【摘 要】隨著我國交通事業的飛速發展,橋梁作為交通樞紐,發揮著越來越重要的作用,已經成為全國經濟發展的紐帶。橋梁因其長期處在外界物理和化學因素共同作用下,材料更易于不斷劣化,最終形成較大損傷。本文在總結前人橋梁檢測維修經驗的基礎上,并依據工程實例,從完善橋梁維修檢測制度、科學界定橋梁檢測類型著手進行了分析,進而探討了檢測機制,對以后類似舊橋檢測加固提供一定的借鑒意義。
【關鍵詞】橋梁;維護;檢測;強化
一、橋梁維護檢測工作概述
“橋梁”是為跨越峽谷、河川、湖泊、道路、鐵路或其他天然與人為屏障所設置的立面結構物。巴比倫最早以柏松木建造橋梁,而羅馬時代開始出現石拱橋,18世紀之前,橋梁仍以木材與石材為主要建筑物。18世紀中葉工業革命時代真正開展后,鐵橋始開始普遍建造。至19世紀前期,波特蘭水泥(Portland Cement)的出現,以及結構力學理論深入研發,使得陸續架設出鋼筋混凝土橋。19世紀末開始更各進入了長型吊橋與預力混凝土橋的嶄新時代。上述歷史演進情況說明橋梁已伴隨人類生活至少達兩千六百多年,在不同年代有其特殊的時代意義,刻劃出工程技術的階段里程碑。橋梁本身不僅僅定位為硬件設施,兼備有美學與情感寄托的柔性層面,而且就各方機能而言,橋梁的確已構成社會生活不可或缺的要素。如何在其規劃、設計、施工及使用管理各階段作以妥善考慮與決策,使在生命周期內得以運作正常,是長久以來專業工程人員所需突破的議題所在,其中又是以使用合理的檢測方式進行管理控制尤為重要。20世紀前后,各國因工程技術材料不斷研發,不同型式的新建橋梁無不競逐全球“跨度之最”,除了整體層面要配合檢測相關作業構建法規與標準流程之外,檢測技術上也需要進行適當引入、更新及人員培訓,從而確保橋梁的使用壽命得以延長。
二、完善橋梁維護檢測工作的制度
第一,交通管理部門應當構建公路橋梁安全初步檢測及評估實例作業、校正規章制度。為促進公路橋梁安全,交通管理部門應推動進行全面普查工作,針對國家已經頒布的“公路橋梁之安全檢測及評估準則”的內容,就其中的實施細項及配分等再作深入調整與修正作業。這些政策計劃應當包括橋梁初步耐震能力(含落橋、強度韌性、穩定性方面)、載重能力及耐洪能力等,并需要研究制訂出專用的危險度評分表。這一表格結合理論基礎與實地檢測現況作綜整評估,并根據三級量化評定標準提出評分落點處置建議,篩選后進行分析并驗證評估內容。
第二,交通管理部門應當建立公路橋梁安全檢測評估子系統軟件研究政策規劃。橋梁管理部門應當研發適合的電腦軟件,以構建公路橋梁安全檢測評估子系統,從而推動橋梁安全管理的自動化作業。這項規章制度的制定應當涵蓋公路橋梁的“安全管理系統架構分析”、“安全管理子系統資料收集與分析”、“安全檢測評估子系統架構分析”、“安全檢測評估子系統軟件開發與測試”、“實例應用檢測評估作業”及“安全檢測評估管理子系統校正”等,從而方便工程師得以迅速獲得其耐震能力(含落橋、強度韌性、穩定性方面)、載重能力及耐洪能力的初步評估結果。
第三,交通管理部門應當建立橋梁檢測制度方法及準則。交通管理部門應針對國內現行公路與道路橋梁的檢測制度方法及準則進行檢討,并探究實際施行所面臨的問題,同時還需要參考國外相關法規經驗,研究制定適合國內環境的機制與準則。在具體政策制定過程中,可以參考日本及美國的橋梁檢測制度的演進及相關內容,從而對人員、頻率、方法或流程的比較說明,從而研究制定國內各項檢測的新制度。交通管理部門還應當對國內所主要引用的目視檢測法的相關規定與非破壞性檢測儀器應用加以文件規定,構建包括橋梁檢測的項目、權重、頻率及現況的安全評估表,方便實地檢測的使用。
三、科學界定橋梁維修與檢測的類別
以下將針對橋梁檢測類別、檢測重點、檢測頻率及檢測方式等內容進行簡要概述,并了解不同類型檢測的機制。
首先是半年檢測。主要為平時橋梁異狀及損壞檢測,以供后續緊急維修的參考,避免對用路人造成影響。檢測對象為橋面設施及主體、排水、大梁、下部結構與保護設施及河道狀況等項目。檢測工作每年上下半年應當分別進行一次,如果當月已排定作“定期檢測”時,“半年檢測”可不進行。應當采用步行目測或簡易的量測儀器施行檢測,將結果輸入相關的檢測系統中進行分析。
其次是定期檢測。這是對橋梁所有零部件施行的全面檢測工作,以掌握其結構狀況,以期盡早發現零部件所出現的問題,評估其成因及后續可能造成的損壞,并對于“半年檢測”所紀錄的橋梁異常情況與損壞作追蹤確認。檢測頻率為每兩年不得少于一次,當存在下屬情形時,應當有區別進行對待:一是跨徑超過一定尺寸或特殊型式(如斜張橋、π型橋或拱橋等)的橋梁,應縮短為每年一次;二是如所屬各工務段擬對某些橋梁的檢測頻率超過兩年,則應提出詳細計劃及資料,送交交通管理部門各區工程處的“橋梁小組工程處分組”進行核準,最長檢測頻率不得超過四年;三是采用目視、簡易的量測儀器或非破壞性儀器施行檢測,將結果輸入檢測系統中,并另行制作定期檢測成果報告書,以作為后續詳細檢測的評估參考。
第三是特別檢測。當橋梁遭遇臺風(地區侵襲)、大暴雨(地區二十四小時累積雨量200mm以上)及地震(地區震度達4級以上)等災害,或者火災、車撞等人為破壞后,針對其結構安全或行車安全或其他臨時需要所作的不定期檢測,并據以評估維修、加固的必要性。檢測項目應視天災或人為破壞所造成橋梁零部件嚴重情況而定,或依據其他臨時性需要而定。檢測人員應于天災或人為事故后,能夠安全到達現場,并先以電話回報橋梁的初步檢視情況,以供作后續交通管制的研究參考??刹捎媚繙y或簡易的量測儀器進行檢測并制成檢測報告,以上作業應于三個工作日完成,并將結果輸入檢測系統中,另填寫橋梁特別檢測評估表送交相應管理部門進行備案與審核。
最后是詳細檢測。針對橋梁水下零部件及經過“定期檢測”評估須進一步辦理的檢測工作,也是掌握零部件的安全及耐久性,并據以制定后續修復或下次“詳細檢測”頻率。對象應當是為橋梁水下零部件或“定期檢測”中規定項目。檢測頻率視橋齡、交通特性、維護狀況及橋址環境而定,其由所屬各工務段負責評估,水下零部件原則上為五年一次??梢圆捎媚恳暬蚝喴椎牧繙y儀器或非破壞性儀器施行檢測,將結果輸入檢測系統中,并另行制作詳細檢測成果報告書。
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