淺談橋梁檢測與加固

張 喆

淺談橋梁檢測與加固

張 喆

(安徽省宣城市交通局,安徽宣城 242000)

由于歷史的種種原因,如建橋當時的資金緊缺,設計荷載及泄洪能力偏低,技術力量的缺乏,設計、施工管理的粗放,設計、施工技術水平較低和設備、手段、材料的落后,以致在設計上或多或少存在一些缺點,施工也留下不同程度的缺陷,在加強公路養護管理的新形勢下,本文針對現行橋梁檢測和加固存在的一些問題進行思考與總結,并對檢測設備和檢測人員提出具體的要求。

橋梁檢測;檢測設備;檢查人員;問題

0 引言

隨著我國社會經濟和交通運輸事業的快速發展,過去年代修建于各級公路上的橋梁擔負著十分沉重的交通荷載和繁重的交通量。由于歷史的種種原因,如建橋當時的資金緊缺,設計荷載及泄洪能力偏低,技術力量的缺乏,設計、施工管理的粗放,設計、施工技術水平較低和設備、材料的落后,以致在設計上或多或少存在一些缺點,施工也留下不同程度的缺陷。加之當時社會發展較緩,缺乏前瞻和預見,橋梁投入運營使用之后,運營管理的長期滯后,管養制度建設和隊伍建設長期被忽視,管養費用被擠占、挪用,運營車輛長期普遍超載和嚴重超載未得到遏制,橋梁的技術狀態未得到及時、細致的觀測,使得為數眾多的公路及城市橋梁發生了各種病害,已經破壞了橋梁的正常運營狀態。這些不良狀態,除將大大縮短橋梁的使用壽命之外,有的已經威脅到過往人車的安全而成為危橋,成了政府、管理部門和人民群眾關注、耽心的大事。到2005年底,我國通車公路中現有的各種橋梁已達32萬座,而普查出的危橋達到10萬座。

最近5年,我國公路通車里程增長迅速,新建橋梁也越來越多,相應地對新橋的竣工檢測也越來越多。交通部從“十一五”開始,要求必須把公路養護管理工作擺在更加突出的位置[2]。全國各地都在熱火朝天地進行新橋的竣工檢測和舊橋的檢測加固。其中暴露出了許多問題。有的新橋通車三五年就出現了問題,需要大修,其使用年限遠遠低于設計年限;有的舊橋花大量人力、財力進行檢測加固,加固后效果卻不甚理想。這中間的原因固然很多,但為新橋運營和舊橋加固提供依據的橋梁檢測是其中一個很重要的影響因素。下面就橋梁檢測中存在的一些問題進行探討。

1 重視新橋檢測實例[1]

一直存在這樣一種情況,只要是新橋做竣工試驗,全部符合通車要求。可是有些新橋投入運營沒幾年就出現了嚴重的病害,再做檢測,就成了危橋。為了經濟效益和社會影響,不得不進行加固,甚至拆除重建。這里有2個鮮活的實例。

實例一:重慶武隆縣烏江二橋為主跨140 m的集束鋼管混凝土提籃拱,設計荷載標準為汽車-20級,于1996年建成通車。1999年開始進行病害檢測和加固設計前期工作,2003年經檢測大橋已嚴重影響行車安全,實際荷載僅為汽車-10級。2004年結合大橋的實際情況和4年來對大橋的檢測結果,經多位橋梁知名專家評審該橋已不適合加固,須拆除重建。從1996年到2004年,僅僅8年時間,一座花費上百萬元建成的大橋就已經完成了它的使命。

實例二:湖北鐘祥漢江大橋曾是鐘祥人引以為榮的城市標志性建筑,當初交通部門竣工驗收時的結論是工程質量等級優良。《中國歷史文化名城大辭典》如此介紹這座大橋:“湖北省級公路皂當線上的特大橋梁。1990年10月28日正式奠基,1993年11月18日竣工通車。橋梁總長1 584 m,寬12 m,造價5 650萬元。大橋宏偉壯觀,造型簡潔流暢……”。到2001年,省交通部門就發現了橋體有裂縫。2004年,大橋“病癥”加劇,有關單位檢測后,定性為“危橋”。2005年3月,大橋完全封閉,禁止通車行人。過往人流和車輛只有改道從數百米外的渡口乘輪渡過江。2005年9月不得不拆除重建。不到12年時間,這座耗費5 650萬元的大橋就退出了歷史舞臺。

上述2座橋原設計使用年限均為50年,為何10年左右就結束了他們的使用壽命呢?當然這和原來的設計、施工、監理以及運營后的超載有很大的關系,但作為最后把關的竣工檢測也有很大的責任。前10年里,我國公路一直處于快速建設發展時期,很多橋梁施工時搶時間、趕工期,往往給工程留下很多隱患,甚至很多橋梁剛建成,橋墩、梁體就出現了裂縫。而竣工檢測對施工成橋后存在的一些問題麻痹大意,視而不見,出具的報告也未提及,使得業主和養護管理部門未得到應有的重視,導致橋梁很快就出現病害。

事實上,就規模相當的新橋和舊橋來說,新橋檢測肯定要比舊橋檢測省時省力,但不能因為是新橋,檢測就粗枝大葉,草草了事。新橋竣工檢測是對以前的設計、施工和監理成果的一次重要檢驗。尤其對新型橋、新材料橋梁來說,在設計上存在未知參數較多,通過檢測可以界定設計的模型、邊界條件的正確性,以完善設計并指導以后的設計。因此,對新橋檢測更要細致周密,嚴謹認真,為橋梁正常運營提供安全保證,使其發揮應有的經濟效益和社會效益。

2 加強橋梁檢測隊伍專業化建設

橋梁檢測對舊橋來說,就是評估舊橋的承載力、耐久性和適用性。隨著時間的推移,舊橋的各項指標均在不斷退化,通過檢測可以了解各指標的變化情況,為養護、維修或加固提供參考資料。現在在舊橋檢測中存在這樣的情況:很多舊橋一做檢測病害就很嚴重了,小修已經不行了,必須要大修、加固才行;而加固后承載力提高也不明顯。這就出現了一個疑問:橋梁檢測對舊橋的實際狀況評價是否客觀準確?

對舊橋、危橋進行檢測,需要到實地了解橋梁的實際情況。這就需要配備必要的檢測人員,這些檢測人員不僅要有一定的實踐經驗,還要有扎實的橋梁專業知識[2]41-43。臨時拼湊對橋梁專業毫無了解的人員肯定是不能做好檢測工作的。而現在很多現場做橋梁檢測的人員中有很多就是“臨時工”。舊橋檢測并不是一件簡單的事情,它不僅要對橋梁整體做檢測,還要對橋梁的各個部件做檢測。其中特別是動力測試與分析等是很復雜的,涉及到隨機振動和動力學等知識,而且在這方面需要進行更深的理論研究。

橋梁病害的分析和舊橋、危橋的大修加固,其技術上往往較設計新橋要繁雜得多,制約因素多,技術難度大,風險也大,而且其經濟效益差,沒有較強的技術實力是難以做好的。設計理論固然十分重要,但有些為了實用和可能而對問題進行了必要的簡化,忽略了一些難以計及的因素,有些設計構造只是經驗使然,缺乏理論依據,使得橋梁的實際工作狀況與其理論存在一定的差距。這樣,進行病害分析時必須花更大精力盡可能地搜集原始的技術資料,更多地考慮橋梁的實際工作條件和狀況,進行必要的試驗檢測,才能找準原因,對癥下藥,從而合理地進行維修、加固或局部改造。

橋梁檢測也有賴于檢測設備。橋梁檢測人員可借助大量的工具、儀器以便更準確、有效和可靠地完成檢測工作。現在最普通的測定方法還是通過視覺鑒定橋梁狀況。但是對于隱蔽部位、關鍵受力部位的病害僅靠視覺是不夠的,還需要相應的儀器來檢測。現在很多檢測單位趁著“形勢”大干快干,但其檢測設備落后或缺乏,根本無法給受檢橋的實際情況作出客觀準確的評價。這樣的檢測實際是在浪費時間和金錢。

因此,要想做好橋梁檢測,在激烈的市場競爭中做大做強,必須加強橋梁檢測隊伍的專業化建設。一個有實力的橋梁檢測單位,硬件和軟件一個都不能少,一個都不能差。硬件就是具有先進而完備的檢測設備,軟件就是擁有一支高素質的專業化人才隊伍,他們既要有豐富的橋梁實際施工經驗,還要有過硬的專業知識。

3 結語

橋梁檢測工作技術復雜、操作難度大、科技含量高,而且是高空和危險作業,擔負任務的工程技術人員責任重大。舊橋加固是一項繁雜的系統工作,工程量往往不大,但涉及面廣,并關系到諸多隱蔽工程,其病害原因、加固方法常常因橋、因地而異,且施工工藝多具特殊性和復雜性。橋梁檢測和加固不僅要求工程技術人員有豐富的實際經驗,還要有堅實的理論基礎。只有把實踐和理論充分結合起來,工程技術人員才能對橋梁作出正確的檢測和評估,設計出切實可行的加固方法,從而增強橋梁的使用能力,延長橋梁的使用壽命。

[2] 何健.加強橋梁檢測管理確保公路運輸安全[J].云南交通科技,2002(4).

責任編輯:文 月

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張喆(19722),男,安徽阜陽人,宣城市交通局工程師。研究方向:路橋工程建設與管理。