改建公路橋梁適應(yīng)性評(píng)定

王繼平

1 概況

我國公路事業(yè)通過30余年的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)初具規(guī)模，但部分道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別近年來，交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，荷載等級(jí)的不斷提高，加上我省運(yùn)煤超載車輛大幅增長(zhǎng)，大部分二、三級(jí)公路已經(jīng)不能滿足交通增長(zhǎng)的需求，這些公路上橋梁的病害及缺陷更加嚴(yán)重，影響制約著公路順暢及交通運(yùn)輸?shù)男枰?/p>

下面筆者結(jié)合山西省某項(xiàng)目一級(jí)公路改造項(xiàng)目，論述全橋總體技術(shù)狀況綜合評(píng)定。

2 橋梁檢測(cè)

一般來說，對(duì)改建項(xiàng)目上使用的舊橋，應(yīng)對(duì)舊橋進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)定，并根據(jù)評(píng)定結(jié)果，提出技術(shù)可行的加固、改造或拆除新建方案。

舊橋檢測(cè)首先應(yīng)從其管理部門收集該橋的設(shè)計(jì)資料(設(shè)計(jì)文件、計(jì)算程序、方法、結(jié)果)，開工、竣工時(shí)間，材料試驗(yàn)報(bào)告，運(yùn)營期的管理、養(yǎng)護(hù)、加固、改造等情況，養(yǎng)護(hù)部門的歷年檢測(cè)情況等詳細(xì)資料，全面了解該橋。其次實(shí)地通過勘測(cè)人員的目測(cè)發(fā)現(xiàn)橋梁的缺陷或損傷外部跡象，采用有關(guān)量測(cè)儀器對(duì)橋梁進(jìn)行全面細(xì)致的檢測(cè)，同時(shí)對(duì)橋梁主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際幾何尺寸、鋼筋布置情況以及混凝土材料的有關(guān)性能進(jìn)行檢測(cè)，從而分析病害產(chǎn)生的原因。檢測(cè)的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:

1)橋面系。直接承受車輛、人群等荷載并將其傳遞到主梁的整個(gè)橋面構(gòu)造系統(tǒng)。本項(xiàng)檢測(cè)較簡(jiǎn)單，主要依靠目測(cè)。主要檢測(cè)伸縮縫有無變形、破損、脫落、漏水，護(hù)欄或防撞墻有無撞壞、斷裂、錯(cuò)位、缺件、剝落、銹蝕，橋面鋪裝有無橋頭跳車、波浪、坑槽、裂縫等。量測(cè)橋面線形平、縱數(shù)據(jù)，橋面寬度、護(hù)欄、防撞墻尺寸、橋面鋪裝的類型厚度等。2)主梁。支承各種荷載并將其傳遞至墩、臺(tái)的梁。現(xiàn)有二、三級(jí)公路橋的主梁主要有拱、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。本項(xiàng)檢測(cè)較重要，主要檢測(cè)拱橋的主拱圈、拱肋、側(cè)墻是否開裂、破損等。板橋混凝土有無滲水、表層風(fēng)化、剝落、鋼筋外露腐蝕、裂縫，梁端頭、底面是否損壞，是否存在單板受力絞縫破壞現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力鋼束錨固區(qū)混凝土外觀，沿預(yù)應(yīng)力筋方向混凝土有無裂縫等。量測(cè)主梁各部位尺寸、長(zhǎng)度等。3)支座。設(shè)置在橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間，使上部結(jié)構(gòu)具有一定活動(dòng)性的傳力裝置。由于以前設(shè)計(jì)的橋梁支座下墊石厚度較薄，大多支座受損不易觀察。本項(xiàng)主要檢測(cè)支座組件是否完好、清潔，有無斷裂、錯(cuò)位、脫空。活動(dòng)支座是否靈活，是否滿足實(shí)際位移，固定支座的錨栓是否完好，支撐墊石是否破損，簡(jiǎn)易油毛氈支座是否老化、破裂、失效，橡膠支座是否老化、變形，位置是否正確，四氟滑板支座是否老化，橡膠塊是否滑出鋼板，盆式支座的固定螺栓是否剪斷，螺母是否松動(dòng)，外露鋼盆是否銹蝕等。4)下部構(gòu)造。支承橋梁上部結(jié)構(gòu)并將其荷載傳遞給地基的橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)的總稱。本項(xiàng)主要檢測(cè)混凝土墩、臺(tái)、蓋梁有無剝落、風(fēng)化、開裂、露筋，石砌墩臺(tái)有無砌塊斷裂、通縫脫開、變形，墩臺(tái)及基礎(chǔ)有無滑動(dòng)、傾斜、下沉等，翼墻、耳墻的完好情況，調(diào)查橋下凈空是否滿足泄洪要求，基礎(chǔ)處的沖刷、水毀、腐蝕情況等。量測(cè)墩、臺(tái)、蓋梁、系梁、承臺(tái)等各部位尺寸。5)橋頭連接部。主要是減輕車輛對(duì)橋頭的沖擊作用。檢測(cè)臺(tái)后填料有無擠壓隆起或沉降等，錐坡、護(hù)坡的完好情況。6)調(diào)治工程。為引導(dǎo)和改變水流方向，使水流平順通過橋孔并減緩水流對(duì)橋位附近河床、河岸的沖刷而修建的水工構(gòu)造物。本項(xiàng)主要檢測(cè)調(diào)治工程是否完好，沖刷情況，功能是否適用，橋位段河床是否有明顯的沖淤或漂浮物堵塞現(xiàn)象等。

3 總體評(píng)價(jià)

全橋總體技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定有三種，分別為考慮橋梁各部件權(quán)重的綜合評(píng)定方法、重要部件最差的缺損狀況評(píng)定、對(duì)照橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。筆者負(fù)責(zé)的山西省某項(xiàng)目一級(jí)公路改造項(xiàng)目采用了橋梁各部件權(quán)重的綜合評(píng)定方法對(duì)全橋總體技術(shù)狀況進(jìn)行了綜合評(píng)定。

1)評(píng)定標(biāo)度。根據(jù)本項(xiàng)目某大橋外業(yè)橋梁外觀記錄、量測(cè)的數(shù)據(jù)，對(duì)本橋的各部件缺損狀況進(jìn)行評(píng)定(見表1)。每個(gè)部件的評(píng)定標(biāo)度為0(表示狀態(tài)完好或沒有設(shè)置的構(gòu)造部件)～5(表示狀態(tài)危險(xiǎn)或原未設(shè)置而經(jīng)調(diào)查表明需要補(bǔ)設(shè)的構(gòu)件)(每個(gè)部件評(píng)定標(biāo)度的選取見JTG H11-2004公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范表3.5.2-1)。

同時(shí)各部件在全橋中也占有不同的權(quán)重，見表1。

表1 某大橋各部件權(quán)重、評(píng)定標(biāo)度表

3)評(píng)定分類結(jié)果見表2。通過評(píng)定，本橋綜合評(píng)分較低，被劃分為四、五類。

表2 某大橋評(píng)定分類結(jié)果表

4)評(píng)定論證及采取的對(duì)策。由于本橋當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)是按照汽—20(掛100)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合管理養(yǎng)護(hù)部門的意見、橋頭樹立的危橋標(biāo)志及檢測(cè)期間運(yùn)煤車輛通過時(shí)所觀察到橋梁的狀況，重要部位上、下部通過運(yùn)煤超載車輛多年超負(fù)荷的踐踏，已經(jīng)顯現(xiàn)功能性病害，且有繼續(xù)擴(kuò)張的現(xiàn)象，關(guān)鍵部位部分材料強(qiáng)度達(dá)到了極限，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和動(dòng)力響應(yīng)不能達(dá)到正常交通通行的需要。本橋應(yīng)劃分為五類。考慮到本項(xiàng)目主要交通量為運(yùn)煤車輛，建議拆除重建。

4 結(jié)語

通過設(shè)計(jì)人員從技術(shù)上對(duì)改建項(xiàng)目上每一座橋梁進(jìn)行適應(yīng)性評(píng)定，逐個(gè)分析出其技術(shù)狀況的類別，并提出小修、中修、大修、改造或新建的建議、意見。從源頭上貫徹“六個(gè)堅(jiān)持、六個(gè)樹立”的公路設(shè)計(jì)新理念，強(qiáng)調(diào)“安全、耐久、節(jié)約、和諧”，為設(shè)計(jì)出質(zhì)量?jī)?yōu)良、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)合理的作品奠定基礎(chǔ)。

［1］JTG C10-2007，公路勘測(cè)規(guī)范［S］.

［2］JTG H11-2004，公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范［S］.

［3］JTG/T B05-2004，公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南［S］.

［4］JTG/T J22-2008，公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［5］GB/T 50283-1999，公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［S］.