淺談橋梁結(jié)構(gòu)耐久性問題的思考

橋梁結(jié)構(gòu)耐久性問題的思考橋梁營運過程中，由于頻繁承載，甚至超載，再加上自然因素（如雨、雪等）的影響，以及交通事故等人為事端的侵襲，會造成橋梁損傷和局部破壞。隨著使用年限的增加，橋梁的損傷種類和損傷部位會越來越多，其程度也會越來越嚴(yán)重。如果因設(shè)計和施工的原因，導(dǎo)致一座先天不足的橋梁，則運營中更會問題不斷，難以維持正常使用狀態(tài)。因此，橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性問題和養(yǎng)護(hù)維修工作越來越顯得重要。只有認(rèn)真地、不斷地對橋梁結(jié)構(gòu)的病害進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修才能保持橋梁的各組成部分處于健康狀態(tài)，確保橋梁抵抗自然災(zāi)害的能力。在保證安全運營的同時，最大限度的實現(xiàn)和延長橋梁的設(shè)計和使用壽命。下面，通過在界**高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)中的工作實踐，簡單分析一下橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性問題。橋梁病害界**高速公路一期工程內(nèi)的**河特大橋，全長787.36m，為鋼筋混凝土板梁橋，投入運營時間為2001年4月，運營一年多時間，橋面出現(xiàn)的病害有：①橋面連續(xù)部分損壞：斷裂、破碎、坑洞、露筋、露骨。②橋面鋪裝損壞：網(wǎng)狀裂縫、放射性裂縫、絞縫位置出現(xiàn)縱縫、剝落、破碎、露筋、露骨和坑洞。橋梁病害原因分析每座橋梁都有其設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)病害的根源完全在于運營中的過橋車輛的通行和自然條件的影響，且超過設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因而直接縮短了橋梁的使用壽命。（一）重載車輛的通行是影響著橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)的發(fā)展，由公路運輸特大、特重設(shè)備以日趨頻繁，加上經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，不少經(jīng)營車主的貨車裝貨物重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于核定的車輛噸位數(shù)。因此，裝載這些設(shè)備和貨物的車輛往往成為超重車輛，這些車輛又需要從現(xiàn)有橋梁上通過。而原有橋梁又因為設(shè)計荷載的等級所限，不能適應(yīng)超重車輛過橋的需要。這就必將引起橋梁的損壞，甚至發(fā)生重大事故。（二）設(shè)計方面**河特大橋上部有三跨一聯(lián)、四跨一聯(lián)的梁板橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)型式，在重載車輛的行駛下，連續(xù)部分的橋面由于受負(fù)彎矩的作用，加之施工過程的誤差（實際厚度不足12cm），設(shè)計12cm厚的鋼筋混凝土面層易斷裂、破碎。由于設(shè)計上的這一不足之處，在后期高速公路橋梁結(jié)構(gòu)連續(xù)部分設(shè)計中，已將梁板連續(xù)段設(shè)計為端橫梁型式，增加整體穩(wěn)定性，克服了這一薄弱環(huán)節(jié)，值得借鑒。（三）施工、監(jiān)理方面**河特大橋施工時由于對質(zhì)量要求不夠嚴(yán)格，監(jiān)理把關(guān)不過硬，不同程度地出現(xiàn)橋梁病害。從鑿除的橋面鋪裝來看，鋪裝層厚度不等，小于設(shè)計要求；梁端接頭縫寬不等，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計要求。從支座上看，安裝梁板時，沒有認(rèn)真檢查支座安裝的是否滿足質(zhì)量要求，甚至有的脫空、偏位、缺少，梁板四個支座受力不均，造成支座變形大，損壞嚴(yán)重。這樣在荷載的作用下，必須導(dǎo)致梁板絞縫和橋面鋪裝出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。（四）養(yǎng)護(hù)方面由于受“重建輕養(yǎng)”思想的束縛，養(yǎng)護(hù)上往往“只養(yǎng)路，不養(yǎng)橋”。一方面，對橋梁在建設(shè)中的質(zhì)量抱樂觀態(tài)度，加上橋梁養(yǎng)護(hù)的檢測手段、檢測儀器嚴(yán)重缺乏，問題出來時才去分析、解決。另一方面橋梁維修的費用相當(dāng)大，考慮養(yǎng)護(hù)成本過高。因而，沒有起到真正意義上的“預(yù)防性養(yǎng)護(hù)“，使之耐久性減弱，壽命縮短。橋梁的養(yǎng)護(hù)與維修（一）橋面維修針對**河特大橋病害狀況，2004年5月初，實施對該橋右幅的橋面連續(xù)部分和橋面破損部分進(jìn)行了維修和補強處理。1、維修方法⑴橋面鋪裝的單條裂縫做灌縫處理，網(wǎng)狀裂縫、放射性裂縫做局部鑿除，澆筑鋼筋纖維砼，鋼筋適當(dāng)加密。⑵補植原梁板絞縫￠12的鋼筋，澆筑鋼筋纖維砼，規(guī)范施工。⑶橋面連續(xù)的砼應(yīng)鑿除，清理干凈，補植鋼筋，安裝仿毛勒伸縮縫，澆筑鋼筋鋼纖維砼。2、工藝流程橋面連續(xù)縫維修鑿除破損砼、鑿毛接合面焊接或埋設(shè)鋼筋表面處理（清掃、干燥涂粘結(jié)劑）安裝補強鋼筋網(wǎng)澆筑鋼纖維砼補強養(yǎng)生橋面維修后經(jīng)過半年多時間的通車運營，效果不太明顯。與此同時，2004年9月對該橋進(jìn)行全面檢測，除橋面存在的病害外，橋梁支座的缺損、脫空情況比較多，且梁板裂縫、混凝土剝落、露筋現(xiàn)象存在。由此，2005年6月重新開始對該橋進(jìn)行維修，以提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，保證橋梁的正常運營。（二）支座維修與更換根據(jù)橋梁檢測報告，支座缺損狀況歸納為：缺少支座、支座偏位、支座脫空、支座墊層破碎、支座變形或老化、開裂、剝離和支座形式不正確。1、維修和更換方法橋面連續(xù)砼鑿除后，采取頂升法，進(jìn)行支座的維修和更換。因梁體底部與蓋梁或承臺頂面的間隙均小于6cm，直接用扁型液壓千斤頂無法進(jìn)行（扁型液壓千斤頂自身的高度僅為6cm），所以只能在原地面修整后，并利用承臺，鋪設(shè)枕更換橋梁支座木，搭設(shè)貝雷式鋼支架和工作平臺，安裝數(shù)個液壓千斤頂，同時受力并均衡地將整幅梁板端部徐徐升起，超出支座高度3mm左右，并用臨時支撐塊塞入梁板底，注意千斤頂不能卸載，保證安全。具體方法如下：⑴缺少支座的，清理好支座墊塊，補充新的支座。⑵支座位置不正確的，可慢慢調(diào)整位置，加以矯正。⑶支座脫空的，視脫空的間隙大小，可采用搗筑砂漿或細(xì)石砼墊層最好加入環(huán)氧樹脂）、加入鋼板墊層或預(yù)制鋼筋砼塊的辦法。⑷支座墊塊破損的，清理碎渣，可采用搗筑砂漿或細(xì)石砼墊層找平，具有一定的強度后再安放支座。⑸對于支座變形或老化、開裂、剝離及支座型式不正確的，必須予以更換。支座維修和更換完成以后，取出臨時支撐塊，徐徐降落上部構(gòu)造，并注意千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)保持均衡，以保證上部構(gòu)造恢復(fù)原位。2、工藝流程和工藝布置示意圖清理、平整原地面（露出承臺）鋪設(shè)枕木搭設(shè)工作平臺（貝雷式鋼架）安放液壓千斤頂頂升上部構(gòu)造安放臨時撐塊維修和更換支座取出臨時支撐塊降落上部構(gòu)造拆除工作平臺（三）設(shè)置車輛通行警示標(biāo)志牌在**河特大橋的兩端200米處設(shè)置了“前方橋梁，減速慢行”的警示標(biāo)志牌，用于提醒駕駛?cè)藛T減速慢行通過該橋。以減小對橋梁的沖擊力，防止車輛高速行駛出現(xiàn)撞擊橋梁的安全事故，保證行車和橋梁設(shè)施的安全。通過對**河大橋橋面病害進(jìn)行維修加固，提高了該橋質(zhì)量狀況，消除了社會不良影響。經(jīng)過一年的跟蹤觀察，目前該橋始終處于良好的運營狀態(tài)。建議和想法治超工作，勢在必行通過對超重車輛過橋的管理，可盡量減少過橋車輛的載重或偏載，減輕橋梁的受力，可控制車輛的合理行駛位置、控制行駛速度，使其在最佳有利的交通條件下行駛，減輕橋的負(fù)擔(dān)。這主要從以下幾方面進(jìn)行管理：超重車輛過橋的申報需要過橋的車輛貨主必須事先將運送貨物的品名、重量、體積或裝載車輛型號、外形尺寸、自重、軸數(shù)、軸距、單位壓力等，以及發(fā)送地點、欲經(jīng)橋的時間等情況，提前向高速公路管理部門提交書面的超重車輛過橋申請單，并落實安全措施，經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)后方可過橋。2、超重車輛過橋的措施⑴、超重車輛過橋前，應(yīng)根據(jù)橋的實際狀況，進(jìn)行一次全面檢查。⑵、超重車輛過橋時應(yīng)選擇交通量較小的，并應(yīng)事前通告，進(jìn)行中請公安、路政部門配合，以確保安全。⑶、超重車輛過橋時，不得有其他車輛同時過橋，也不得有人群荷載。⑷、超重車輛過橋時，要低速行駛，限速5km/h；同時，嚴(yán)禁在橋上變速、制動、停留。⑸、使超重車輛沿橋面中心線行駛。（二）做好設(shè)計回訪工作設(shè)計部門對所設(shè)計的高速公路大、中、小橋梁應(yīng)創(chuàng)造條件跟蹤調(diào)查，聽取養(yǎng)護(hù)管理部門反饋意見，根據(jù)橋梁在運營過程中所發(fā)生的各類病害，查找在設(shè)計中存在的問題，便于在以后的其他高速公路同類橋梁設(shè)計中有所改進(jìn)。并針對病害類型提出切實可行的維修方案。（三）建立橋梁養(yǎng)護(hù)檢查、檢測與檔案管理制度，加強養(yǎng)護(hù)管理工作充分收集橋梁的有關(guān)資料，包括計算書、設(shè)計圖、竣工圖、材料實驗報告、施工記錄、養(yǎng)護(hù)維修檔案、歷次橋梁定期檢查和特殊檢查