簡要探討某橋梁工程的缺陷及處置方法

鄭智恒 郭玉峰

摘 要 當(dāng)前我國交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，橋梁結(jié)構(gòu)物的數(shù)量不斷增加，橋梁工程在使用中由于溫度、結(jié)構(gòu)支撐等方面的問題及車輛載荷等會造成橋梁梁體偏移，并對偏移方向上的擋塊進(jìn)行擠壓而使其破碎，本文以某橋梁工程為例，對橋梁梁體偏移缺陷進(jìn)行了歸因分析，并提出了相應(yīng)的處置措施。

關(guān)鍵詞 橋梁工程;缺陷;處置方法

引言

橋梁工程項(xiàng)目運(yùn)行使用中由于氣溫造成的梁體擋塊、支座脹縮及破碎問題較為常見，并且由于當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)中通常都會使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)也會影響梁體受力情況，因此在橋梁使用運(yùn)行過程中，應(yīng)針對橋梁工程梁體偏移問題的原因進(jìn)行綜合分析，并選擇針對性缺陷處治措施，以保證梁體穩(wěn)定，為橋梁使用耐久性提升創(chuàng)造條件。

1橋梁工程運(yùn)行中發(fā)生梁體偏移的原因

（1）橋梁結(jié)構(gòu)支座設(shè)置不科學(xué)。在橋梁整體結(jié)構(gòu)中支撐梁體的主要構(gòu)件是支座，也是梁體所受荷載的重要傳遞中介，在橋梁工程建設(shè)中支座設(shè)置及施工存在缺陷會導(dǎo)致其支撐能力過低而影響梁體穩(wěn)定性。

（2）車輛荷載作用影響。橋梁工程在運(yùn)行使用時由于行車載荷影響，尤其是當(dāng)橋梁通行荷載超過橋梁設(shè)計荷載時橋梁梁體會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，并誘發(fā)支座脫空現(xiàn)象，加劇梁體的橫向偏移。

（3）溫度影響。由于在橋梁工程使用時，各結(jié)構(gòu)因?yàn)闇囟茸兓l(fā)生脹縮變化，會導(dǎo)致梁體支擋結(jié)構(gòu)發(fā)生變形及脫空問題，同時由于應(yīng)力變化后影響結(jié)構(gòu)連貫性，從而引發(fā)梁體偏移，大量研究表明，溫度作用對產(chǎn)生偏位的影響效應(yīng)是加大號的收縮徐變才能達(dá)到的，甚至達(dá)到普通收縮徐變產(chǎn)生偏位效應(yīng)的數(shù)倍，除此之外，在無特殊情況的條件下，溫度作用產(chǎn)生的偏移效應(yīng)一般均會大于其他作用所產(chǎn)生影響的總和。

（4）橋梁橋臺位移。橋梁工程建設(shè)中為了保證橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)定性會使用高填土橋臺結(jié)構(gòu)，橋臺結(jié)構(gòu)在長期運(yùn)行使用中肋板橫橋向穩(wěn)定性有待驗(yàn)證，另外，臺前采用直接放坡方式進(jìn)行填土，沒有設(shè)置反壓護(hù)道，可能會使橋臺前后土壓力失衡，又加之長期運(yùn)行通車以及頻繁在橋臺處制動，擾動土體從而影響橋臺穩(wěn)定。以上因素可導(dǎo)致橋臺與梁體出現(xiàn)相對位移，壓縮伸縮縫等情況[1]。

2具體項(xiàng)目案例中橋梁梁體偏移原因分析

（1）工程概述。項(xiàng)目于2015年4月建成通車，2018年1月26日通過廣西壯族自治區(qū)交通廳組織的竣工驗(yàn)收，質(zhì)量等級為優(yōu)良。經(jīng)過5年的通車運(yùn)營使用，大塘口一號橋梧州方向第一跨橋梁向右側(cè)偏移，右側(cè)擋塊被擠碎，支座剪切變形。

（2）梁體模型位移分析。本次計算重點(diǎn)關(guān)注橋梁橫向水平偏移，由于車輛荷載本身以及預(yù)應(yīng)力對橫向位移影響較小，因此為簡化受力模型這里不考慮車輛荷載以及預(yù)應(yīng)力。80m全橋位于平曲半徑880m的右偏圓曲線的緩和曲線上，離心力的影響較小，此處不予考慮，作用仍采用標(biāo)準(zhǔn)組合。

研究工況分別為：①自重+二期恒載+汽車制動力+整體升溫;②自重+二期恒載+汽車制動力+整體降溫;③自重+二期恒載+汽車制動力+梯度升溫;④自重+二期恒載+汽車制動力+梯度降溫。

全橋使用六面體網(wǎng)格進(jìn)行劃分，單元長度按25cm控制，節(jié)點(diǎn)共267540個。

橋梁在自重+二期恒載+汽車制動力+整體升溫的工況下橫向外偏移最大，高達(dá)7.66mm，且發(fā)生在斜橋外側(cè)梁體的銳角附近。其次橋梁在自重+二期恒載+汽車制動力+梯度升溫工況下，橫向外偏移為0.9mm，同樣發(fā)生在外側(cè)梁體的銳角附近。

結(jié)果表明：當(dāng)整個橋梁結(jié)構(gòu)處在整體升溫和頻繁車輛制動的環(huán)境下，斜橋銳角處的向外的橫向位移對結(jié)構(gòu)是極為不利的，這可能是導(dǎo)致梧州方向第一跨橋梁向右偏移，擠碎右側(cè)擋塊現(xiàn)象的最為關(guān)鍵的因素[2]。

3橋梁工程梁體偏移問題治理措施

根據(jù)之前的橋梁工程梁體偏移計算便可得知在橋梁項(xiàng)目使用中溫度效應(yīng)無可避免，為了解決當(dāng)前橋梁梁體橫向偏移缺陷問題，則需要將橋梁梁體恢復(fù)原位后更換當(dāng)前已經(jīng)受損的制作，并要采用橫向位移限制裝置來保證后期梁體穩(wěn)定。

（1）頂升糾偏及支座更換。首先，整體更換支座施工一般應(yīng)通過結(jié)構(gòu)分析確定：千斤頂頂梁位置離開原支座的允許距離，是否需要解除梁間縱向連接及解除位置，頂、落梁的批次，頂、落梁的高度及工序;按更換時的氣溫條件計算支座安裝的偏移值。除此以外，因?yàn)榘惭b舊橋支座與更換新支座的溫度不一，梁的長度發(fā)生變化，新支座的安裝位置應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。準(zhǔn)確計算偏位值是必不可少的。如果差異較大，往往需要增大支座墊石的面積。

（2）設(shè)置橫向限位裝置。首先要鑿除已經(jīng)損壞的擋塊，重新施做蓋梁擋塊并加大擋塊尺寸，擋塊與主梁之間安裝緩沖橡膠塊。其次本橋梁附近設(shè)有減速裝置，為了減少車輛長期沖擊造成主梁橫向移動，主梁調(diào)整歸位后，在主梁底設(shè)置橫向限位錨栓。

4結(jié)束語

總之，我國橋梁工程建設(shè)中應(yīng)綜合分析后期梁體偏移問題，并要在長期運(yùn)行使用中做好缺陷分析及整治，本次工程案例中，斜橋結(jié)構(gòu)上的偏移雖然是溫度與行車作用造成的，但是，前期建設(shè)中也應(yīng)對這種可能發(fā)生的應(yīng)力不平衡問題進(jìn)行綜合分析與預(yù)防，以提升橋梁工程運(yùn)行使用的耐久性與安全性，對待梁體偏移及擋塊破碎問題，也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇整治措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐順江.預(yù)應(yīng)力箱梁梁體裂縫的原因及質(zhì)量管理措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（30）：1982.

[2] 鄭榮樸.淺析架橋機(jī)拼裝及梁體架設(shè)施工技術(shù)[J].低碳世界，2019，9（2）：232-233.