浅谈桥梁病害的检查与养护
2015-06-30
现有桥梁需要应对特殊载荷的需求,一个特大构件的运输,新建一条临时便道的投资很大,沿已有道路运输虽则方便,但桥涵的通行能力便成了控制因素,为了安全可靠地利用已有公路,则对桥涵进行检查,施行临时加固,采取科学对策是十分重要的。
1.桥梁检查的目的和意义
1.1检定现有桥梁的实际承载能力,为桥梁的使用及维修加固提供必要的依据
近年来随着我国工业化进程的加快,特大型工业设备运输、集装箱运输、矿山特种车辆及私自改装重型车辆的运行,都给现有桥梁的安全使用造成威胁。现有道路上的桥梁由于营运使用多年,主要部位出现缺陷,如裂缝、错位、沉降等,通过对现有桥梁进行检查,了解其各部位损坏的程度,核定其承载能力,为桥梁的维修加固提供必要的依据。
1.2建立和积累必要的技术资料,建立桥梁养护数据库
现有桥梁大多资料不全,需要通过检查,重新建立和积累技术资料,系统地收集这些桥梁技术数据,建立桥梁数据库,为加强科学管理和提高桥梁管养技术水平提供必要条件,并能指导今后的桥梁养护、加固、与维修工作。
1.3检验桥梁的结构质量,确定工程的可靠度,推动和发展旧桥评定及新结构的计算理论
通过对现有桥梁的检查,对于一些重要的大桥或特大桥梁,在建成之后,可评定其设计及施工质量,确定工程的可靠度;对采用新型结构的桥梁,可验证理论的实践性和可靠性,进一步发现问题,总结经验,以便对结构设计理论及结构形式加以改进,使其更臻完善;对经过维修加固的桥梁,可检验维修加固质量,并验证加固方案的合理性与可靠性。
2.桥梁检查种类
主要分经常性检查、定期检查和特殊检查三种。
2.1经常性检查
经常性检查由路段检查人或桥梁养护人员进行巡视检查。目的是确保桥梁结构功能正常,使结构能得到及时的养护和紧急处治,对一些重大问题做出报告。该项检查的特点是检查人员有机会在各种天气情况下对桥梁进行观察。
2.2定期检查
定期检查是对桥梁结构的质量状况进行定期跟踪的全面检查。通常是依靠富有经验专职桥梁检查工程师,以目视观察为主,辅以必要的工具、常规测量仪器、照相机和其他器材等手段,实地判断病害原因,做出质量状况评分,并估计需要维修的范围及方法,或提出限制交通的建议。
2.3特殊检查
特殊检查是因各种特殊原因由专家们依据一定的物理、化学无破损检验手段对桥梁进行的全面察看、测强和测缺,旨在找出损坏的明确原因、程度和范围,分析损坏所造成的后果以及潜在缺陷可能给结构带来的危险。
3.桥梁现场病害的检查
桥梁检查就是要及时发现早期病害,在尚未出现更大损伤之前就能采取维修养护措施,以控制病害发展或把病害清除,从而确保桥梁的正常使用。
3.1桥面系的外观检查
桥面系的外观调查,可以按桥面系组成的四部分依次检查。
3.1.1桥面铺装的检查
桥面铺装的功能是使车辆安全而舒适地行驶。作为桥面铺装的外观检查首先是调查桥面铺装的类型,然后调查铺装层存在的主要缺陷。沥青桥面铺装的主要病害有:轻微裂缝、严重裂缝、坑槽、车辙、拥包、磨光和起皮等。水泥混凝土桥面铺装的主要病害有:裂缝、剥落、坑洞、磨光等。
3.1.2伸缩缝装置的检查
伸缩缝设置于梁端构造较弱部位,因直接承受车辆的反复荷载,故最易遭受破坏。各种伸缩缝装置一般具有的缺陷往往表现在伸缩缝本身的破坏损伤、锚固件损坏、接头周围部位后铺筑料的剥落、凹凸不平等等,这些缺陷也成为伸缩缝处漏水的原因,从而加速支座和结构本身的恶化。
3.1.3桥面排水设施的检查
桥面排水设施及桥面铺装的缺陷,往往导致桥面积水,引起车辆滑移,导致交通事故。桥面排水设施的缺陷,在降雨和化雪时表现得最显著,因而对桥面排水设施缺陷的检查最好在此时进行。以致不能正常排水。桥面积水往往会通过桥面铺装的裂缝等缺陷影响桥梁主要承重结构构件的耐久性能。
3.1.4栏杆、扶手及人行道的检查
主要检查栏杆、扶手本身破坏情况以及相互连接处是否脱落,钢制构件是否锈蚀、脱漆,对于人行道,检查路缘石是否有破碎,人行道与桥面板连接的牢固程度等等。
3.1.5照明设备、交通设施检查
检查灯具完整性,电路正常否,灯柱有无损坏、锈蚀、变形、标志、标线是否完整、清晰、有效。
3.2桥梁上部结构的检查
桥梁上部结构是桥梁的主要承重结构,它往往由许多基本构件组成,如梁、板、拱肋等。因此对桥梁上部结构的检查,就是对这些基本受力构件的工作状况进行检查。具体检查工作如下。
3.2.1基本受力构件缺陷及损伤检查
根据桥梁结构形式、构件种类、建桥环境、施工质量以及使用情况等不同,在基本构件上缺陷产生的部位、种类和程度也不同。
以钢筋混凝土桥面板损伤破坏为例,说明其损害原因。
(1)桥面板断裂。由于桥台下沉致使路桥接合处或由于伸缩缝的损坏等原因而出现高差,车轮经过时产生较大冲击力。
(2)桥面板碎裂。大多因为混凝土级配和施工质量不好而造成强度不足、蜂窝麻面等缺陷,从而致使荷载作用下产生破坏。
(3)由钢筋锈蚀而引起的抗弯强度不足遭到的破坏。桥面板裂缝,雨水下渗,从而钢筋再次锈蚀,加剧其损害,形成恶性循环。
(4)桥面板刚度不够而引起的裂缝。由于桥面板较薄,因此在车轮荷载作用下容易引起较大的变形以致产生较大的裂缝。
(5)由主梁的影响而引的破坏。
(6)拱桥或箱梁(槽形梁)桥梁结构中采用小拱板或空心板做桥面板时,由于小拱板或预制的空心板强度不足或施工不良,与主梁连接不好,而引起板的折裂、破损、甚至掉落,形成空洞。
3.2.2基本构件的横向联系检查
桥梁上部结构的整体性是靠基本构件的横向联系来保证。对于起横向联系的构件状况检查一般包括它们本身状况检查及它们与基本构件连接状况的检查。
3.2.3基本受力构件及几何纵轴线的检查
一般量测基本构件的实际长度及截面尺寸。构件连接处的完整性及线形,可以采用随机抽样调查方法进行。
3.3支座的检查
梁式桥支座的作用,主要是将上部结构重量及车辆荷载传递给墩台,并完成梁体所需要的变形。支座上存在的缺陷往往会造成桥梁上部结构和墩台的工作不良,造成较弱部位的某些损伤。
3.4桥梁墩台的检查
桥梁墩台的检查主要是墩台身缺陷及裂缝检查,墩台变位的检查。
对于钢筋混凝土的墩台身来讲,比较常见的缺陷是混凝土的冻涨引起剥离、混凝土的风化、掉角及船只碰撞造成的表面混凝土擦痕、露筋、支座下混凝土局部承压而造成损坏;比较常见的裂缝形态是墩台身沿主筋方向的裂缝或沿箍筋的方向的裂缝、盖梁上与主筋方向垂直的竖向裂缝。
对于砖、石及混凝土的墩台身来讲,比较常见的缺陷是砌体的砌缝砂浆风化、大体积混凝土内部的空洞引起的破损等;比较常见的裂缝形态是墩台身的网状裂缝及竖向裂缝。
3.5桥梁基础的检查
对于墩台基础的检查,主要指墩台基础的冲刷情况和缺陷情况的检查。
在水中的桥墩,因为直接阻水,除了一般的冲刷以外,还有局部冲刷,在桥墩处形成局部漏斗形河床。当河床为厚砂砾卵石层时,因水流带动砂砾石运动,会对钻孔灌注桩造成严重的磨损,甚至使桩中钢筋外露。
4.结束语
桥梁现场病害的发生不是一朝一夕可以完成的,而是受多种因素的综合影响。一种病害的发生往往会引起连锁反应。因此,在对桥梁进行养护管理时,应经常进行检查、细致观察、详细记录并向有关部门汇总汇报,使决策层采取相应的处理措施。