xiàn)中斷。之所以橋梁出現(xiàn)的病害我們要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和快速處理,將對(duì)人民和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)損失降到最低,這就依賴于我們檢測(cè)人員對(duì)這些高速橋梁進(jìn)行專業(yè)細(xì)致的定期檢測(cè)和維護(hù)。
1、項(xiàng)目概況
江蘇某A高速公路全線共有橋梁184座,其中特大橋6座,大橋81座,中橋84座,小橋13座。江蘇某B高速公路全線共有橋梁334座,其中特大橋3座,大橋146座,中橋183座,小橋2座。這兩條高速公路的橋梁類型主要是:預(yù)應(yīng)力砼空心板、預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁、鋼筋砼連續(xù)箱梁、預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁、鋼筋砼現(xiàn)澆實(shí)心板、雙塔單索面預(yù)應(yīng)力砼斜拉橋、系桿拱橋等;結(jié)構(gòu)體系主要以簡(jiǎn)支和連續(xù)兩種。
2、常用檢測(cè)方法
公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范(JTGH11-2004)規(guī)定,為評(píng)定橋梁使用功能,制定養(yǎng)護(hù)管理計(jì)劃,應(yīng)對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)及其附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進(jìn)行全面的定期檢查。定期檢查主要以目測(cè)觀察結(jié)合儀器觀測(cè)進(jìn)行,必須接近各部件仔細(xì)檢查其缺損情況。根據(jù)這兩條高速所在環(huán)境常用的橋梁檢測(cè)方法除檢查人員直接和借助一般的梯子接近各部件檢查以外,主要有搭設(shè)支架、河中搭建浮箱或采用橋梁高空作業(yè)檢測(cè)車進(jìn)行檢查。
3、資料收集
在進(jìn)場(chǎng)開工前,首先詳細(xì)了解橋梁竣工的圖紙和竣工之后所相關(guān)資料,并做好填寫數(shù)據(jù)工作。行政識(shí)別數(shù)據(jù):所在路線等級(jí)、路線編號(hào)名稱、橋梁名稱、橋梁所在地的區(qū)名稱、橋梁編號(hào)、橋梁座落公路的里程(中心樁)、橋梁建造時(shí)間、設(shè)計(jì)荷載等。結(jié)構(gòu)技術(shù)數(shù)據(jù):橋梁主要結(jié)構(gòu)型式、主要構(gòu)件材料種類、橋面板類型及鋪裝層等資料、橋梁長(zhǎng)度及寬度、橋孔數(shù)、最大橋孔長(zhǎng)度、橋墩數(shù)、橋梁斜曲角度、橋梁上(或下)方的凈高及凈寬、中央分隔帶尺寸等資料、橋墩保護(hù)、水道的凈空及最高洪水位等資料。檔案資料:有無(wú)設(shè)計(jì)圖紙、竣工圖紙、施工文件、驗(yàn)收文件等。最近技術(shù)狀況評(píng)定:最近檢測(cè)日期、評(píng)定等級(jí)、下次檢測(cè)時(shí)間及檢測(cè)時(shí)需特別注意的檢測(cè)項(xiàng)目等資料。
4、檢測(cè)主要內(nèi)容
根據(jù)往年檢測(cè)報(bào)告,結(jié)合業(yè)主要求,對(duì)這兩條高速公路橋梁按表1 所示的內(nèi)容進(jìn)行外觀檢測(cè)。
表1 檢查的內(nèi)容
5、高速公路橋梁常見病害及原因分析
下面按橋面系構(gòu)造、上部結(jié)構(gòu)及支座和下部結(jié)構(gòu)這三部分,總結(jié)出這兩條高速公路上橋梁的病害。
5.1橋面系結(jié)構(gòu)的常見病害
5.1.1橋面鋪裝的病害。橋面鋪裝主要功能是使在橋面上行駛的來(lái)往車輛安全又舒適的作用,橋面鋪裝技術(shù)主要包括有水泥、瀝青兩方面橋面鋪裝層。水泥砼橋面鋪裝容易出現(xiàn)病害為:裂縫、鋼筋外露、出現(xiàn)坑洞、表層破裂等問(wèn)題。而瀝青橋面鋪裝容易出現(xiàn)的病害為:輕微裂縫(發(fā)狀或條狀)、嚴(yán)重的裂縫、下沉、車轍、局部隆起、泛油、坑洼不平及起皮等。另外,瀝青橋面鋪裝的粗糙度和平整性都要嚴(yán)格控制,對(duì)過(guò)于光滑的橋面,在雨雪的天氣下車輛行駛?cè)菀壮霈F(xiàn)打滑現(xiàn)象。
5.1.2伸縮縫裝置的病害。伸縮縫一般設(shè)置在橋梁的梁最后一端構(gòu)造相對(duì)單薄的位置上,因其部位直接承受來(lái)往的車輛荷載的主要作用,而橋面上的溫度不斷變化的影響下,出現(xiàn)了伸縮的變形,所以說(shuō)容易破損。出現(xiàn)各種類型的伸縮縫裝置都是因其伸縮縫本身在某層次上被破壞損傷,例如,軟性防水功能材料的退化、出現(xiàn)的脫落,錨固構(gòu)件的損壞,其混凝土出現(xiàn)破裂受損,接頭四周方位后鋪筑的村料出現(xiàn)了剝落、坎坷不平,伸縮縫凹槽填入硬物,從而就不會(huì)自由變形等。這些問(wèn)題造成了接縫處出現(xiàn)了不平、跳車、滲漏的主要原因。進(jìn)而使伸縮縫處漏水現(xiàn)象惡化了支座和橋梁主體結(jié)構(gòu)。此類病害多出現(xiàn)在上跨橋內(nèi)。
5.1.3橋面排水設(shè)施的病害。橋面的排水系統(tǒng)設(shè)施和橋面鋪裝防水層材料存在的缺陷,致使橋面出現(xiàn)了大量積水的問(wèn)題,從而引起來(lái)往車輛產(chǎn)生了滑移,引發(fā)了交通事故。在橋面長(zhǎng)期積水會(huì)嚴(yán)重影響到橋梁耐久性與其的壽命。橋面排水設(shè)施設(shè)備不好,以如下二個(gè)方面:一是在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮不夠周到,二是排水系統(tǒng)設(shè)備被人為破壞,或者長(zhǎng)時(shí)間被一些飄落的樹葉、塵土和一些淤泥及一些不明物體的堵塞,使其排水設(shè)施不能正常排水。
5.1.4防撞護(hù)欄的病害。防撞護(hù)欄被行車車輛撞壞、開裂、錯(cuò)位、缺少構(gòu)件,鋼制構(gòu)件出現(xiàn)了銹蝕或造成變形,底座混凝土麻面、骨料外露,一些部位的鋼筋外露等。
5.1.5照明設(shè)備、交通設(shè)施病害。燈柱長(zhǎng)期被雨雪淋發(fā)生了銹蝕,被損壞或變形,燈具配套不齊全,電路不能正常使用,標(biāo)志、標(biāo)線模糊欠缺,其直接影響到了行人和行車車輛的安全。橋面系所出現(xiàn)的病害和其存在的缺陷都會(huì)使橋梁的主要部位的結(jié)構(gòu)性能發(fā)生趨日惡化而發(fā)改變,而這些問(wèn)題都直接在橋面系上體現(xiàn)出來(lái)。
5.2橋梁上部結(jié)構(gòu)的病害
5.2.1上部結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件病害。橋梁上部結(jié)構(gòu)是橋梁的重要承重結(jié)構(gòu),其是由眾多基本構(gòu)件而組成,上部結(jié)構(gòu)的病害主要是:基本受力構(gòu)件本身缺陷及損傷。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件種類、建橋環(huán)境、施工質(zhì)量以及使用情況等不同,在基本構(gòu)件上缺陷產(chǎn)生的部位、種類和程度也不同。對(duì)于混凝土公路橋上部結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件,缺陷通常表現(xiàn)為表面裂縫、蜂窩、麻面、空洞、剝落、斷面破損、鋼筋外漏及銹蝕、混凝土本身質(zhì)量不足、異常變形等。而所產(chǎn)生的裂縫已成為梁體主要病害,一直是我們定期檢查關(guān)注的焦點(diǎn)。通過(guò)這幾年對(duì)這兩條高速的定期檢查現(xiàn)根據(jù)主要承重構(gòu)件結(jié)構(gòu)類型,將常見上部結(jié)構(gòu)裂縫類型總結(jié)如下:預(yù)應(yīng)力砼空心板梁梁底縱向裂縫,鋼筋砼連續(xù)箱梁腹板、翼緣板、底板裂縫,預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁腹板、底板裂縫,預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁向室內(nèi)外腹板斜向裂縫等幾類。
5.2.2支座的病害。江蘇省內(nèi)這2條高速上橋梁支座類型主要為板式橡膠支座、球冠橡膠支座及盆式支座這三類。球冠支座病害較少,板式橡膠支座主要病害為支座出現(xiàn)縱向和橫向的偏位移動(dòng);縱向或橫向剪切變形;出現(xiàn)局部裂縫或環(huán)向裂縫;支座局部脫空、全部脫空等4類。盆式支座病害主要表現(xiàn)為:限制移動(dòng)裝置的損害;支座轉(zhuǎn)角超限;支座四氟板滑脫;固定螺栓未切割的脫落;鋼盆腐蝕等病害,除上述病害外這兩條高速中部分橋梁還存在支座安裝方向與設(shè)計(jì)方向不符的問(wèn)題,這在以后我們的定期檢測(cè)中更應(yīng)注意。
5.3橋梁下部結(jié)構(gòu)的病害
5.3.1橋梁墩臺(tái)的病害。主要是墩臺(tái)身缺欠和裂縫的病害,各種豎向、水平和網(wǎng)狀裂縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的墩臺(tái),經(jīng)常出現(xiàn)病害是由于混凝土凍漲而產(chǎn)生剝落、混凝土的風(fēng)化、空洞、缺角及外力造成的表面混凝土破壞、鋼筋外露和銹蝕問(wèn)題;經(jīng)常出現(xiàn)的裂縫是墩臺(tái)身沿主筋方向的裂縫或沿箍筋的方向產(chǎn)生的裂縫、蓋梁上與主筋方向垂直的豎向裂縫。裂縫是當(dāng)前橋梁常見的病害之一,然而橋梁所產(chǎn)生的病害一般來(lái)說(shuō)也是從裂縫形成所出現(xiàn)的。對(duì)于鋼筋混凝土橋梁來(lái)說(shuō),鋼筋銹蝕、混凝土風(fēng)化剝落此類病害在上部結(jié)構(gòu)及蓋梁、墩柱和橋臺(tái)等各部構(gòu)件都有發(fā)生?;炷猎谑褂眠^(guò)程中,受侵蝕性介質(zhì)腐蝕、凍融破壞、混凝土裂縫,混凝土的碳化(中性化)、溶出性腐蝕等破壞,致使混凝土本身的性能下降,從而失去了對(duì)鋼筋起來(lái)應(yīng)有的保護(hù)作用,進(jìn)而使鋼筋出現(xiàn)了銹蝕失效。主筋銹蝕將導(dǎo)致其有效截面的減少,混凝土剝落開裂后使鋼筋更易銹蝕,如此惡性循環(huán)對(duì)橋梁的危害是相當(dāng)大的。
5.3.2橋梁基礎(chǔ)的病害。其病害主要體現(xiàn)在墩臺(tái)基礎(chǔ)缺陷與其長(zhǎng)期在水的沖刷下而所產(chǎn)生的病害,由于大部分墩臺(tái)基本掩埋在泥土和河水以下,在平常的檢測(cè)中很難發(fā)現(xiàn)。其中沿海高速新沂河大橋在枯水季就發(fā)現(xiàn)部分墩柱樁基存在明顯的淘空露筋等病害。所以建議在枯水季對(duì)部分可見墩臺(tái)基礎(chǔ)橋梁而進(jìn)行統(tǒng)一的檢查。
5.3.3錐坡防護(hù)等附屬工程的病害。錐坡的破損、沉降、滑移、開裂,沖刷;砌體構(gòu)造物的泄水孔堵塞,防水層破壞;調(diào)治構(gòu)造物的破壞水毀等。這些附屬工程對(duì)橋梁的安全具有重要的作用,它們的損壞會(huì)給橋梁帶來(lái)后患。
6、結(jié)語(yǔ)
在完成定期檢查后,應(yīng)于及時(shí)將總體技術(shù)狀況在三類及以上的橋梁以及總體技術(shù)情況雖然為二類,但重要部件(墩臺(tái)與基礎(chǔ)、上部承重構(gòu)件)評(píng)分在較低的橋梁向橋梁管理公司提出定期檢查需求通知,以利于引起重視。高速橋梁定期檢測(cè)是了解橋梁當(dāng)前工作狀態(tài)的最基本工作,是維修、養(yǎng)護(hù)等后續(xù)工作的基礎(chǔ),若不投入細(xì)心、耐心、小心就不能使國(guó)家和人民放心?,F(xiàn)代橋梁建設(shè)先進(jìn)的技術(shù)不斷涌現(xiàn),但同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)許多新的病害問(wèn)題,為了能更加適應(yīng)橋梁技術(shù)的發(fā)展,我們也應(yīng)該提高自己的檢測(cè)水平,豐富自己的橋梁知識(shí),加入并趕超前進(jìn)的隊(duì)伍。