橋梁現(xiàn)場常見病害及檢查
2011-06-13 來源：中國論文下載中心
隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，交通運(yùn)輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，尤其是拖掛運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸、個體戶載重貨物運(yùn)輸?shù)戎匦蛙囕v日益巨增，特種工程車如礦山運(yùn)載車、大型平板車亦不時(shí)出現(xiàn)?，F(xiàn)有公路橋梁中相當(dāng)一部分，特別是年代較遠(yuǎn)的低等級載荷橋，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用上的要求。
至目前，我國公路通車?yán)锍桃堰_(dá)175.8萬公里，高速公里路程達(dá)2.58萬公里，躍居世界第二，建成的永久性橋梁在29萬座以上，1982年以前建成的橋梁約13.6萬座，大部分是按1972年以前部頒標(biāo)準(zhǔn)建造。絕大部分已滿足不了當(dāng)前使用上的要求，成為三、四類橋梁。
對于三、四類橋梁則必須進(jìn)行維修加固。否則即是一半新建，其耗資也是巨大的；八十年代的美國估算，40%的病危橋梁重建，耗資亦需3000億美元，造成不可能實(shí)現(xiàn)的情況。因而，加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)、維修及病危橋梁的加固，力求充分利用，延長其使用壽命，以滿足交通運(yùn)輸發(fā)展的需要。依國內(nèi)外所積累的經(jīng)驗(yàn)表明，舊橋加固所需資金為同期新建橋梁的10～30%左右，所以說，適時(shí)合理地加固舊有橋梁，其經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。
此外，現(xiàn)有橋梁往往需要應(yīng)對特殊載荷的需求，一個特大構(gòu)件的運(yùn)輸，新建一條臨時(shí)便道的投資很大，沿已有道路運(yùn)輸雖則方便，但橋涵的通行能力便成了控制因素，為了安全可靠地利用已有公路，則對橋涵進(jìn)行檢查，施行臨時(shí)加固，采取科學(xué)對策是十分重要的。
因而，正確掌握既有道路上所有橋涵的結(jié)構(gòu)形式、力學(xué)性能、現(xiàn)有狀態(tài)、潛在能力、安全儲備是很必要的。一則依可支配資金合理分配，及早進(jìn)行橋梁的健康診治；二則依交通流的增長，發(fā)展及早適時(shí)的安排后續(xù)工程；其次以應(yīng)對突發(fā)事件（重型超設(shè)計(jì)載荷、地震、風(fēng)災(zāi)、洪水、車輛船舶撞擊等），采取措施及時(shí)處理。為此，應(yīng)建立一整套現(xiàn)有橋梁管理系統(tǒng)，掌握現(xiàn)有橋梁性能，進(jìn)行現(xiàn)代化管理。以提高其決策的科學(xué)性、正確性、及時(shí)性。
一、橋梁檢查的目的和意義
1、檢定現(xiàn)有橋梁的實(shí)際承載能力，為橋梁的使用及維修加固提供必要的依據(jù)
近年來隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，特大型工業(yè)設(shè)備運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸、礦山特種車輛及私自改裝重型車輛的運(yùn)行，都給現(xiàn)有橋梁的安全使用造成威脅。原來按舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的荷載等級設(shè)計(jì)建造的橋梁，由于交通量的不斷增加，加之前述重型車輛的頻繁出現(xiàn)，更是造成這些橋梁雪上加霜?，F(xiàn)有道路上的橋梁由于營運(yùn)使用多年，主要部位出現(xiàn)缺陷，如裂縫、錯位、沉降等，通過對現(xiàn)有橋梁進(jìn)行檢查，了解其各部位損壞的程度，核定其承載能力，為橋梁的維修加固提供必要的依據(jù)。
另外，當(dāng)橋梁遭受特大災(zāi)害時(shí)，如因地震、洪水等而受到嚴(yán)重?fù)p壞或在建造、使用過程中發(fā)生嚴(yán)重缺陷（如質(zhì)量事故、過度的變形和嚴(yán)重裂縫以及意外的撞擊受損斷裂等），均須通過對其檢查，核定其承載能力。為橋梁的管養(yǎng)提供可靠依據(jù)。
2、建立和積累必要的技術(shù)資料，建立橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫
現(xiàn)有橋梁大多資料不全，尤其是年代久遠(yuǎn)的橋梁，更是缺乏資料，需要通過檢查，重新建立和積累技術(shù)資料，系統(tǒng)地收集這些橋梁技術(shù)數(shù)據(jù)，建立橋梁數(shù)據(jù)庫，為加強(qiáng)科學(xué)管理和提高橋梁管養(yǎng)技術(shù)水平提供必要條件，并能指導(dǎo)今后的橋梁養(yǎng)護(hù)、加固、與維修工作。
3、檢驗(yàn)橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，確定工程的可靠度，推動和發(fā)展舊橋評定及新結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論
通過對現(xiàn)有橋梁的檢查，對于一些重要的大橋或特大橋梁，在建成之后，可評定其設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量，確定工程的可靠度；對采用新型結(jié)構(gòu)的橋梁，可驗(yàn)證理論的實(shí)踐性和可靠性，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以便對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及結(jié)構(gòu)形式加以改進(jìn)，使其更臻完善；對經(jīng)過維修加固的橋梁，可檢驗(yàn)維修加固質(zhì)量，并驗(yàn)證加固方案的合理性與可靠性。
通過檢查，還可了解橋梁實(shí)際受力狀態(tài)，判斷結(jié)構(gòu)的安全承載能力和使用條件。
二、橋梁檢查種類
橋梁檢查的種類分為經(jīng)常性檢查、定期檢查和特殊檢查三種。
經(jīng)常性檢查由路段檢查人或橋梁養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行巡視檢查。目的是確保橋梁結(jié)構(gòu)功能正常，使結(jié)構(gòu)能得到及時(shí)的養(yǎng)護(hù)和緊急處治，對一些重大問題作出報(bào)告。該項(xiàng)檢查的特點(diǎn)是檢查人員有機(jī)會在各種天氣情況下對橋梁進(jìn)行觀察。
定期檢查是對橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量狀況進(jìn)行定期跟蹤的全面檢查。通常是依靠富有經(jīng)驗(yàn)專職橋梁檢查工程師，以目視觀察為主，輔以必要的工具、常規(guī)測量儀器、照相機(jī)和其他器材等手段，實(shí)地判斷病害原因，作出質(zhì)量狀況評分，并估計(jì)需要維修的范圍及方法，或提出限制交通的建議。對需要進(jìn)一步查明原因或繼續(xù)觀察的缺損部件，提出特殊檢查或下次檢查的時(shí)間要求。
特殊檢查是因各種特殊原因由專家們依據(jù)一定的物理、化學(xué)無破損檢驗(yàn)手段對橋梁進(jìn)行的全面察看、測強(qiáng)和測缺，旨在找出損壞的明確原因、程度和范圍，分析損壞所造成的后果以及潛在缺陷可能給結(jié)構(gòu)帶來的危險(xiǎn)。通常在下列四種情況下需對橋梁進(jìn)行特殊檢查：（1）有必要使用特殊設(shè)備或?qū)ｉT技術(shù)對定期檢查作補(bǔ)充時(shí)；（2）在進(jìn)行復(fù)雜和昂貴的維修前，須查出定期檢查中未能發(fā)現(xiàn)的損壞情況時(shí)；（3）在發(fā)生特殊事件后，如地震、洪水災(zāi)害、采空區(qū)塌陷、巖溶損害、撞擊事故和超重車輛過橋后；（4）需要使用特殊儀器需作特別詳細(xì)記錄的檢查，擬評定結(jié)構(gòu)實(shí)際狀況時(shí)。特殊檢查一般由現(xiàn)場檢查和實(shí)驗(yàn)室測試分析兩大部分組成。
三、橋梁現(xiàn)場病害的檢查
橋梁結(jié)構(gòu)的使用效能及耐用年限，主要由設(shè)計(jì)、施工和所用材料質(zhì)量而定。由于設(shè)計(jì)、施工和材料可能存在某些缺陷，這些缺陷使橋梁結(jié)構(gòu)在先天上存在著某些薄弱點(diǎn)。另外，橋梁在營運(yùn)使用中又會受到不可避免的人為損傷及各種大自然侵蝕，帶來后天病害。先天缺陷和后天病害的不利影響往往疊加在一起，再遇上荷載和外力的臨界組合，很容易使橋梁發(fā)生不可預(yù)見的損壞。一處或某幾處局部的損壞又可能產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，波及到更多的位置，發(fā)展成更大的損壞，乃至危及橋梁的安全。所以，橋梁檢查就是要及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期病害，在尚未出現(xiàn)更大損傷之前就能采取維修養(yǎng)護(hù)措施，以控制病害發(fā)展或把病害清除，從而確保橋梁的正常使用。
要及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的病害，就必須對橋梁進(jìn)行檢查。橋梁結(jié)構(gòu)的檢查，是保證橋梁正常使用、進(jìn)行維修加固的重要依據(jù)。沒有正規(guī)的檢查就不可能有合理的維修。病害發(fā)現(xiàn)得越早，維修工作量就越??；發(fā)現(xiàn)得越晚，維修工作量就越大。檢查不及時(shí)或不充分就有可能使橋梁病害得不到發(fā)現(xiàn)而潛藏著隱患。因此，檢查橋梁結(jié)構(gòu)的目的在于隨時(shí)掌握結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況和安全狀態(tài)，總結(jié)設(shè)計(jì)、施工、使用和維修的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，檢定現(xiàn)有橋梁的承載能力和通行能力；指導(dǎo)對橋梁的正確使用、管理與維修等。
舊橋現(xiàn)場的外觀調(diào)查是通過橋梁檢查人員的目測及有關(guān)量測儀器對橋梁進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，以便發(fā)現(xiàn)橋梁的缺陷或損傷的外部跡象，并分析其產(chǎn)生的原因。同時(shí)要測量橋梁主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際幾何尺寸。對于鋼筋混凝土橋梁，還要檢查鋼筋布置情況以及混凝土材料的有關(guān)性能。
盡管道路橋梁的結(jié)構(gòu)形式較多，但是對舊橋現(xiàn)場的外觀調(diào)查工作的主要內(nèi)容仍能歸納成幾個方面。
（一）、橋面系的外觀檢查
橋面系的外觀調(diào)查，可以按橋面系組成的四部分依次檢查。
?。ㄒ唬蛎驿佈b的檢查
橋面鋪裝的功能是使車輛安全而舒適地行駛。當(dāng)橋面鋪裝產(chǎn)生病害后，會產(chǎn)生如下后果：
1、鋪裝粗糙度不足或鋪裝層脫落，容易引起大的交通事故；
2、由于橋面鋪裝不平整等引起汽車車輛對橋梁的沖擊效應(yīng)增大，使橋面板等結(jié)構(gòu)的耐久性降低；
3、在伸縮縫的前后，橋梁鋪裝層與伸縮縫裝置之間的高低差不僅促使鋪裝本身的破壞，而且會促使伸縮縫裝置的破壞。
作為橋面鋪裝的外觀檢查首先是調(diào)查橋面鋪裝的類型，然后調(diào)查鋪裝層存在的主要缺陷。
瀝青橋面鋪裝的主要病害有：輕微裂縫（發(fā)狀或條狀）、嚴(yán)重裂縫（龜裂、縱、橫裂縫）、坑槽、車轍、擁包、磨光和起皮等。此外，瀝青橋面鋪裝應(yīng)保證足夠的平整而粗糙，過分光滑雨天易使車輛打滑。
水泥混凝土橋面鋪裝的主要病害有：裂縫、剝落、坑洞、磨光等。
關(guān)于橋面鋪裝缺陷與損傷的外觀檢查方法、項(xiàng)目、記錄格式及初步評定可參照《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTJ073-96）》中有關(guān)條文進(jìn)行。
（二）伸縮縫裝置的檢查
伸縮縫設(shè)置于梁端構(gòu)造較弱部位，因直接承受車輛的反復(fù)荷載，故最易遭受破壞。隨著交通量的增大，重車增多，這些老的伸縮縫裝置的破壞逐漸增多。這不僅妨礙行駛性能，而且會發(fā)展到引起結(jié)構(gòu)本身的破壞，如橋面伸縮縫的損壞，使水向下滲漏從而影響梁體端部結(jié)構(gòu)和造成支座銹蝕等破壞。
伸縮縫裝置的損壞往往還會引起駕駛員心理上不快，從而可能引發(fā)駕駛事故。
各種伸縮縫裝置一般具有的缺陷往往表現(xiàn)在伸縮縫本身的破壞損傷、錨固件損壞、接頭周圍部位后鋪筑料的剝落、凹凸不平等等，這些缺陷也成為伸縮縫處漏水的原因，從而加速支座和結(jié)構(gòu)本身的惡化。
