深圳市盐田港建筑工程检测有限公司 广东深圳518000
摘要:随着桥梁运行年限的增长,车流量的大幅增长,车辆载重越来越重,为确保桥梁的安全运营,为尽量保持和延长桥梁的使用年限,对管养工作提出了更高的要求。相关主管部门、管养单位非常重视桥梁的管养,投入了大量的人力、资金进行维护。桥梁定期检查对营运期间桥梁的安全运行至关重要,桥梁的安全运行与人们的出行安全息息相关。本文阐述桥梁定期检查对管养工作的重要性及结合在实际检测工作中对案例进行深入探析。
关键词:桥梁定期检查;检测方法;技术状况评定;病害分析;处理建议
一、前言
定期检查是对桥梁总体技术状况进行的周期性检查及技术状况评定,通过定期检查,系统性的掌握桥梁技术状况,确保桥梁的安全运营。省里也建立了桥涵数字化管养平台,定期检查是桥梁管理系统中重要的数据来源和技术核心。定期检查不仅是对桥梁进行系统性的“体检”,也是对管养单位日常工作的考核,及对桥梁的维修、加固等养护策略的确定提供依据。
1.定期检查周期
养护检查等级为Ⅰ级的桥梁,定期检查周期不得超过1年;养护等级为Ⅱ、Ⅲ级的桥梁,定期检查周期不得超过3年。
2.桥梁技术状况评定方法
公路桥梁技术状况评定包括桥梁构件、部件、桥面系、上部结构、下部结构和全桥评定。公路桥梁技术状况评定应采用分层综合评定与5类桥梁单项控制指标相结合的方法,先对桥梁各构件进行评定,然后对桥梁各部件进行评定,再对桥面系、上部结构和下部结构分别进行评定,最后进行桥梁总体技术状况的评定。其中5类桥梁单项控制指标是指该评定单位中出现构件标度为5时,该评定单元桥梁总体技术状况评定等级为5类。评定指标如图1所示。
当单个桥梁存在不同结构形式时,可根据结构形式的分布情况划分评定单元,分别对各评定单位进行桥梁技术状况的等级评定。如1座桥梁中左幅、右幅及有混凝土梁式桥也有钢梁桥都应划分为单独的评定单元。
3.桥梁技术状况等级分类
桥梁总体技术状况评定等级分为1类、2类、3类、4类、5类,见表1。
表1 桥梁总体技术状况评定等级
技术状况评定等级 | 桥梁技术状况描述 |
1类 | 全新状态,功能完好 |
2类 | 有轻微缺损,对桥梁使用工程无影响 |
3类 | 有中等缺损,尚能维持正常使用功能 |
4类 | 主要构件有大的缺损,严重影响桥梁使用功能;或影响承载能力,不能保证正常使用 |
5类 | 主要构件存在严重缺损,不能正常使用,危及桥梁安全,桥梁处于危险状态 |
二、案例分析
1.案例工程项目基本概况
该匝道桥梁桩号为K0+791.2~K1+506.15,中心桩号为EK1+148.675,该桥跨组成:(25+2×35+25)+(2×28.5+28.337)+(26+30+26)+4×35+2×35+2×(3×35)米。桥梁上部结构为预应力混凝土连续现浇箱梁;下部结构为柱式桥墩、柱式桥台、肋式桥台,基础为钻孔灌注桩。第1~4、7联设计宽度为10.5米,第5、6联设计变宽。
2.外观检查
2.1上部结构检查结果
2.1.1上部承重构件(主梁、挂梁)检查结果:(1)共两处蜂窝麻面、泛砂,共计两处露筋,L=0.65m。(2)第22跨左侧翼缘板3条横向裂缝,最大缝宽0.18mm,第20跨右侧腹板1条纵向裂缝,最大缝宽0.16mm,均未超允许最大缝宽。
2.1.2上部一般构件(湿接缝、横隔板等)检查结果:无设置湿接缝、横隔板。
2.1.3支座检查结果:(1)全桥盆式橡胶支座钢构件普遍存在锈蚀现象。全桥盆式橡胶支座共计27个位移,其中位移量大的为11-10-1#、11-10-2#支座往11#墩纵向位移分别为7.5cm、6.5cm,20-19-1#、20-19-2#支座往20#墩纵向分别位移6cm、3cm。(2)5-4-1#盆式橡胶支座垫石砼破损,S=0.01m2,8-8-1#盆式橡胶支座连接件未拆除,17-17-1盆式橡胶支座右侧限位钢板焊缝不饱满,12-12-2#、13-13-1#、14-14-1#单向活动盆式橡胶支座限位顶紧。
图2:11-10-1#支座往11#墩方向位移7.5cm | 图3:11-10-2#支座往11#墩方向位移6.5cm |
2.2 下部结构检查结果
2.2.1翼墙、耳墙检查结果:未发现明显病害。
2.2.2锥坡、护坡检查结果:桥台护坡均杂草覆盖,0#桥台护坡砌体局部脱空,1#墩处护坡局部沉陷。
2.2.3桥墩检查结果:桥墩与上系梁共计45条竖向裂缝,主要为桥墩与上系梁连接处的竖向裂缝,裂缝形态上宽下窄,上系梁顶面未见明显开裂,长度共计49.01m,最大缝宽0.36mm。全桥伸缩缝处桥墩普遍受水侵害,11-1#墩距地面0.93m处砼破损,S=0.015m2。
2.2.4桥台检查结果:第22#跨梁体与左侧挡块顶紧,挡块砼破损,S=0.09m2,22#桥台左侧背墙露筋锈蚀,L=0.15m。
2.2.5墩台基础检查结果:11#墩下系梁面积范围基础掏空,深度0.5m。
2.3 桥面系检测结果
2.3.1桥面铺装检查结果:距14#墩伸缩缝12m处,右侧桥面白色粘接物污染,S=2.5*3m2,第一联桥面左侧不清洁,有树叶及生活垃圾。
2.3.2伸缩缝装置检查结果
(1)10#墩伸缩缝受拉缝宽变宽,1#缝宽10cm,2#缝宽9.6cm,总宽27.6cm,明显跳车现象,14#墩伸缩缝挤压缝宽变窄,缝宽0.8cm。
(2)10#墩、7#墩伸缩缝橡胶带破损严重,19#墩伸缩缝橡胶条局部破损,19#墩、16#墩、14#墩、10#墩及7#墩伸缩缝锚固区多条纵向裂缝。
图3:14#墩伸缩缝缝宽变窄、锚固区纵向裂缝 | 图4:10#墩伸缩缝缝宽变宽、橡胶条破损严重 |
2.3.3人行道检查结果:该桥为高速公路桥,未设人行道。
2.3.4栏杆、护栏检查结果:护栏共4处刮擦,S=4m2。
2.3.5排水系统检查结果:泄水孔大部分堵塞,排水沟部分泥砂堵塞,泄水孔普遍渗水侵害右侧腹板、翼缘板,3处排水管连接处损坏。
2.3.6照明、标志检查结果:未见明显病害。
3.全桥技术状况评定
根据《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)的评定方法和标准,综合各部分所占总体结构的权重,该桥技术状况评分84.1,技术状况分类为2类。
表2匝道桥桥梁部件技术状况评定
部位 | 类别i | 评价构件 | 权重 | 部件得分 | 部位得分 |
上部结构 | 1 | 上部承重构件 | 0.85 | 79.7(3类) | 77.5 (3类) |
2 | 上部一般构件 | / | — | ||
3 | 支座 | 0.15 | 65.0(3类) | ||
下部结构 | 4 | 翼墙、耳墙 | 0.02 | 100.0 (1类) | 89.3(2类) |
5 | 锥坡、护坡 | 0.01 | 85.0 (2类) | ||
6 | 桥墩 | 0.33 | 81.8 (2类) | ||
7 | 桥台 | 0.33 | 92.9 (2类) | ||
8 | 墩台基础 | 0.31 | 92.9 (2类) | ||
9 | 河床 | / | — | ||
10 | 调治构造物 | / | — | ||
桥面系 | 11 | 桥面铺装 | 0.44 | 94.9 (2类) | 87.1(2类) |
12 | 伸缩缝装置 | 0.28 | 67.9(3类) | ||
13 | 人行道 | / | — | ||
14 | 栏杆、护栏 | 0.11 | 92.7 (2类) | ||
15 | 排水系统 | 0.11 | 92.0 (2类) | ||
16 | 照明、标志 | 0.06 | 100.0 (1类) |
表3匝道桥桥梁总体技术状况评定
桥梁部位 | 上部构结 | 下部结构 | 桥面系 |
权重值 | 0.4 | 0.4 | 0.2 |
技术状况评分值 | SPCI | SBCI | BDCI |
77.5 | 89.3 | 87.1 | |
各部位技术状况等级 | 2类 | 2类 | 2类 |
全桥技术状况评分(Dr) | 84.1 | ||
总体技术状况等级 | 2类 |
4.结论与建议
4.1外观检查结果汇总
(1)箱梁梁底共2处蜂窝麻面、反砂,S=1.16m2,共计两处露筋,L=0.65m。
(2)第22跨左侧翼缘板3条横向裂缝,最大缝宽0.18mm,第20跨右侧腹板1条纵向裂缝,最大缝宽0.16mm,均未超允许最大缝宽。
(3)全桥盆式橡胶支座钢构件普遍存在锈蚀现象,全桥盆式橡胶支座共计27个位移,其中位移量大的为11-10-1#、11-10-2#支座往11#墩纵向位移分别为7.5cm、6.5cm,20-19-1#、20-19-2#支座往20#墩纵向分别位移6cm、3cm。
(4)5-4-1#盆式橡胶支座垫石砼破损,S=0.01m2,8-8-1#盆式橡胶支座连接件未拆除,17-17-1盆式橡胶支座右侧限位钢板焊缝不饱满,12-12-2#、13-13-1#、14-14-1#单向活动盆式橡胶支座限位顶紧。
(5)桥墩与上系梁共45条竖向裂缝,主要为桥墩与上系梁连接处的竖向裂缝,裂缝形态上宽下窄,上系梁顶面未见明显开裂,最大缝宽0.36mm。
(6)10#墩伸缩缝受拉缝宽变宽,1#缝宽10cm,2#缝宽9.6cm,总宽27.6cm,明显跳车现象。14#墩伸缩缝挤压缝宽变窄,缝宽0.8cm。10#墩、7#墩伸缩缝橡胶带破损严重,19#墩伸缩缝橡胶条局部破损。19#墩、16#墩、14#墩、10#墩及7#墩伸缩缝锚固区多条纵向裂缝。
(7)全桥伸缩缝处桥墩普遍受水侵害,11-1#墩距地面0.93m处砼破损,S=0.015m2,第22#跨梁体与左侧挡块顶紧,挡块砼破损,S=0.09m2,22#桥台左侧背墙露筋锈蚀,L=0.15m。11#墩下系梁面积范围基础掏空,深度0.5m,0#桥台及22#台护坡杂草覆盖,0#桥台护坡砌体局部脱空,1#墩下方护坡局部沉陷。距14#墩伸缩缝12m处,右侧桥面白色粘接物污染,第一联桥面左侧不清洁,存在树叶杂物;护栏共4处刮擦,S=4m2。泄水孔大部分堵塞,排水沟部分泥砂堵塞,泄水孔普遍渗水侵害右侧腹板、翼缘板,3处排水管连接处损坏。
4.2定期检查结论
按照《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)的相关规定,根椐本次检测的结果,可得以下结论:该匝道技术状况等级评定为2类(其中上部结构、伸缩缝装置评定等级为3类,有中等缺损,需进行相应的维修),技术状况结论整理如表4所示。
表4桥梁技术状况评定
序号 | 桥梁名称 | 上部结构 | 下部结构 | 桥面系 | 全桥Dr值 | 技术状况 |
1 | 匝道桥 | 77.5 | 89.3 | 87.1 | 84.1 | 2类 |
4.3桥梁养护建议
(1)建议对缝宽小于0.15mm的裂缝采用表面封闭法进行处理;对缝宽大于或等于0.15mm的裂缝采用压力灌注法进行处理,后期加强对裂缝的监测。
(2)及时对该桥露筋锈蚀、混凝土破损进行维修,可先凿除破损处疏松混凝土,对锈蚀钢筋进行除锈、阻锈处理后采用专用结构修补材料进行修补。
(3)针对本桥11-10-1#、11-10-2#支座往11#墩方向滑移量分别为7.5cm、6.5cm,且10#墩伸缩缝受拉缝宽变宽,1#缝宽10cm,2#缝宽9.6cm,总宽27.6cm,橡胶条拉裂破损严重,已造成明显跳车,14#墩伸缩缝挤压缝宽变窄,缝宽0.8cm,第11~14跨为第四联。
该桥于2013年底建成,2014年检查时发现本处支座纵向位移3.5cm,应为初始安装偏差,相比较本次检查位移分别增加3.0cm和4.0cm,有加速发展趋势。查阅竣工图,该处支座11-10-1#和11-10-2#支座为GPZ(II)3.5DX和GPZ(II)3.5SX,纵向滑移限制为10cm ,均未超出限制范围,且横桥向无明显位移,初步判断主要为混凝土收缩徐变而导致梁体收缩。14#墩伸缩缝顶死会限制梁体自由伸缩,从而在梁体内产生次内力,对梁体造成损伤。建议对顶死及跳车位置的伸缩缝进行更换,因从10#墩起往大桩号方向为下坡路段,建议在10#墩盖梁大桩号侧与主梁底部加装限位装置。
(4)更换破损严重的伸缩缝橡胶条,封闭锚固区裂缝。建议对支座钢构件锈蚀的采用除锈后刷防锈漆处理,拆除8-8-1#盆式橡胶支座的临时连接件。
(5)对11#墩下系梁基础掏空的进行回填密实处理,对护栏混凝土破损刮擦进行修复,对桥面粘结物及杂物进行清洁。对堵塞泄水孔、排水沟进行清理,对泄水孔四周渗水的进行防水修复,以免雨水渗漏至梁体,影响桥梁美观及耐久性,对破损排水管进行修复。
参考文献:
[1] 陈彦欣. 公路桥梁病害成因及养护管理策略分析[J].交通标准化,2014(6):80-82.
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[4] 周奇,李莉华. 公路桥梁检查与养护工作研究[J]. 华东公路,2016(4):19-20.
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