預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在大跨徑斜拉橋養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

劉 陽，章 超，唐啟造

（中交二公局上海遠(yuǎn)通路橋工程有限公司，上海 201315）

1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)分析

1.1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的特點

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)具有以下特征：（1）計劃性。雖然在橋梁工程中，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實施時橋梁并未出現(xiàn)病害，但是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)同樣具有明確的養(yǎng)護(hù)目標(biāo)，其主要是為了延緩病害發(fā)生的時間，抑制病害的進(jìn)一步擴(kuò)展。因此，在橋梁工程中，相關(guān)人員需結(jié)合橋梁工程的運(yùn)行與使用情況，制訂切實可行的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案。比如，在大跨徑斜拉橋中，常常會出現(xiàn)構(gòu)件涂層的脫落、裂縫等情況，為了減少這些病害的出現(xiàn)，需在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)階段制訂有針對性的修復(fù)與處理措施[1-2]。（2）系統(tǒng)性。由于橋梁工程為大型工程項目，其在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)過程中所包含的養(yǎng)護(hù)管理內(nèi)容、對象相對較多，為了實現(xiàn)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目標(biāo)，相關(guān)部門需制訂系統(tǒng)性的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案，保障預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的全面性，發(fā)揮預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在延長橋梁使用壽命、發(fā)揮橋梁各方面效益方面的作用。（3）主動性。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)多是在病害出現(xiàn)以后進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)，具有明顯的滯后性。現(xiàn)階段，隨著養(yǎng)護(hù)管理理念的更新，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種事前的、持續(xù)性、主動性的養(yǎng)護(hù)。

1.2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的價值

在橋梁工程中，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)比傳統(tǒng)的矯正性養(yǎng)護(hù)更有效果，其意義主要體現(xiàn)在如下方面：（1）有效延長了橋梁工程的使用壽命。如果在橋梁投入使用以后出現(xiàn)了各種質(zhì)量、安全等問題，不僅會影響沿線交通的正常通行與使用，還會影響橋梁經(jīng)濟(jì)與社會效益的實現(xiàn)。而預(yù)防性養(yǎng)護(hù)屬于一種常態(tài)化的橋梁維護(hù)手段，在一定程度上能夠減少橋梁安全、質(zhì)量問題的出現(xiàn)，延長橋梁的使用期限。（2）節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用與成本。在橋梁的運(yùn)營階段，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種主動性的保障機(jī)制，能夠降低橋梁病害等各類問題的發(fā)生概率。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)是一種滯后的養(yǎng)護(hù)，在病害出現(xiàn)以后的養(yǎng)護(hù)處理難度相對較高，成本支出較大，而預(yù)防性養(yǎng)護(hù)屬于前期的養(yǎng)護(hù)，處理難度較小，有利于節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本，促進(jìn)橋梁工程經(jīng)濟(jì)社會效益的實現(xiàn)[3]。

2 大跨徑斜拉橋預(yù)防性檢測工作

在大跨徑斜拉橋的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中，檢測是最為基礎(chǔ)性的手段，只有做好了相應(yīng)的檢測工作，才能夠及時發(fā)現(xiàn)病害，為后期養(yǎng)護(hù)方案的制訂提供可靠的依據(jù)。

2.1 斜拉索系統(tǒng)

在大跨徑斜拉橋的構(gòu)成中，斜拉索系統(tǒng)是其中的重要組成部分。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)階段的檢測方面，對斜拉索系統(tǒng)的檢測主要是進(jìn)行護(hù)套、索體內(nèi)鋼絲、錨頭的檢測。在護(hù)套的檢測方面，專業(yè)人員需分析護(hù)套是否存在龜裂、劃痕凹坑、開裂、密封圈破損、積水與冷凝水現(xiàn)象。而在索體內(nèi)鋼絲的檢測方面，主要是進(jìn)行鍍鋅層銹蝕、鋼絲銹蝕與孔蝕、斷絲等的分析與判斷。在錨頭的檢測方面，需進(jìn)行錨頭內(nèi)外螺紋銹蝕、鋼絲墩頭銹蝕等的檢查，由于錨頭內(nèi)的諸多構(gòu)件都可能存在銹蝕現(xiàn)象，因此相關(guān)檢測人員需對錨杯、螺帽、錨板、保護(hù)罩的銹蝕情況加以分析[4]。具體來說，專業(yè)人員需結(jié)合大跨徑斜拉橋的結(jié)構(gòu)特征、環(huán)境特征，遵循先易后難、先表觀目檢后深度檢測的順序。專業(yè)人員需首先將錨頭打開，隨后進(jìn)行封錨密實性、防腐材料、積水情況的檢查。如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)錨頭存在積水或者滲水現(xiàn)象，則檢測人員需檢查錨頭是否存在銹蝕現(xiàn)象。如果確實存在銹蝕情況，需進(jìn)行銹蝕程度的分析，檢測鋼絲墩頭、螺紋的退化情況，進(jìn)而根據(jù)相應(yīng)的檢查結(jié)果來分析錨頭是否存在開裂、變形的風(fēng)險，從而進(jìn)行總體的病害評估與分析。

2.2 鋼箱梁

鋼箱梁的檢測同樣是大跨徑斜拉橋預(yù)防性養(yǎng)護(hù)檢測的重點。在實際的檢測工作中，相關(guān)人員需重點進(jìn)行涂層裂化、鋼構(gòu)件銹蝕、構(gòu)件連接質(zhì)量等的檢測。在涂層的檢查過程中，主要是對涂層缺陷、厚度與附著力加以檢查。鋼構(gòu)件銹蝕情況的檢查方面，需將重點放在銹蝕、孔蝕、縫隙銹蝕、應(yīng)力銹蝕等銹蝕情況的檢查方面。而在鋼構(gòu)件連接質(zhì)量的檢查方面，需分析焊縫是否存在質(zhì)量缺陷，是否存在焊縫開裂、螺栓涂層銹蝕、連接缺陷等問題。通常情況下，涂層外觀檢測可以應(yīng)用目測手段來進(jìn)行，而厚度與附著力檢測需借助于專業(yè)的涂層厚度儀、拉脫式附著力測定儀來完成。

2.3 索塔及塔墩

索塔與塔墩的檢測方面，需重點把控涂層與混凝土是否存在劣化現(xiàn)象、是否存在混凝土裂縫。混凝土檢測是重點，應(yīng)著重對氯離子侵蝕、混凝土碳化、保護(hù)層厚度、鋼筋銹蝕加以檢查。而在混凝土裂縫的檢查方面，主要是進(jìn)行網(wǎng)狀裂縫、表面龜裂、豎向與斜向裂縫等病害的檢查。

3 大跨徑斜拉橋的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略

3.1 建立橋梁管理檔案

大跨徑斜拉橋的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作具有一定的復(fù)雜性，在實際的工作中，只有做好了橋梁基礎(chǔ)資料的收集與整理，才能夠為后期的養(yǎng)護(hù)提供重要的依據(jù)。因此，前期的資料收集與整體是基礎(chǔ)性的工作，在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中，橋梁管理檔案的建立具有必要性。檔案內(nèi)容需包含以下方面：（1）橋梁工程基本的建設(shè)資料，主要是大跨徑斜拉橋的各種技術(shù)參數(shù)、材料型號與類型、建設(shè)施工工序與施工要求；（2）橋梁病害的具體情況，主要是在大跨徑斜拉橋投入使用以后病害出現(xiàn)的時間、類型、原因、不利影響、修復(fù)處理手段；（3）病害修復(fù)記錄，主要是相關(guān)部門針對各種橋梁病害所采取的修復(fù)手段與技術(shù)、修復(fù)效果[5]。

在大跨徑斜拉橋的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)過程中，橋梁管理檔案要不斷隨著橋梁使用年限的延長處于變更狀態(tài)下，使檔案系統(tǒng)內(nèi)的各種數(shù)據(jù)資料更為全面與準(zhǔn)確。完善的橋梁管理檔案可以使相關(guān)部門能夠利用各種檔案信息來進(jìn)行橋梁質(zhì)量的評估，進(jìn)而實現(xiàn)病害預(yù)警，為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作的開展提供可靠的依據(jù)。在大跨徑橋梁檔案的建立上，相關(guān)部門需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)任務(wù)的詳細(xì)劃分，使得各個部門都能夠做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)單位工作職責(zé)如表1所示。

表1 養(yǎng)護(hù)單位工作職責(zé)表

3.2 掌握橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)

在大跨徑斜拉橋的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作中，橋梁結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性，且橋梁結(jié)構(gòu)對橋梁穩(wěn)定、安全運(yùn)營有著至關(guān)重要的作用，因此，橋梁結(jié)構(gòu)是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重點。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)階段，相關(guān)部門與人員需要積極掌握橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，詳細(xì)分析橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的具體變化。有關(guān)的養(yǎng)護(hù)管理部門需從以下方面來進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的了解：（1）組織層面。養(yǎng)護(hù)部門需建立完善的組織結(jié)構(gòu)，對各部門的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行詳細(xì)劃分，構(gòu)建分工明確的養(yǎng)護(hù)管理制度，將橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)測工作交由監(jiān)測部門與健康監(jiān)測部門來負(fù)責(zé)，這些部門在日常的工作中，需加強(qiáng)對橋梁結(jié)構(gòu)的動態(tài)監(jiān)測。（2）技術(shù)層面。養(yǎng)護(hù)部門需加強(qiáng)對先進(jìn)檢測技術(shù)、手段的引入，使得在橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)測方面，能夠發(fā)揮檢測技術(shù)、設(shè)備的重要作用，保障對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)把控的準(zhǔn)確性。（3）制度層面。養(yǎng)護(hù)部門需與各部門加強(qiáng)溝通與配合，就大跨徑斜拉橋的具體情況，制訂完善的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理制度，并在此制度中明確規(guī)定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)管理目標(biāo)、養(yǎng)護(hù)任務(wù)劃分等，為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實踐提供制度支持，發(fā)揮制度在各部門、人員預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作中的指導(dǎo)與約束作用。

3.3 抓準(zhǔn)橋梁養(yǎng)護(hù)重點

在大跨徑斜拉橋的管理工作中，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種常規(guī)性的管理手段。通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的實施，大跨徑斜拉橋的各種病害能夠達(dá)到預(yù)防處理的效果。在不同的大跨徑斜拉橋工程中，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作的側(cè)重點不同。養(yǎng)護(hù)部門需要定期對斜拉索防護(hù)層加以檢查，分析防護(hù)層是否存在破損、失效、銹蝕等情況，及時采取必要的控制措施。索塔同樣是重要的受力構(gòu)件，養(yǎng)護(hù)管理部門需根據(jù)大跨徑斜拉橋的具體情況，制定嚴(yán)格的索塔檢查制度，定期對索塔質(zhì)量加以檢查，并掌握索塔表面風(fēng)化、剝落、滲水與鋼筋銹蝕的具體情況。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)階段，利用專業(yè)的傳感器，能夠?qū)λ魉膽?yīng)力分布、變化加以實時監(jiān)測。加勁梁承受著應(yīng)力的壓力，屬于壓彎構(gòu)件，在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)過程中，需要密切關(guān)注加勁梁的應(yīng)力分布情況、開裂情況與撓度變化情況。

3.4 做好橋梁的定期修復(fù)

大跨徑斜拉橋在投入使用以后，在長期的荷載作用下，常常會面臨各種病害、安全等問題。通常情況下，大跨徑斜拉橋病害的出現(xiàn)與有關(guān)養(yǎng)護(hù)部門的養(yǎng)護(hù)、修復(fù)手段有著直接的關(guān)系，再加上在自然環(huán)境、通車量的影響情況下，大跨徑斜拉橋不可避免地會出現(xiàn)一定的損耗，尤其是一些小型構(gòu)件，常常會出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。因此，應(yīng)發(fā)揮預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的作用，有關(guān)的養(yǎng)護(hù)部門需從大跨徑斜拉橋的具體情況著手，加強(qiáng)對橋梁的定期檢查與修復(fù)，嚴(yán)格根據(jù)國家對橋梁工程的相關(guān)養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與要求，開展各種常規(guī)性檢查，注重對大跨徑斜拉橋各種細(xì)節(jié)問題的處理。當(dāng)在常規(guī)性檢查工作中發(fā)現(xiàn)大跨徑斜拉橋存在質(zhì)量缺陷時，養(yǎng)護(hù)部門必須立即與相關(guān)部門協(xié)商，及時就這些質(zhì)量缺陷采取必要的控制與預(yù)防策略，最大程度上避免質(zhì)量缺陷的擴(kuò)展，從源頭上阻止病害的發(fā)生。

4 結(jié)束語

近年來，我國大跨徑斜拉橋工程項目逐漸增多，為維持大跨徑斜拉橋的安全、穩(wěn)定運(yùn)營，有關(guān)部門必須結(jié)合實際的運(yùn)營情況，做好相應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，發(fā)揮預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在病害預(yù)防方面的重要作用，保障病害處理的及時性，促進(jìn)大跨徑斜拉橋經(jīng)濟(jì)與社會效益的實現(xiàn)。