關于拱橋吊桿檢測若干問題的研究

■周庠天，陸紹輝，李居澤 ■柳州歐維姆結構檢測技術有限公司，廣西 柳州 545006

吊桿是拱橋最關鍵的受力構件之一，其耐久性、可靠性、適應性關系到橋梁結構的安全和正常使用。吊桿應該有良好的錨固性能、抗疲勞性能、耐腐蝕性能和簡便的安裝方式，同時又要便于后期監測維護，這些是橋梁安全性、耐久性的前提和基礎，而全生命周期中科學的管理和養護更是安全性、耐久性的決定性因素，需要引起重視并認真對待。

2001 年11 月，宜賓南門大橋4 對8 根鋼纜吊桿斷裂，發生吊桿及橋面斷裂事故。

2011 年7 月，福建武夷山公館大橋的北端突然發生垮塌事故，多根吊桿斷裂。

國內、外多起拱橋事故中都涉及到了吊桿，已經引起了專家學者對吊桿安全性的重視，對其安全性和耐久性的檢測和評估也逐步開展起來。

1 現行規范對吊桿規定

吊桿為拱橋的關鍵構件之一，規范對其的設計、養護和維修作出了詳細的規定。

對于拱橋吊桿，《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/T H21-2011)將吊桿規定為鋼-混凝土組合拱橋的主要部件，將鋼-混凝土組合拱橋上部結構的吊桿給予權重0.13，給予系桿(含錨具)權重0.13，并對吊桿評定指標和分級評定標準進行了詳細的描述。

《公路橋涵養護規范》(JTG H11-2004)對拱橋吊桿的養護和維修做了詳細的規定。

《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTGT J21-2011)指出拉吊索索力測量可采用振動法，索力偏差率超過±10%時應分析原因。

《鋼管混凝土拱橋技術規范》(GB 50923-2013)指出吊索與系桿索必須具有可檢查、可更換的構造與措施，吊索與系桿索的經常檢查可采用目測法，并對檢查的內容做了詳細的規定。

2 吊桿常見病害

橋梁在運營期內，會受到各種因素作用，同時橋梁自身材料的性能也會不斷退化。吊桿常見病害首先是防水防腐問題，防水防腐主要與以下幾個方面有關:(1)防水結構失效;(2)結構設計不合理導致排水系統不暢;(3)冷凝水的積累。由于防水防腐造成的病害主要有以下幾種:吊桿內鋼絲斷絲銹蝕;保護罩內銹蝕;錨頭斷絲銹蝕;錨頭防腐措施不到位，下端進水，錨頭銹蝕;錨墊板銹蝕見。其次是PE 護套損傷，見圖1，這主要是由于以下幾個因素造成的:(1)使用環境:雨水、紫外線、有害氣體;(2)PE 材料自身:環境應力開裂性能;(3)索的制作工藝;(4)施工中造成損傷;(5)火災等。

3 檢測存在問題

大規模的橋梁建設期已經過去，橋梁轉向了檢測、養護與加固，為了確保拱橋的安全性、耐久性以及交通命脈的暢通，拱橋的檢測是必不可少的一個環節，但目前拱橋檢測主要存在以下幾個方面問題:(1)忽視纜索的檢測與維護;(2)缺乏專業纜索知識理論和管養維護經驗，不能系統性、有效性的檢查與維護;(3)對于纜索體系，一般的管理部門或橋梁檢測單位在專業人才、檢測設備、相關經驗存在局限性;(4)未能及時發現拉索中存在的病害，或未采取有效措施，阻斷病害發展，確保健康與安全，導致斷索垮橋事故發生;(5)管理單位對拉索病害的心理恐懼，為確保拉索的安全，在未達到使用壽命時就換索。

圖1 吊桿PE 開裂

拱橋吊桿的具體檢測實施過程中又存在以下四個方面問題:(1)高空作業，危險系數高，付出代價大;(2)隱蔽部位難以檢查;(3)斷絲及銹蝕的無損檢測;(4)超載的頻次、幅度和疲勞的評估。

4 吊桿檢測發展方向

針對吊桿的主要病害和檢測中存在的問題，未來拱橋吊桿的檢測發展方向主要是向著專業化、智能化、無損檢測發展，吊桿安全評估指標更加合理化和科學化，從設計、受力等方面對吊桿的構造予以改進，研制更為先進的檢測儀器，對于大型拱橋可以建立健康監測系統，實時監控吊桿拱橋的安全性。

5 結論

拱橋做為一種重要的橋型，在我國的交通運輸網中發揮著重要的作用，而防水防腐作為拱橋吊桿的一個重要問題，既是一個熱點又是一個難點，通過對其病害和檢測中存在的問題進行分析總結，深刻剖析其原理，才能確保拱橋吊桿的安全性與耐久性。

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