橋梁現(xiàn)場常見病害及檢查
2011-06-13 來源：中國論文下載中心
隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展，交通運輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，尤其是拖掛運輸、集裝箱運輸、個體戶載重貨物運輸?shù)戎匦蛙囕v日益巨增，特種工程車如礦山運載車、大型平板車亦不時出現(xiàn)?，F(xiàn)有公路橋梁中相當(dāng)一部分，特別是年代較遠的低等級載荷橋，已遠遠不能滿足使用上的要求。
至目前，我國公路通車里程已達175.8萬公里，高速公里路程達2.58萬公里，躍居世界第二，建成的永久性橋梁在29萬座以上，1982年以前建成的橋梁約13.6萬座，大部分是按1972年以前部頒標(biāo)準建造。絕大部分已滿足不了當(dāng)前使用上的要求，成為三、四類橋梁。
對于三、四類橋梁則必須進行維修加固。否則即是一半新建，其耗資也是巨大的；八十年代的美國估算，40%的病危橋梁重建，耗資亦需3000億美元，造成不可能實現(xiàn)的情況。因而，加強橋梁養(yǎng)護、維修及病危橋梁的加固，力求充分利用，延長其使用壽命，以滿足交通運輸發(fā)展的需要。依國內(nèi)外所積累的經(jīng)驗表明，舊橋加固所需資金為同期新建橋梁的10～30%左右，所以說，適時合理地加固舊有橋梁，其經(jīng)濟效益是十分顯著的。
此外，現(xiàn)有橋梁往往需要應(yīng)對特殊載荷的需求，一個特大構(gòu)件的運輸，新建一條臨時便道的投資很大，沿已有道路運輸雖則方便，但橋涵的通行能力便成了控制因素，為了安全可靠地利用已有公路，則對橋涵進行檢查，施行臨時加固，采取科學(xué)對策是十分重要的。
因而，正確掌握既有道路上所有橋涵的結(jié)構(gòu)形式、力學(xué)性能、現(xiàn)有狀態(tài)、潛在能力、安全儲備是很必要的。一則依可支配資金合理分配，及早進行橋梁的健康診治；二則依交通流的增長，發(fā)展及早適時的安排后續(xù)工程；其次以應(yīng)對突發(fā)事件（重型超設(shè)計載荷、地震、風(fēng)災(zāi)、洪水、車輛船舶撞擊等），采取措施及時處理。為此，應(yīng)建立一整套現(xiàn)有橋梁管理系統(tǒng)，掌握現(xiàn)有橋梁性能，進行現(xiàn)代化管理。以提高其決策的科學(xué)性、正確性、及時性。
一、橋梁檢查的目的和意義
1、檢定現(xiàn)有橋梁的實際承載能力，為橋梁的使用及維修加固提供必要的依據(jù)
近年來隨著我國工業(yè)化進程的加快，特大型工業(yè)設(shè)備運輸、集裝箱運輸、礦山特種車輛及私自改裝重型車輛的運行，都給現(xiàn)有橋梁的安全使用造成威脅。原來按舊標(biāo)準規(guī)定的荷載等級設(shè)計建造的橋梁，由于交通量的不斷增加，加之前述重型車輛的頻繁出現(xiàn)，更是造成這些橋梁雪上加霜。現(xiàn)有道路上的橋梁由于營運使用多年，主要部位出現(xiàn)缺陷，如裂縫、錯位、沉降等，通過對現(xiàn)有橋梁進行檢查，了解其各部位損壞的程度，核定其承載能力，為橋梁的維修加固提供必要的依據(jù)。
另外，當(dāng)橋梁遭受特大災(zāi)害時，如因地震、洪水等而受到嚴重損壞或在建造、使用過程中發(fā)生嚴重缺陷（如質(zhì)量事故、過度的變形和嚴重裂縫以及意外的撞擊受損斷裂等），均須通過對其檢查，核定其承載能力。為橋梁的管養(yǎng)提供可靠依據(jù)。
2、建立和積累必要的技術(shù)資料，建立橋梁養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫
現(xiàn)有橋梁大多資料不全，尤其是年代久遠的橋梁，更是缺乏資料，需要通過檢查，重新建立和積累技術(shù)資料，系統(tǒng)地收集這些橋梁技術(shù)數(shù)據(jù)，建立橋梁數(shù)據(jù)庫，為加強科學(xué)管理和提高橋梁管養(yǎng)技術(shù)水平提供必要條件，并能指導(dǎo)今后的橋梁養(yǎng)護、加固、與維修工作。
3、檢驗橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，確定工程的可靠度，推動和發(fā)展舊橋評定及新結(jié)構(gòu)的計算理論
通過對現(xiàn)有橋梁的檢查，對于一些重要的大橋或特大橋梁，在建成之后，可評定其設(shè)計及施工質(zhì)量，確定工程的可靠度；對采用新型結(jié)構(gòu)的橋梁，可驗證理論的實踐性和可靠性，進一步發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)經(jīng)驗，以便對結(jié)構(gòu)設(shè)計理論及結(jié)構(gòu)形式加以改進，使其更臻完善；對經(jīng)過維修加固的橋梁，可檢驗維修加固質(zhì)量，并驗證加固方案的合理性與可靠性。
通過檢查，還可了解橋梁實際受力狀態(tài)，判斷結(jié)構(gòu)的安全承載能力和使用條件。
二、橋梁檢查種類
橋梁檢查的種類分為經(jīng)常性檢查、定期檢查和特殊檢查三種。
經(jīng)常性檢查由路段檢查人或橋梁養(yǎng)護人員進行巡視檢查。目的是確保橋梁結(jié)構(gòu)功能正常，使結(jié)構(gòu)能得到及時的養(yǎng)護和緊急處治，對一些重大問題作出報告。該項檢查的特點是檢查人員有機會在各種天氣情況下對橋梁進行觀察。
定期檢查是對橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量狀況進行定期跟蹤的全面檢查。通常是依靠富有經(jīng)驗專職橋梁檢查工程師，以目視觀察為主，輔以必要的工具、常規(guī)測量儀器、照相機和其他器材等手段，實地判斷病害原因，作出質(zhì)量狀況評分，并估計需要維修的范圍及方法，或提出限制交通的建議。對需要進一步查明原因或繼續(xù)觀察的缺損部件，提出特殊檢查或下次檢查的時間要求。
特殊檢查是因各種特殊原因由專家們依據(jù)一定的物理、化學(xué)無破損檢驗手段對橋梁進行的全面察看、測強和測缺，旨在找出損壞的明確原因、程度和范圍，分析損壞所造成的后果以及潛在缺陷可能給結(jié)構(gòu)帶來的危險。通常在下列四種情況下需對橋梁進行特殊檢查：（1）有必要使用特殊設(shè)備或?qū)ｉT技術(shù)對定期檢查作補充時；（2）在進行復(fù)雜和昂貴的維修前，須查出定期檢查中未能發(fā)現(xiàn)的損壞情況時；（3）在發(fā)生特殊事件后，如地震、洪水災(zāi)害、采空區(qū)塌陷、巖溶損害、撞擊事故和超重車輛過橋后；（4）需要使用特殊儀器需作特別詳細記錄的檢查，擬評定結(jié)構(gòu)實際狀況時。特殊檢查一般由現(xiàn)場檢查和實驗室測試分析兩大部分組成。
三、橋梁現(xiàn)場病害的檢查
橋梁結(jié)構(gòu)的使用效能及耐用年限，主要由設(shè)計、施工和所用材料質(zhì)量而定。由于設(shè)計、施工和材料可能存在某些缺陷，這些缺陷使橋梁結(jié)構(gòu)在先天上存在著某些薄弱點。另外，橋梁在營運使用中又會受到不可避免的人為損傷及各種大自然侵蝕，帶來后天病害。先天缺陷和后天病害的不利影響往往疊加在一起，再遇上荷載和外力的臨界組合，很容易使橋梁發(fā)生不可預(yù)見的損壞。一處或某幾處局部的損壞又可能產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，波及到更多的位置，發(fā)展成更大的損壞，乃至危及橋梁的安全。所以，橋梁檢查就是要及時發(fā)現(xiàn)早期病害，在尚未出現(xiàn)更大損傷之前就能采取維修養(yǎng)護措施，以控制病害發(fā)展或把病害清除，從而確保橋梁的正常使用。
要及時發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的病害，就必須對橋梁進行檢查。橋梁結(jié)構(gòu)的檢查，是保證橋梁正常使用、進行維修加固的重要依據(jù)。沒有正規(guī)的檢查就不可能有合理的維修。病害發(fā)現(xiàn)得越早，維修工作量就越??；發(fā)現(xiàn)得越晚，維修工作量就越大。檢查不及時或不充分就有可能使橋梁病害得不到發(fā)現(xiàn)而潛藏著隱患。因此，檢查橋梁結(jié)構(gòu)的目的在于隨時掌握結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況和安全狀態(tài)，總結(jié)設(shè)計、施工、使用和維修的經(jīng)驗和教訓(xùn)，檢定現(xiàn)有橋梁的承載能力和通行能力；指導(dǎo)對橋梁的正確使用、管理與維修等。
舊橋現(xiàn)場的外觀調(diào)查是通過橋梁檢查人員的目測及有關(guān)量測儀器對橋梁進行全面細致的檢查，以便發(fā)現(xiàn)橋梁的缺陷或損傷的外部跡象，并分析其產(chǎn)生的原因。同時要測量橋梁主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際幾何尺寸。對于鋼筋混凝土橋梁，還要檢查鋼筋布置情況以及混凝土材料的有關(guān)性能。
盡管道路橋梁的結(jié)構(gòu)形式較多，但是對舊橋現(xiàn)場的外觀調(diào)查工作的主要內(nèi)容仍能歸納成幾個方面。
?。ㄒ唬?、橋面系的外觀檢查
橋面系的外觀調(diào)查，可以按橋面系組成的四部分依次檢查。
（一）橋面鋪裝的檢查
橋面鋪裝的功能是使車輛安全而舒適地行駛。當(dāng)橋面鋪裝產(chǎn)生病害后，會產(chǎn)生如下后果：
1、鋪裝粗糙度不足或鋪裝層脫落，容易引起大的交通事故；
2、由于橋面鋪裝不平整等引起汽車車輛對橋梁的沖擊效應(yīng)增大，使橋面板等結(jié)構(gòu)的耐久性降低；
3、在伸縮縫的前后，橋梁鋪裝層與伸縮縫裝置之間的高低差不僅促使鋪裝本身的破壞，而且會促使伸縮縫裝置的破壞。
作為橋面鋪裝的外觀檢查首先是調(diào)查橋面鋪裝的類型，然后調(diào)查鋪裝層存在的主要缺陷。
瀝青橋面鋪裝的主要病害有：輕微裂縫（發(fā)狀或條狀）、嚴重裂縫（龜裂、縱、橫裂縫）、坑槽、車轍、擁包、磨光和起皮等。此外，瀝青橋面鋪裝應(yīng)保證足夠的平整而粗糙，過分光滑雨天易使車輛打滑。
水泥混凝土橋面鋪裝的主要病害有：裂縫、剝落、坑洞、磨光等。
關(guān)于橋面鋪裝缺陷與損傷的外觀檢查方法、項目、記錄格式及初步評定可參照《公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范（JTJ073-96）》中有關(guān)條文進行。
?。ǘ┥炜s縫裝置的檢查
伸縮縫設(shè)置于梁端構(gòu)造較弱部位，因直接承受車輛的反復(fù)荷載，故最易遭受破壞。隨著交通量的增大，重車增多，這些老的伸縮縫裝置的破壞逐漸增多。這不僅妨礙行駛性能，而且會發(fā)展到引起結(jié)構(gòu)本身的破壞，如橋面伸縮縫的損壞，使水向下滲漏從而影響梁體端部結(jié)構(gòu)和造成支座銹蝕等破壞。
伸縮縫裝置的損壞往往還會引起駕駛員心理上不快，從而可能引發(fā)駕駛事故。
各種伸縮縫裝置一般具有的缺陷往往表現(xiàn)在伸縮縫本身的破壞損傷、錨固件損壞、接頭周圍部位后鋪筑料的剝落、凹凸不平等等，這些缺陷也成為伸縮縫處漏水的原因，從而加速支座和結(jié)構(gòu)本身的惡化。
