金華地區公路橋梁服役現狀調查及對策研究

李曉珍

摘 要：橋梁對于地處江南水鄉的金華起到了不可忽視的作用，通過對本市橋梁的服役現狀進行調查研究，發現裂縫是橋梁的主要病害之一。以市區6座橋梁為主要研究對象，調查了裂縫的縫寬范圍及大致所屬部位，同時分析了裂縫的產生原因及建議采取的措施，為橋梁以后的設計施工提供了參考性意見。

關鍵詞：橋梁；裂縫；康濟橋；對策

金華是典型的江南水鄉，一條婺江將金華分為江南和江北兩個部分，過去由于橋少，交通極為不便。近年來，隨著金華交通基礎設施大幅度改善，過江的緊張狀況基本緩解，目前僅金華婺城區及金東區范圍內就有通濟橋、雙龍大橋、康濟橋、永濟橋等17座橋梁，已經基本形成了較為完整的橋梁運輸網絡。

我國現役橋梁中的很大一部分都在使用中產生了許多問題，包括混凝土開裂、鋼筋銹蝕、結構老化等等。截止1998年底，在全國的210822座公路橋梁中就有危橋4105座，其中位于國、省道上的危橋為1253座，占危橋總數的31%。但部分危橋并不是人們理解當中的危橋，而是由于自然環境、施工缺陷和人為損傷等原因，使得其在使用過程中橋梁結構出現了劣化，承載力降低等問題。

在對金華市區的17座橋梁做初步觀察調研時發現，幾乎所有橋梁都存在不同程度的裂縫。混凝土結構產生的裂縫問題，是一個迫切需要解決的技術難題，它使得許多橋梁還沒有達到預定的使用年限，就提前失效；有的雖在使用，但已存在一定的安全隱患。

1 現狀調查

根據交通部《公路橋涵養護規范》（2004）中橋梁技術狀況等級的分類標準，將橋梁技術狀況評定為1～5類。一般情況下，一類橋梁以混凝土干縮產生的裂縫為主，伴有少量達到或超過限值的裂縫，但裂縫的長度和深度有限；二類橋梁以超限結構裂縫為主，裂縫的長度、深度、密度進一步加深；三類橋梁同樣以超限結構裂縫為主，但其長度、深度、密度已達到相當嚴重的程度，同時伴有一定數量的鋼筋銹蝕和混凝土脫落。

在正常大氣條件下，荷載組合I作用下寬度小于0.2mm的裂縫；荷載組合Ⅱ、Ⅲ作用下寬度小于0.25mm的裂縫；以及處于嚴重暴露情況下，寬度小于0.1mm的裂縫都屬于正常的工作裂縫。超出以上范圍的裂縫屬于非正常裂縫，稱超限裂縫。

依據上述規范的分類標準，對金華市區6座橋梁的技術狀況進行了等級評定，如表1所示。

從調研數據中可以發現，金華市區橋梁的主要病害為超限裂縫，裂縫長度及寬度已經達到相當嚴重的程度，且伴有一定數量的鋼筋銹蝕和混凝土脫落。

表1 橋梁裂縫部位及寬度

序號 橋梁名稱 主要病害及裂縫調查資料 裂縫數據統計

1 康濟橋 縫寬在0.1～1mm，

主要裂縫位于橋面 裂縫長度681cm，

其中超限裂縫237cm

2 雙龍大橋 縫寬在0.5～10mm，

主要裂縫位于橋側面與底面 裂縫長度785cm，

其中超限裂縫269cm

3 東關大橋 縫寬在0.15mm～3cm，

主要裂縫位于板底、橋臺、欄桿 裂縫長度893cm，

其中超限裂縫326cm

4 洪塢橋 縫寬在0.6～4cm，

主要裂縫位于板邊、跨中 裂縫長度1056cm，

其中超限裂縫467cm

5 宏濟橋 縫寬在0.1～3mm，

主要裂縫位于腹板、橋面 裂縫長度1279cm，

其中超限裂縫572cm

6 李漁大橋 縫寬在0.5～4cm，

主要裂縫位于板邊、拱底 裂縫長度592cm，

其中超限裂縫328cm

2 原因分析

2.1 汽車數量增加

根據1999年～2001年車輛調查及車速調查資料顯示，干線以上汽車絕對數增長230%，支線以上汽車絕對數增長40%。由統計數據，混合車擁有量平均每年按13%左右的速度遞增。在長期車載尤其是超載作用下，許多橋梁的箱梁和空心板底跨中通常有受彎裂縫開展，在近支座處也有斜向受剪裂縫。由于保護層厚度普遍偏薄（部分是由施工偏差引起），隨著裂縫的開展會引發鋼筋銹蝕，繼而成為惡性循環，嚴重時引起局部混凝土保護層的隆起、剝落。

2.2 施工質量方面

相當數量的橋梁，尤其是早期修建的橋梁，由于資金短缺，設計、施工標準低，技術管理薄弱等原因，導致施工質量不能保證這些橋梁的使用壽命，其中有些很快就變成危橋。尤其是預應力橋梁，由于采用傳統的壓漿工藝，鋼束管道內漿體不飽滿，鋼束嚴重銹蝕，導致有效預應力降低。

2.3 環境方面

一方面，自然環境中風霜雨雪的侵蝕造成橋梁自身老化破損，衰老加快，壽命縮短。另一方面，隨著鄉鎮工業的發展，各個企業只注意發展生產，不注重環境保護，工廠排出的廢水不經處理地直接排入河流，致使部分橋梁下部構造腐蝕，排出的廢氣也會使碳化作用加劇。兩者的同時作用導致混凝土脫落，鋼筋銹蝕，降低了其耐久性，減少橋梁使用周期。

3 檢測實例

建成于2003年的康濟橋位于浙江省金華市，跨越義烏江。這座大橋將金華市新老城區及滬杭高速公路連為一體，既是當地的一大亮點景觀，也成為該市輻射周邊、推助地區經濟發展的樞紐。因此，被金華市列為市重點工程建設項目之一。主橋為跨徑30m+100m+30m的雙塔三跨自錨式懸索橋（如圖1.1.8所示），橋梁全寬31.5m=2×（0.25m欄桿+2.75m人行道+1.5m綠化帶+22.5m機動車道/2），人群荷載為4.0kN/m2，機動車為6車道城-A荷載。主纜矢跨比為1/7.519，由19根61φ7.1mm的高強鍍鋅鋼絲索股組成。吊索間距5m，吊索為91φ7.1mm的高強鍍鋅鋼絲成品索。主梁采用鋼-混凝土組合梁，標準梁高2.35m，其中鋼筋混凝土板厚度為25cm，鋼梁和混凝土板采用栓釘連接。索塔為鋼筋混凝土結構，基礎為擴大基礎。