王繼平
我國公路事業(yè)通過30余年的蓬勃發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)初具規(guī)模,但部分道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低,隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,特別近年來,交通運輸?shù)陌l(fā)展,荷載等級的不斷提高,加上我省運煤超載車輛大幅增長,大部分二、三級公路已經(jīng)不能滿足交通增長的需求,這些公路上橋梁的病害及缺陷更加嚴(yán)重,影響制約著公路順暢及交通運輸?shù)男枰?/p>
下面筆者結(jié)合山西省某項目一級公路改造項目,論述全橋總體技術(shù)狀況綜合評定。
一般來說,對改建項目上使用的舊橋,應(yīng)對舊橋進(jìn)行檢測、評定,并根據(jù)評定結(jié)果,提出技術(shù)可行的加固、改造或拆除新建方案。
舊橋檢測首先應(yīng)從其管理部門收集該橋的設(shè)計資料(設(shè)計文件、計算程序、方法、結(jié)果),開工、竣工時間,材料試驗報告,運營期的管理、養(yǎng)護(hù)、加固、改造等情況,養(yǎng)護(hù)部門的歷年檢測情況等詳細(xì)資料,全面了解該橋。其次實地通過勘測人員的目測發(fā)現(xiàn)橋梁的缺陷或損傷外部跡象,采用有關(guān)量測儀器對橋梁進(jìn)行全面細(xì)致的檢測,同時對橋梁主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際幾何尺寸、鋼筋布置情況以及混凝土材料的有關(guān)性能進(jìn)行檢測,從而分析病害產(chǎn)生的原因。檢測的主要內(nèi)容有以下幾個方面:
1)橋面系。直接承受車輛、人群等荷載并將其傳遞到主梁的整個橋面構(gòu)造系統(tǒng)。本項檢測較簡單,主要依靠目測。主要檢測伸縮縫有無變形、破損、脫落、漏水,護(hù)欄或防撞墻有無撞壞、斷裂、錯位、缺件、剝落、銹蝕,橋面鋪裝有無橋頭跳車、波浪、坑槽、裂縫等。量測橋面線形平、縱數(shù)據(jù),橋面寬度、護(hù)欄、防撞墻尺寸、橋面鋪裝的類型厚度等。2)主梁。支承各種荷載并將其傳遞至墩、臺的梁。現(xiàn)有二、三級公路橋的主梁主要有拱、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。本項檢測較重要,主要檢測拱橋的主拱圈、拱肋、側(cè)墻是否開裂、破損等。板橋混凝土有無滲水、表層風(fēng)化、剝落、鋼筋外露腐蝕、裂縫,梁端頭、底面是否損壞,是否存在單板受力絞縫破壞現(xiàn)象,預(yù)應(yīng)力鋼束錨固區(qū)混凝土外觀,沿預(yù)應(yīng)力筋方向混凝土有無裂縫等。量測主梁各部位尺寸、長度等。3)支座。設(shè)置在橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間,使上部結(jié)構(gòu)具有一定活動性的傳力裝置。由于以前設(shè)計的橋梁支座下墊石厚度較薄,大多支座受損不易觀察。本項主要檢測支座組件是否完好、清潔,有無斷裂、錯位、脫空。活動支座是否靈活,是否滿足實際位移,固定支座的錨栓是否完好,支撐墊石是否破損,簡易油毛氈支座是否老化、破裂、失效,橡膠支座是否老化、變形,位置是否正確,四氟滑板支座是否老化,橡膠塊是否滑出鋼板,盆式支座的固定螺栓是否剪斷,螺母是否松動,外露鋼盆是否銹蝕等。4)下部構(gòu)造。支承橋梁上部結(jié)構(gòu)并將其荷載傳遞給地基的橋墩、橋臺和基礎(chǔ)的總稱。本項主要檢測混凝土墩、臺、蓋梁有無剝落、風(fēng)化、開裂、露筋,石砌墩臺有無砌塊斷裂、通縫脫開、變形,墩臺及基礎(chǔ)有無滑動、傾斜、下沉等,翼墻、耳墻的完好情況,調(diào)查橋下凈空是否滿足泄洪要求,基礎(chǔ)處的沖刷、水毀、腐蝕情況等。量測墩、臺、蓋梁、系梁、承臺等各部位尺寸。5)橋頭連接部。主要是減輕車輛對橋頭的沖擊作用。檢測臺后填料有無擠壓隆起或沉降等,錐坡、護(hù)坡的完好情況。6)調(diào)治工程。為引導(dǎo)和改變水流方向,使水流平順通過橋孔并減緩水流對橋位附近河床、河岸的沖刷而修建的水工構(gòu)造物。本項主要檢測調(diào)治工程是否完好,沖刷情況,功能是否適用,橋位段河床是否有明顯的沖淤或漂浮物堵塞現(xiàn)象等。
全橋總體技術(shù)狀況等級評定有三種,分別為考慮橋梁各部件權(quán)重的綜合評定方法、重要部件最差的缺損狀況評定、對照橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)。筆者負(fù)責(zé)的山西省某項目一級公路改造項目采用了橋梁各部件權(quán)重的綜合評定方法對全橋總體技術(shù)狀況進(jìn)行了綜合評定。
1)評定標(biāo)度。根據(jù)本項目某大橋外業(yè)橋梁外觀記錄、量測的數(shù)據(jù),對本橋的各部件缺損狀況進(jìn)行評定(見表1)。每個部件的評定標(biāo)度為0(表示狀態(tài)完好或沒有設(shè)置的構(gòu)造部件)~5(表示狀態(tài)危險或原未設(shè)置而經(jīng)調(diào)查表明需要補設(shè)的構(gòu)件)(每個部件評定標(biāo)度的選取見JTG H11-2004公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范表3.5.2-1)。
同時各部件在全橋中也占有不同的權(quán)重,見表1。
表1 某大橋各部件權(quán)重、評定標(biāo)度表
3)評定分類結(jié)果見表2。通過評定,本橋綜合評分較低,被劃分為四、五類。
表2 某大橋評定分類結(jié)果表
4)評定論證及采取的對策。由于本橋當(dāng)初設(shè)計時是按照汽—20(掛100)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計,結(jié)合管理養(yǎng)護(hù)部門的意見、橋頭樹立的危橋標(biāo)志及檢測期間運煤車輛通過時所觀察到橋梁的狀況,重要部位上、下部通過運煤超載車輛多年超負(fù)荷的踐踏,已經(jīng)顯現(xiàn)功能性病害,且有繼續(xù)擴張的現(xiàn)象,關(guān)鍵部位部分材料強度達(dá)到了極限,結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性和動力響應(yīng)不能達(dá)到正常交通通行的需要。本橋應(yīng)劃分為五類。考慮到本項目主要交通量為運煤車輛,建議拆除重建。
通過設(shè)計人員從技術(shù)上對改建項目上每一座橋梁進(jìn)行適應(yīng)性評定,逐個分析出其技術(shù)狀況的類別,并提出小修、中修、大修、改造或新建的建議、意見。從源頭上貫徹“六個堅持、六個樹立”的公路設(shè)計新理念,強調(diào)“安全、耐久、節(jié)約、和諧”,為設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟合理的作品奠定基礎(chǔ)。
[1]JTG C10-2007,公路勘測規(guī)范[S].
[2]JTG H11-2004,公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].
[3]JTG/T B05-2004,公路項目安全性評價指南[S].
[4]JTG/T J22-2008,公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范[S].
[5]GB/T 50283-1999,公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].