現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)缺損檢查與評(píng)定技術(shù)研究

夏凱鵬 吳慧

摘 ?要：作為人類(lèi)社會(huì)生命線(xiàn)工程的主要構(gòu)成部分，橋梁工程在公路運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。橋梁檢查和評(píng)定是一項(xiàng)直接服務(wù)于工程實(shí)踐的技術(shù)學(xué)科。在橋梁工程建設(shè)中，必須高度重視已建橋梁工程的質(zhì)量，而最直接、有效的方法就是做好檢查及評(píng)定工作。該文重點(diǎn)論述了橋梁檢查分類(lèi)、橋梁檢查工作流程、橋梁檢查要點(diǎn)與內(nèi)容、橋梁結(jié)構(gòu)缺損及成因分析等橋梁檢查與評(píng)定技術(shù)方法，為橋梁養(yǎng)護(hù)和加固設(shè)計(jì)提供重要基礎(chǔ)和依據(jù)。?

關(guān)鍵詞：現(xiàn)有橋梁;橋梁結(jié)構(gòu)缺陷;橋梁檢測(cè)技術(shù);橋梁評(píng)估技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U446 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

目前，我國(guó)大多數(shù)服役橋梁已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)期限甚至出現(xiàn)超限服役問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致大量病害、缺陷問(wèn)題頻發(fā)，難以滿(mǎn)足當(dāng)前橋梁工程高速發(fā)展的需求。如將此類(lèi)橋梁全部拆除新建，則成本較高。為此，做好橋梁檢查與評(píng)定研究意義重大。橋梁檢查的意義在于橋梁檢查是橋梁養(yǎng)護(hù)、修理和加固的開(kāi)創(chuàng)性工作，是確定維護(hù)和加固方案是否可行和正確的可靠保證。它是橋梁評(píng)估、養(yǎng)護(hù)、維修和加固的重要組成部分。通過(guò)橋梁檢查與評(píng)定能夠正確評(píng)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)性能，延長(zhǎng)已建橋梁承載力，是全面提升我國(guó)橋梁工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展水平的有效途徑。

1 橋梁檢查的分類(lèi)

橋梁檢查大致分為4類(lèi)：1）巡視檢查：巡視檢查是專(zhuān)家抽樣檢查某一區(qū)域內(nèi)的橋梁。2）日常（經(jīng)常）檢查：也叫例行檢查，一般安排相應(yīng)的檢查人員掃視檢查，一個(gè)月檢查一次。3）定期檢查：通常，檢驗(yàn)工程師具有一定的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，并接受過(guò)專(zhuān)門(mén)的橋梁檢驗(yàn)培訓(xùn)，熟悉橋梁的設(shè)計(jì)和施工，對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)及其輔助結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，一般3年一次。4）特殊檢查：根據(jù)檢查的目的，分為應(yīng)急檢查和專(zhuān)門(mén)檢查。

2 橋梁的定期檢查與評(píng)定

橋梁定期檢查的目的：早期檢測(cè)橋梁的主要結(jié)構(gòu)及其輔助結(jié)構(gòu)的缺陷，并使其保持良好狀態(tài)，確保道路暢通無(wú)阻，確保道路適應(yīng)使用;收集橋梁維護(hù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，為評(píng)估橋梁功能和制定維護(hù)計(jì)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.1 定期檢查的頻率

橋梁檢查的頻率因橋型、年代、及橋梁各部件的不同，檢查頻率也隨之而異：①木橋和新建的新結(jié)構(gòu)橋梁通常每年檢查一次。②在結(jié)構(gòu)質(zhì)量良好和正常運(yùn)行的情況下，經(jīng)過(guò)3年服役后，新建結(jié)構(gòu)橋梁和其他永久性橋梁通常每5年檢查一次。③基礎(chǔ)、支座、橋面鋪裝、排水系統(tǒng)和橋臺(tái)護(hù)坡應(yīng)當(dāng)1～3年檢查一次。④沖刷較大的橋梁基礎(chǔ)在發(fā)生過(guò)洪水后應(yīng)每年檢查一次，未發(fā)生過(guò)洪水則每2～3年檢查一次。⑤必須每年檢查鋼支座和沒(méi)有進(jìn)行封閉的可移動(dòng)支座，每2～3年檢查一次其他的簡(jiǎn)單支座。⑥應(yīng)定期檢查和維護(hù)橋面系統(tǒng)及其附屬設(shè)施和橋臺(tái)護(hù)坡，每2～3年進(jìn)行一次功能檢查。

2.2 檢查計(jì)劃與準(zhǔn)備

橋梁檢查前要制訂計(jì)劃并作如下準(zhǔn)備工作：①根據(jù)注冊(cè)在轄區(qū)內(nèi)的橋梁基本情況，制定該轄區(qū)的年度橋梁檢查實(shí)施計(jì)劃。②準(zhǔn)備橋梁檢查表、橋梁基本情況簿和橋梁檢查數(shù)據(jù)表。③配備基本的設(shè)備和器材，象安全和保護(hù)用品、測(cè)試設(shè)備、工具、附加設(shè)備等。

2.3 橋梁常見(jiàn)缺損及原因

橋梁常見(jiàn)的缺損主要有：橋面板缺陷、混凝土構(gòu)件缺陷、鋼橋缺陷。常見(jiàn)的裂縫類(lèi)型有：彎曲裂縫、垂直裂縫、剪切裂縫（斜裂縫）、斷開(kāi)裂縫、扭曲裂縫、局部應(yīng)力裂縫、溫度裂縫、收縮裂縫等。在建造和使用過(guò)程中，橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)常形成各種缺陷和損壞，主要的原因有3種：設(shè)計(jì)原因、施工原因和外部原因。

2.4 定期檢查要點(diǎn)

常見(jiàn)橋梁重點(diǎn)檢查部位及要點(diǎn)如下：橋面板：跨中、支點(diǎn)、組合梁橋面板與梁的結(jié)合處、橋面板的接頭或連接處;簡(jiǎn)支梁：跨中、支點(diǎn)、1/4跨徑;懸臂梁：跨中、支點(diǎn)、1/4跨徑、牛腿部位或梁端;連續(xù)梁：跨中、反彎點(diǎn) （約1/5跨徑處）、支點(diǎn);剛架橋：懸臂梁端、跨中、隅節(jié)點(diǎn)處、柱的固結(jié)或鉸結(jié)處;桁架橋：跨中、節(jié)點(diǎn)附近;拱橋：拱腳處、1/4跨徑、拱頂、空腹小拱的立柱、立墻上下端、側(cè)墻與拱圈連接處、雙曲拱橋的波頂、肋波結(jié)合處;臺(tái)帽及蓋梁：支座附近、蓋梁跨中、柱頂。

2.5 定期檢查記錄及報(bào)告的編寫(xiě)

在定期檢查橋梁后，應(yīng)提交以下文件：①橋梁定期檢查數(shù)據(jù)表。每天檢查的橋梁的現(xiàn)場(chǎng)記錄應(yīng)在2天內(nèi)記錄在相應(yīng)的橋梁定期檢查數(shù)據(jù)表中。②典型缺損和病害的照片及說(shuō)明。說(shuō)明缺陷位置、類(lèi)型、性質(zhì)、程度、數(shù)量和范圍。③2張總體照片。一張正面照，取自低樁號(hào)側(cè)。一張立面照，取自橋梁右側(cè)。④橋梁清單。⑤橋梁基本數(shù)據(jù)表。定期檢查完成后，應(yīng)在橋梁基本數(shù)據(jù)表中記錄該次檢查的橋梁部件的技術(shù)狀況評(píng)估結(jié)果。

橋梁的定期檢查報(bào)告通常應(yīng)包括以下內(nèi)容：①對(duì)這次檢查中涉及的所有橋梁進(jìn)行輕微檢查和維護(hù)情況。②需要大中型維修或改進(jìn)的橋梁計(jì)劃，解釋大型或中型維修或改進(jìn)的項(xiàng)目，并計(jì)劃建立或改進(jìn)計(jì)劃，估計(jì)成本和實(shí)施時(shí)間。③要求特殊檢查的橋梁報(bào)告，說(shuō)明需要檢查的項(xiàng)目和原因。④是否需要進(jìn)行交通限制或者交通中斷的建議。

2.6 定期檢查結(jié)果的評(píng)定

對(duì)于整個(gè)橋梁的整體技術(shù)狀況等級(jí)，建議采用綜合評(píng)估方法，考慮橋梁各個(gè)部件的權(quán)重，并考慮重要部件的最嚴(yán)重缺陷情況，或者可以依據(jù)橋梁技術(shù)狀況標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。橋梁各部件技術(shù)狀況的評(píng)估方法和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下：①根據(jù)缺陷的類(lèi)型、程度、發(fā)展?fàn)顩r和可能出現(xiàn)的不良后果以及對(duì)橋梁功能的影響，結(jié)構(gòu)部件和構(gòu)件的缺陷按累積分?jǐn)?shù)分級(jí)。②重要部件（如墩臺(tái)基礎(chǔ)、上部主要承重構(gòu)件、支承等）由具有最嚴(yán)重缺陷的部件評(píng)分;對(duì)于其他部件，根據(jù)多數(shù)構(gòu)件缺損狀況評(píng)分。③根據(jù)對(duì)重要部件缺陷狀況的評(píng)估，評(píng)估結(jié)構(gòu)的整體狀況。對(duì)于多孔橋，將具有最嚴(yán)重缺陷的重要部件的得分評(píng)分為全橋的整體狀況。④0、1、2表示缺陷形式和程度的次要/輕微或小/小到重要/嚴(yán)重或大/多。⑤相關(guān)規(guī)范推薦了評(píng)估橋梁各部件技術(shù)狀態(tài)、橋梁各部件推薦權(quán)重和綜合評(píng)估方法的方法。每個(gè)地區(qū)可以使用專(zhuān)家評(píng)估方法，根據(jù)該地區(qū)的環(huán)境條件和維護(hù)要求修改橋梁的各個(gè)部件的權(quán)重。

3 特殊檢查評(píng)定技術(shù)

3.1鋼筋銹蝕的評(píng)價(jià)技術(shù)

鋼筋銹蝕評(píng)估技術(shù)分為兩類(lèi)：①直接評(píng)定鋼筋銹蝕技術(shù)：預(yù)埋探測(cè)元件;線(xiàn)性極化電流測(cè)量;半電池電位測(cè)量;局部破損重量、質(zhì)量損失測(cè)量。②間接評(píng)定鋼筋銹蝕技術(shù)：保護(hù)層測(cè)量;混凝土電阻率測(cè)量;氯離子含量測(cè)量;碳化深度測(cè)量;透氣性測(cè)量。

3.2部分結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)的檢測(cè)

結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)檢測(cè)有如下方法：①結(jié)構(gòu)恒載應(yīng)力的量測(cè)方法有：取芯釋放法、狹槽應(yīng)力釋放法、盲孔松弛加壓法。②橋梁下部結(jié)構(gòu)狀況診斷包括：成孔質(zhì)量檢測(cè)、成樁質(zhì)量檢測(cè)（動(dòng)力法、超聲波法、鉆孔取芯法、水下攝影等）。③索結(jié)構(gòu)索力的測(cè)量：振動(dòng)頻率測(cè)量法等。

4 結(jié)論

隨著國(guó)家交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車(chē)輛數(shù)量和噸位急劇增加。與此同時(shí)，大量橋梁的老化以及利用新材料和新技術(shù)建造跨越橋梁越來(lái)越受到橋梁工業(yè)的關(guān)注;最重要和最困難的任務(wù)之一是正確和定量的評(píng)估橋梁的當(dāng)前狀態(tài)，并為維護(hù)修理或更換決策提供基礎(chǔ)。因此，廣泛和深入開(kāi)展公路橋梁（涵洞）檢查與評(píng)定技術(shù)的研究有著重大而深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]諶潤(rùn)水，胡釗芳.公路橋梁荷載試驗(yàn)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]張俊平.橋梁檢測(cè)[M].北京：人民交通出版社，2002.

[3]JTG H11—2004公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[4]姚玲森.橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，2002.

[5]王建華，孫勝江.橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2004.

[6]劉自明，王邦楣.橋梁工程檢測(cè)手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2002.