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桥梁养护普查方案及要点

作者: 来源:互联网 日期:2019-7-5 17:55:13 人气:21

 一、概述

我国的公路建设近年来得到了迅速发展,通车里程逐年增多。另外随着《新理念公路设计指南》的要求和国家对公路环境保护要求的提高,许多公路建设项目为了保护环境,增加了桥梁的数量,由于勘察设计深度不足、施工质量差等原因以及重建轻养的观念,很多桥梁在运营中就出现不同程度的病害;

另外一种情况是在运营中,在原路面上加铺沥青路面,相应桥梁的恒载也随之加大,势必影响桥梁的承载能力,桥梁的现有工作状态和承载能力能否满足要求也是一个值得研究的课题。

如果养护普查力度不足,没有发现桥梁安全隐患,不能及时采取补救措施,必然会引发安全事故。

二、桥梁普查的基本思路及方法

桥梁养护普查的种类分为经常性检查、定期检查和特殊检查三种。

 (一)经常检查:经常检查主要以目测方式配合简单工具进行,每月至少进行一次,汛期应加强检查。

  主要对桥面设施、上部结构、下部结构和附属构造物的技术状况进行日常巡视检查。对经常检查中发现重要部(构)件明显达到三、四、五类技术状况的桥梁,应立即安排定期检查。

 (二)定期检查:桥梁定期检查主要以目测结合仪器检查方式进行。其检查周期一般不低于每三年一次,特殊结构桥梁应每年一次。

  定期检查由公路管理机构(或运营公司)的专职桥梁养护工程师负责,制定桥梁年度定期检查计划,组织辖区内桥梁定期检查工作,及时更新桥梁数据库。

 (三)特殊检查:特殊检查应委托有相应资质和能力的单位实施。

  特殊检查应采用仪器设备,通过检测或试验的方法,并结合理论分析,对桥梁的缺损状况、病害成因、承载能力或抗灾能力作出科学明确的判定。并根据检测结果提出针对性的维修处治措施建议。

  通过桥梁检查,如果发现结构存在较为严重的缺陷或损伤,以致改变结构的受力状况或降低结构使用安全度,则要进行荷载试验,从而掌握结构的实际工作状况和使用承载能力。

  确定桥梁的技术状态,以便采取相应的加固,改善措施。桥梁在下列四种情况下应作特殊检查:

A.桥梁遭受洪水、流水、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过之后,实施应急检查。

B.定期检查中难以判断损坏原因及程度的桥梁。

C.要求提高载重等级的桥梁(如加铺沥青路面)。

D.桥梁技术状况为四类者。

我们日常对桥梁养护普查时,主要是先目视检查,对有缺陷的部位或结构再做特殊检查。

目视检查是指通过目力对结构物进行彻底的,视觉的和系统的检查,评定结构、构件破损和使用的总体状态。

三、桥梁养护普查内容及主要仪器要求

1.桥梁的目视检查

主桥的目视检查包括如下内容:

①检查桥梁结构是否有不正常变形。     

②检查全桥混凝土有无风化、剥落、破损和裂缝。

③测试裂缝的长度、宽度,并绘制裂缝图。

④橡胶支座工作是否正常,有无错位,损伤。

⑤检查墩台是否倾斜、开裂和破损。

2. 混凝土的非破损检测

①采用超声-回弹综合法测试梁体的混凝土强度;

②利用超声检测法对桥梁出现裂缝的部位进行探伤,测量裂缝的深度,用裂缝观测仪测试裂缝的宽度,分析裂缝产生原因及对结构的影响。

③采用钢筋探测仪测试保护层厚度。

④测试混凝土碳化深度。

3、桥梁养护普查主要仪器设备

液晶数显裂缝观测仪、回弹仪、NM-3B型混凝土非破损检测超声仪、CM-9型钢筋直径/保护层厚度探测仪、Leica-TC1800A型全站仪、高精度水准仪、CXY-1A钢筋锈蚀测量仪及其他配件。

四、桥梁养护普查的要点分析   

对不同结构的桥梁工程,其养护普查的重点和部位均有所不同。但是对现场的外观检查工作的主要内容仍能归纳成几个方面。

下面逐一列出,以指导养护普查工作。

A、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。

(一)桥面铺装的检查

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(发状或条状)、严重裂缝(龟裂、纵、横裂缝)、坑槽、车辙、拥包、磨光和起皮等。

此外,沥青桥面铺装应保证足够的平整而粗糙,过分光滑雨天易使车辆打滑。水泥混凝土桥面铺装的主要病害有:裂缝、剥落、坑洞、磨光等。

关于桥面铺装缺陷与损伤的外观检查方法、项目、记录格式及初步评定可参照《公路养护技术规范中有关条文进行。

(二)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。

  随着交通量的增大,重车增多,这些老的伸缩缝装置的破坏逐渐增多,如图一示。

  这不仅妨碍行驶性能,而且会发展到引起结构本身的破坏,如桥面伸缩缝的损坏,使雨水向下渗漏从而影响梁体端部结构和造成支座锈蚀等破坏。对于常见道路桥梁伸缩缝类型,伸缩缝装置本身的破坏、损伤见表1所示。对伸缩缝装置的检查主要是目测,必要时应量测破损的范围,并在记录中详细描述。

常见的伸缩缝装置破坏损伤情况 

(三)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季节进行。

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。

(四)护栏、扶手及人行道的检查

主要检查护栏、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。

(五)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。

B、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,例如梁、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。具体检查工作内容如下。

(一)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。

对于混凝土公路桥上部结构的基本构件,根据以往养护普查经验,缺陷通常有混凝土开裂、剥离、断面破损、钢筋外漏及锈蚀、混凝土本身质量不足、异常变形、梁板湿接缝渗水、漏水等。

其表现为表面裂缝、蜂窝、麻面、空洞、露筋、剥落、游离石灰、缝隙夹层等现象。

对于双曲拱桥,应检查横系梁(板)上的裂缝情况,检查与拱肋连接处是否有脱离现象,还应检查拱肋和拱波接合处情况等等。

对于桁架拱桥,应检查横隔板与主桁片、微弯板与主桁片的结合处情况等等。

对于连续刚构,应检查支点、L/4、3L/4及跨中截面是否有裂缝,跨中及挂孔(若有)是否下挠等。

对于简支梁,如T梁和工字梁、箱型梁,主要检查支点、L/4、3L/4及跨中截面是否有裂缝。

对于通道主要检查轻型薄壁桥台裂缝、沉降缝错位、板裂缝及漏水情况、翼墙推移错位。

对中小跨径连续现浇箱梁(20m~30m),主要检查裂缝,裂缝多发生在箱梁跨中底板、腹板附近,底板预应力锚固附近局部范围内出现拉应力易引起底板开裂;以及支点处顶板,若顶板开裂,雨季箱梁内必然积水,钢筋和预应力束就又可能锈蚀。

因此,在基本构件的检查中,一定要细心观察,发现缺陷后,应结合观察到缺陷的种类、部位、范围及严重程度,从设计、施工及使用年限,使用状态记录出发,进行综合分析,使之得到切合实际的初步判断。

确定是否应该进行静荷载和动荷载试验,对桥梁进行综合评估。

(二)、支座的检查

支座的病害主要有:

1、支座本身:止浮装置的损害;限制移动装置的损害;辊轴的偏移和下降;销子和辊轴的破坏;支座构件裂痕;螺母松动;

带头螺栓固定螺栓的脱落;滑动面、滚动面锈死;下底板的破裂;各构件的腐蚀;插座相互间接触。

2、支座底板:锚栓切断;填充砂浆裂缝;支座底板混凝土碎裂;支座垫石压坏、剥离,见图四。因此,对桥梁支座的检查应进行以下几个方面的内容:简易垫层支座的油毡是否老化破裂;钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀;摆式支座各部分相对位置是否正确,受力是否均匀,钢筋混凝土立柱是否损坏;橡胶支座是否老化、变形,位置是否正确;滑动钢盆橡胶支座的固定螺栓有无剪断破坏,螺母有无松动;活动支座是否灵活,实际位移是否正确;是否有对于滑动面、滚动面夹杂尘埃和异物,以及防水装置和排水装置等的缺陷而产生的漏水、溢水等。

(三)、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(沉降、位移、倾斜)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或斜裂缝。图为广东沿海某高速公路软土地基上轻型薄壁桥台出现的裂缝。  对于软土地基上先简支后连续的桥梁,如果在检查中发现伸缩缝宽度有变化,就应该检查桥墩和桥台是否变形破坏,如图五,是广东沿海某高速公路软土地基上,桥台开挖检查中发现的变形破坏裂缝照片。同时桥墩立柱推移变形与地面之间有空隙,见图六,此时应该要开挖检查立柱和桩基连接部位是否有剪切裂缝。

        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(沿墩台身高度方向发展延伸)。

桥梁墩台身缺陷及裂缝检查,可以目测及裂缝观测仪来完成。

对于墩台的沉降、位移和倾斜情况的检查,一般可以先由目测并结合桥梁上部结构检查进行初步判断。

例如对于简支梁桥,当上部结构检查发现主梁在墩顶倾斜、伸缩缝顶死的情况,可以初步判定桥墩可能有倾斜或不均匀沉降;对于双曲拱桥,当主拱圈检查中发现拱顶下沉较多及主拱肋上有较多的径向裂缝,那么也可以初步认为桥台可能有水平位移存在。再进行详细调查。桥梁墩台的沉降量详细检验用精密水准仪测量,严格按国家一、二等水准测量规定进行,并应闭合在两岸的永久水准点上。

观测点一般选在墩台顶面的两端,其观测标志可用在墩台上埋置的铆钉头作为水准观测点。桥梁墩台的倾斜情况详细检查可以在墩台上设置固定的铅垂线测点,用全站仪或吊垂球测定墩台倾斜度。      中小跨度桥梁墩台水平位移的观测可用特制的钢线尺固定拉力作悬空丈量,直接将丈量结果与竣工资料比较。钢线尺最好是铟钢制成,以免气温变化的影响。

对于拱桥墩台水平位移的检查,可用如下方法:

1.若有完整的竣工资料,桥台水平位移可根据小三角测量求得跨径,与竣工时跨径值比较得到;

2.若没有竣工资料,则需要根据实测拱轴线取得拱顶的下沉量,扣除因设预拱度不够而下沉得到的差值,再以此除以拱顶处推力影响线坐标,可以得到桥台的水平位移的估算值。

(四)、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。特别是在地面或低水位以下、冻结线以上或冲刷线附近,基础或墩身常有环带状腐蚀,基础周围表面松散,严重者使混凝土形成空洞。

对于混凝土或浆砌片石扩大基础,主要缺陷是基础松散破裂和基础下冲空。

当桥梁墩台有倾斜、位移或在活载作用下墩顶位移较大时,往往可能是基础有病害,应进行挖探检查:在河床无水或浅水墩台,可设围堰防水直接挖至基础检查;对于流速不大的深水墩台,可用围堰、封底进行抽水进行检查。

另外还有激光探测和振动检查方法,可以用来检查墩台基础中裂缝、断裂、冲空等病害。

建立在天然地基上的浅基础常见的病害有:埋置深度浅、易受冲刷而掏空;埋置深度不足,受冻害影响;地基不稳定,易产生滑移或倾斜。

建立在岩石上的基础常见的病害有:基础置于风化石层上,风化部分未处理好,经水流冲刷而掏空或悬空;受地震时的剪切作用,易产生裂缝。

总之,桥梁养护普查不是一朝一夕的事,要按计划科学有序地进行。一种病害的发生往往引起连锁反应,其它病害也会随之而来。

因此,在对桥梁进行养护管理时,时常检查,对出现的细微异常现象引起注意,细致观察,详细记录。

五、加强桥梁养护管理的几点建议

1、“重建轻养”一直是困扰公路桥梁养护的一大瓶颈,希望各养护部门能引起高度重视,并按通知要求进行落实。

2、加强人员的培训。桥梁是一种专业性、技术性较复杂的建筑物,由于目前一部分公路养护管理单位在桥梁养护方面缺乏专门的技术人员和技术工人,配备人员桥梁养护管理方面的知识,专业技术也是比较缺乏的。

另外建议各地养护管理机构经常地进行总结交流,以确保桥梁养护管理水平的提高。为了改变上述状况,有必要加强对各级公路管理部门技术干部、技术工人的培训工作。

通过技术培训提高对桥梁养护管理的认识水平,掌握桥梁检查、检测维修及加固的一些基本方法。

3、加强对桥梁检查检测设备的配备工作。桥梁的检查检测要对桥梁的上部结构、附属构造物进行观察、测量,没有专业的设备和仪器是做不好这项工作的。

尤其是对定期检查和特殊检查需要的设备、仪器要尽快配备,使检查的手段现代化,才能真正发挥其应有的作用。


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