既有桁架式公鐵兩用橋梁病害及檢測要點淺析

郭晗 田春艷

摘要：隨著時代的發展，公鐵兩用橋梁不斷增多，鋼桁架或鋼桁架結合斜拉橋的形式占主流。本文以淮河大橋為載體，闡述桁架式公鐵兩用橋梁的病害情況，并對病害情況進行淺要分析，歸納總結此類橋梁的檢測要點，以期對類似工程提供借鑒。

關鍵詞：公鐵兩用橋梁;鋼桁架;病害分析;檢測要點

改革開放以來，國家大力投資基礎設施建設，公路和鐵路交通均處于快速發展階段，對于基礎工程復雜、墩臺造價較高的大橋或特大橋，以及靠近城市、鐵路公路均較稠密而需建造鐵路橋和公路橋以聯接線路時，為了降低造價和縮短工期，會考慮建造公鐵兩用橋梁。隨著鐵道部并入交通運輸部，公鐵兩用橋梁獲得規劃和建設的機會也逐漸增多。二十世紀修建的公鐵兩用橋梁，跨度相對較小，多采用簡支或連續鋼桁架，隨著各種技術水平的提高和橋梁跨度的增加，鋼桁架梁結合斜拉橋或系桿拱橋的形式逐漸增多。隨著服役年限的增加，橋梁的病害逐漸增多，為了及早發現橋梁病害及異常現場，確保橋梁的使用安全，橋梁的檢測顯得尤為重要。本文以淮河大橋定期檢測內容為載體，對公路橋病害進行原因分析并歸納檢測要點，以期對類似工程提供借鑒。

1公鐵兩用橋梁的優勢

1.1綜合利用橋位，合理利用河流、土地、空間等資源。

1.2節省基礎建設的費用，節約資源，經濟性好，并符合環保、節能、可持續發展的理念。

1.3在構造上充分發揮鐵路橋和公路橋豎、橫向剛度互補的優勢，揚長避短。

2工程概況

2.1橋梁概況

淮河大橋為公鐵兩用大橋，上下分建，主橋上部結構為兩聯（3×96m+3×96m）平弦三角形連續鉚接鋼桁架，長579.6m，高12.8m，主桁節間為8m，兩片主桁中距10m。引橋上部結構為預應力混凝土簡支T梁，其中淮南方向（南岸）為61×32.7m，阜陽方向（北岸）跨徑布置為19×32.7m;擺柱式鋼支座。設計荷載：汽-20、掛-80;人行道荷載：350kg/m2。

2.2檢測結果

2.1.1橋面系

（1）瀝青混凝土橋面網狀裂縫，個別伴有坑槽;少量縱橫向裂縫;

（2）伸縮縫均通長積土、止水帶老化、脫落，個別異型鋼翹曲變形;

（3）泄水孔堵塞（約25%）、排水管殘缺、脫落;

（4）引橋人行道檢查孔蓋板多處存在破損、開裂，個別有斷裂和掉落的趨勢。

2.1.2橋面板

主橋波形鋼折板底面共存在多處銹蝕、涂層起皮剝落。

2.1.3上部結構

主橋豎桿和斜桿少量點狀銹跡。引橋邊梁外挑人行道板底面露筋銹蝕嚴重，部分鋼筋已銹蝕斷裂，混凝土有進一步掉落發展;T梁、橫隔板和現澆段普遍存在混凝土剝離、個別有掉落趨勢;混凝土T梁末端存在少量斜向收縮裂縫;橫隔板共存在少量豎向通長裂縫和斜向裂縫。

2.1.4橋梁墩臺

引橋臺帽存在少量混凝土剝落、露筋銹蝕和豎向通長裂縫;橋墩蓋梁及墩柱保護層混凝土剝落、露筋銹蝕嚴重，個別鋼筋有縮徑現象;多個蓋梁頂部雜物堆積。

2.1.5支座

主橋個別支座缺失、串動錯位、上鋼板焊接不飽滿、支座與連接鋼板脫焊等;支座及支座上墊鋼板有進一步掉落的發展趨勢。引橋鑄鋼支座表層均存在銹蝕現象;固定端支座有個別存在輕微扭曲變形;多個墊石存在混凝土剝落、露筋銹蝕;個別存在混凝土剝離、開裂。

2.3病害原因分析

2.3.1溫度變化、橋梁結構不均勻沉降、橋面連續及墩頂負彎矩，是造成橋面裂縫類病害的主要原因;下層鐵路運行造成聯系鋼桁架產生一定的振動，也是上層公路橋面板損壞的原因之一。

2.3.2伸縮縫止水帶開裂一般存在施工、養護等多方面的原因。伸縮縫裝置混凝土澆筑前各施工環節未進行有效控制或混凝土后期收縮過大;日常使用中未進行養護保養等。

2.3.3主橋橋面板底面多處銹蝕，多數位于伸縮縫處和泄水管殘缺脫落及搭接焊縫部位，受橋面水侵蝕所致。

2.3.4主橋鋼桁架點狀銹蝕，多為涂層厚度不足、局部受水侵蝕或水蒸氣腐蝕等原因。

2.3.5對于鋼筋混凝土結構，鋼筋銹蝕等耐久性病害已成為普遍存在的問題，混凝土自身材料和外界自然環境的共同作用使得其物理、力學性能隨著使用時間的推移逐步退化。鋼筋綁扎偏位和振搗不密實等施工問題、伸縮縫止水帶脫落、墩柱行洪區的水流沖刷侵蝕，也是造成鋼筋銹蝕的重要的原因。但是隨著混凝土剝落和鋼筋銹蝕的發展，截面尺寸不斷減小、鋼筋縮徑、外露鋼筋握裹力降低等問題也逐漸顯現，最終將轉變為影響結構受力的病害。

2.3.6在公路活載對橋面板產生的長期疲勞振動作用及鐵路運行造成主橋桁架連續梁產生的振動作用的共同影響下，主橋鋼縱梁與橋面板之間的橡膠支座及支座下鋼板由于水平方向抗剪強度不夠而產生細微的水平位移，位移積累到一定程度后，支座或支座下鋼板便會產生較大錯位，甚至脫落，這些病害對橋下鐵路檢查人員和火車運營存在較大的安全隱患，并對橋面板的整體受力存在影響。

2.4檢測要點

橋梁檢測的首要目標是進行安全隱患排查，排除影響結構和行車安全的各種情況后，再根據結構形式逐跨檢查影響結構受力的病害。對于服役有一定時間的公鐵兩用橋梁，結構材料的老化和使用功能的退化呈逐步上升趨勢，關注影響結構耐久性的病害，并對結構進行科學的耐久性評估及剩余使用壽命預測，成為檢查重點。具體有以下幾個方面：

2.4.1安全隱患排查：排查是否有異物侵入鐵路限界，影響列車運行和工作人員的安全，排查內容包括：公路橋護欄各部件是否松動或缺失;支座和剝離的混凝土是否有掉落趨勢;巡視結構是否存在明顯的永久變形，關鍵桿件是否有失穩傾向，橋梁墩臺和基礎是否存在不穩定、失穩現象等。

2.4.2影響結構受力的病害：重點檢查結構受力構件主要受力部位。對于鋼桁架連續梁主橋，重點關注桁架節點連接處鉚釘是否存在松動、缺失;主要構件焊縫是否存在開裂，是否存在較大變形。引橋混凝土T梁則注意檢查跨中是否存在受彎裂縫、梁端附近是否存在剪切裂縫等。

2.4.3影響結構耐久性的病害：主要檢查鋼結構是否存在銹蝕及銹蝕的嚴重程度，混凝土結構滲水泛堿、混凝土剝落、露筋銹蝕等。

2.4.4耐久性向結構性轉變的病害：不要忽略可能轉變成影響結構受力的病害。如混凝土剝落露筋等耐久性病害隨著程度的增加和數量的增多，鋼筋縮徑且混凝土截面面積不斷減小，進而對結構承載能力產生影響。

2.4.5影響使用功能的病害：主要是影響車舒適性和使用性的病害。和如泄水孔堵塞，橋面車轍，伸縮縫積土等。

2.4.6根據橋梁所處的地理環境和氣候環境，適當關注環境影響下可能產生的病害。如處于海洋環境的橋梁，應注意氯離子對鋼結構或混凝土結構的性能影響。

3結束語

由于公鐵兩用橋梁結構相對復雜，公路鐵路空間交織，所以我們需要更扎實的理論知識，先進的檢測手段，更智能、現代的檢測儀器設備，更具針對性的檢測規范，不斷提高檢測水平。