(河北道橋工程檢測有限公司,河北 石家莊 050021)
橋梁是公路交通建設的重要組成部分,隨著我國經濟實力的不斷提高,公路交通建設也得到了突飛猛進的發展。值得注意的是,橋梁數量增加及橋梁老化日益加重,我國也將公路橋梁工程的工作重心,從原來的“重建輕養”逐漸向“建養并重”“管養為主”轉變。
近幾年來,我國在橋梁建設的各項技術領域取得了重要的突破,但是也凸顯出了我國公路橋梁在營運階段技術的不足。同時由于我國的橋梁養護管理技術相對薄弱,橋梁易出現結構性安全隱患,橋梁的使用壽命遠遠低于建設初期的設計壽命,甚至導致橋梁在使用的過程中出現安全事故,對人民生命安全造成影響。因此,有效加強公路橋梁的健康監測,促進其養護管理工作質量提升,是十分必要的。
公路橋梁的養護管理,主要是通過一定的措施對橋梁在運營期間由于各種客觀因素的影響所造成橋梁損傷加以保護和維修。但是在實際工作中,由于各種客觀因素之間的相互影響極為復雜,加之公路橋梁關鍵部位的健康監測數據應用不足,從而導致公路橋梁的養護管理工作并不能達到理想的狀態。
因此,有效加強公路橋梁監測數據在養護管理工作中的應用,是提升公路橋梁養護管理質量水平的重要方式,也是目前公路橋梁養護管理工作的主要發展方向。公路橋梁管理者需要結合公路橋梁的實際狀況,制定符合公路橋梁健康狀況的養護管理方式,才能更好的保障公路橋梁整體的安全性與穩定性,提升公路橋梁所帶來的經濟效益與社會意義。
目前,我國大部分公路橋梁管理機構在評估公路橋梁的健康狀況時,一般有兩種方法,一種是采用傳統的經驗法評估,另一種是通過應用橋梁健康監測數據評估。
傳統的經驗法主要是通過個別具有相應工作經驗的技術人員評估橋梁的健康狀況,但是這樣的方法存在著一定的隱患,個體評估的過程中極易受到各種主觀因素的影響,從而導致最終的評估結果出現誤差。同時由于個體所具有的經驗不具備普遍性,在檢測部分特長大橋時無法準確評估。基于此,橋梁健康監測系統開始被廣泛地應用在公路橋梁的健康狀況評估中,通過監測橋梁各個關鍵部位而得出全面系統的健康狀態。實時傳輸監測所得到的數據,可提升公路橋梁健康狀況評估的科學性與準確性。通過公路橋梁監測數據評估橋梁健康狀況,主要評估以下3種內容。
安全性評估。通過監測公路橋梁各個主要組成部件的承載能力、健康狀況,以及公路橋梁是否存在著結構性損傷等方面,結合監測所得到的數據評估橋梁整體的安全性。
耐久性評估。主要監測評估公路橋梁各個主要部件的使用壽命,以及是否存在耐久性損傷等問題。
適用性評估。主要是監測評估橋梁是否存在功能性的損傷。
長久以來,大部分公路橋梁管理機構對公路橋梁養護管理工作認識不足,只是簡單地認為養護是清理橋梁路面,保護周邊設施,而忽略了橋梁整體健康狀況的評定,以至于公路橋梁的安全性與穩定性無法得到有效保障。因此,有效加強橋梁健康監測數據在養護管理工作中的應用,也是目前公路橋梁管理機構在公路橋梁養護管理過程中的重點關注內容。
由于橋梁健康監測是針對于橋梁的整體健康狀況,所以數據來源十分復雜。為了更好地理解橋梁健康監測數據在養護管理工作的應用,本文以公路橋梁伸縮縫為例,從健康監測數據3個評估內容出發,探討二者之間的融合與應用。
科學合理地監測橋梁伸縮縫,并系統地統計與分析監測的數據,再將所收集的數據通過建立一元線性回歸模型的方式,將公路橋梁伸縮縫的平均位移數據與橋梁主體的有效穩定之間的相關性進行表述。同時,再設置一定數值的置信區間,通過模型有效地判定橋梁伸縮縫的位移平均值,是否超過公路橋梁的設計值,并在建立模型的過程中,設定一個預警閾值,一旦所得到的橋梁伸縮縫的平均值超過了預警閾值,便可及時發現問題,提升公路橋梁養護管理工作的效率,提高公路橋梁養護管理質量,保障公路橋梁整體的安全性與穩定性。
全面系統地監測伸縮縫在橋梁運營期間的變形程度,從而全面有效地評估伸縮縫的耐久性。同時要分析影響伸縮縫出現變化的各個因素,并通過科學合理的方式開展計算模擬,再結合相應的行業標準與具有一定經驗技術專家學者的判定,從而對伸縮縫的耐久性進行明確的數據量化。一旦發現其得出的量化數據低于相應的標準,及時做好保養與維護,即可提升橋梁壽命。必要時可以通過采取封閉橋梁,快速維修和更換伸縮縫的方式。更換伸縮縫后,要完成相應的安全評估,從而全面地保障公路橋梁的安全性與穩定性。
對伸縮縫開展適用性評估,首先要分析伸縮縫的平均位移波動和有效的穩定波動,判斷是否具有一致性。然后再判定其平均位移與轉角的波動曲線的光滑性。若是出現二者一致性與光滑性均較差的情況,可以判定是伸縮縫出現了功能性的損傷。遇到此類情況,需要橋梁養護管理部門及時地清理與保養伸縮縫,消除影響伸縮縫功能的因素。若是伸縮縫自身存在缺陷,應及時更換,以保障橋梁的安全與穩定。
公路橋梁健康監測數據是對公路橋梁整體健康狀況的反映,而養護管理工作是通過一定的措施,從而有效提升公路橋梁的健康狀況。因此,只有二者高效融合,有效應用,才能保證公路橋梁整體的安全性與穩定性,發揮出促進經濟效益與社會發展的作用。