尤正奇

(甘肅省公路交通建設集團有限公司 蘭州 730000)

引言

從很多橋梁病害研究結果來看，我國相當多的簡支梁橋處于損傷狀態(tài)，有的甚至處于危險狀態(tài)。雖然國家每年都會下?lián)艽罅康馁Y金用于橋梁的檢修與加固，對橋梁的病害進行修補，但由于我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，而經(jīng)濟的快速發(fā)展就會必然造成公路交通流量快速增長，而且還會存在很多非法改裝的超重車輛存在，這種情況就對橋梁的極限承載能力造成很大的考驗[1-4]。此外荷載等級較低的橋梁在總橋梁數(shù)目中占比較大，特別是農村橋梁的實際情況可能更差[5-7]。在這些背景下，大量的橋梁的結構性病害開始出現(xiàn)，并且不斷的發(fā)展，給交通的通行造成一定的阻礙，因而對于這些橋梁需采取積極有效的加固措施，以滿足運營的需求，保證交通運輸安全暢通。

近些年，橋梁的評定標準，結構檢測、健康監(jiān)測、承載能力評定等技術不斷的快速發(fā)展，并逐步趨向量化、標準化方向[8-11]。但是總的看來，在特殊橋梁典型病害的質量控制方面研究尚不完善，在鋼筋材料特性和施工工藝方面的研究還存在一些不足，因此，鋼筋設計規(guī)范化、設計計算理論和特殊加固方法施工工藝等方面的研究有待加強。

1 工程概況與施工特點

橋梁的基本資料可幫助了解橋梁現(xiàn)實狀況，是進行橋梁鑒定工作的重要前提。橋梁結構可靠安全性能主要由設計、施工和所用材料質量而定。設計、施工和材料的不足使結構必然存在安全隱患。另外，橋梁在運營時又會經(jīng)受不同程度的自然損壞和人為破壞。這些因素往往會疊加在一起，促使橋梁的病害的產(chǎn)生。再加上橋梁的病害連鎖破壞，橋梁會出現(xiàn)大量的病害，就會導致橋梁處于危險狀態(tài)。橋梁的現(xiàn)場病害勘察是最常用的檢查手段，能夠直觀的發(fā)現(xiàn)橋梁現(xiàn)存的部分缺陷和損傷情況。同時也要復核橋梁重要構件的尺寸，對于公路簡支梁橋，一般為鋼筋混凝土橋梁，同時也要對混凝土和鋼筋進行實驗檢測。

某跨線橋位于汕昆高速公路上，上部結構為預制預應力混凝土簡支T梁，單跨7片梁，孔跨布置為左幅8×30m，右幅20+7×30+3×20m；該公路橋設計為Ⅰ級，橋墩采用鋼筋混凝土柱墩和樁基礎，支座為板式橡膠支座，橋臺采用帶肋板式橋臺、立柱橋臺和樁基礎，伸縮縫采用XLF80C伸縮縫。本次檢測中發(fā)現(xiàn)混凝土破損1處，面積為0.10×0.08m2，L3-1-1#橫隔板濕接縫與預制板間裂縫，長度為1.7m，典型裂縫寬度為0.20mm；L3-1-4#橫隔板底部混凝土破損露筋，面積為0.10×0.10m2；L5-5-2#橫隔板底部1處混凝土剝離。2#橋臺護坡X=0.2m，1條橫向裂縫，修補后重新開裂。發(fā)現(xiàn)蓋梁存在水跡1處；蓋梁存在垃圾堆積3處；墩頂存在垃圾堆積1處；蓋梁存在豎向裂縫16條，分布于6片蓋梁上，長度介于0.30～0.75m之間，典型裂縫寬度介于0.08～0.15m之間；蓋梁銹脹露筋8處，分布于2片蓋梁上，面積介于0.05m×0.03m～0.05m×0.30m；蓋梁露筋2處，分布于2片蓋梁，面積分別為0.05m×0.22m、0.05m×0.10m。0#橋臺背墻與右翼板轉角處水跡泛白，長度為0.4m，19#橋臺X=5m處露筋1處，面積為0.05m×0.20m。從常規(guī)外觀質量檢查來看，基礎未見顯見性沖刷掏空、破損、沉降、位移等病害現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)全橋防撞墻存在局部銹脹露筋現(xiàn)象499處，銹脹露筋面積介于0.02m×0.02m～0.04m×0.40m之間，防拋網(wǎng)固定螺栓嚴重銹蝕，防拋網(wǎng)起皮脫落1處。

2 路橋橋梁常見病害維修控制養(yǎng)護方法

2.1 橋梁常見病害的養(yǎng)護維修方法

對于混凝土的的剝落、蜂窩麻面及鋼筋的銹脹原因可能是混凝土保護層厚度不夠，混凝土質量差，或者鹽害所致，這樣在檢查中就應該確定混凝土劣化的原因和范圍，制定維修方案。對于一般較小面積的劣化的混凝土可以利用機具將劣化的混凝土層鏟除，然后配合高一強度的混凝土進行修復，對于大面積的劣化，要對所有混凝土層進行置換。檢查時應該詳細的記錄裂縫的部位、長度以及走向，為制定進一步的檢查方案提供依據(jù)，在維修中處理裂縫的方案應根據(jù)其嚴重性而確定，而一些對結構安全威脅不大的裂縫，可只采取封閉裂縫的措施。

針對劣化原因及范圍做出維修計劃(可能造成嚴重傷害的情況下，應及時采取補救措施)。對于橋梁的安全構成威脅，對于較寬的裂縫應立即進行限載、維修，對于細小的裂縫，可繼續(xù)進行密切的觀察；記錄劈裂的部位，初測裂縫的寬度、描述裂縫的新舊程度及形態(tài)。在溫度驟變、地震過后或發(fā)生其他異常情況后，該部位就屬于重點的檢查對象了，一旦發(fā)生此類病害，應立即匯報，并進行詳細調查，同時評估橋梁承載能力并采取加固措施。梁上部的滯水，通常在日常檢查的很多情況下檢查不出。因此，在橋墩蓋梁墩柱確認有漏水的情況下，有必要對上部結構的漏水及蓋梁上部的滯水情況、支撐的腐蝕狀況進行調查?？赏ㄟ^輕敲擊混凝土，檢查是否有剝離或者空洞聲，嚴重者應立即修補；另應觀察耳墻裂縫的形態(tài)，以判明開裂的原因，并注意觀察是否有側向突出現(xiàn)象。

橋面鋪裝層產(chǎn)生的裂縫、坑槽、不平整，造成這些病害的原因是多方面的，對于此就應該通過目測并記錄裂縫開裂的位置、范圍以及裂縫的走向。損壞面積小時，進行局部的修補；損壞面積大時，就需要將整跨的鋪裝層鑿除之后重新的進行鋪設。橋梁伸縮縫內雜物堆積，造成堵塞，造成該情況的原因肯能是垃圾物在雨水的沖刷作用下堆積于此，為此應用手或者是鐵夾清理伸縮縫中的垃圾物，以免長期堆積影響伸縮縫的性能。欄桿、護欄的涂裝層及混凝土發(fā)生缺損時，會導致內部配筋易腐蝕。大面積成片的缺損往往是選用的涂裝材料或工藝的問題，局部小面積的缺損多是涂裝時的基面局部處理不當，對此應通過目測并記錄缺損的位置、程度，注意是大面積成片的缺損，還是局部的缺損，可拍攝照片以進行說明。鋼筋混凝土護欄柱混凝土嚴重老化、露筋、鋼護欄柱銹蝕。

2.2 簡支 T 梁橋上部結構的病害及成因

2.2.1 主要典型病害

根據(jù)調研，T梁主要病害有：

①混凝土表面剝落、混凝土破損、濕接縫滲水、鋼筋銹蝕、鋼筋外露等。

②腹板下緣部分出現(xiàn)很多豎向裂縫，多發(fā)生在跨中附近，裂縫向上可到翼緣板；腹板中有時會出現(xiàn)網(wǎng)狀無規(guī)律的細小裂縫；支座附近的腹板通常出現(xiàn)斜裂縫。

③梁底出現(xiàn)橫向裂縫，集中在跨中，由下往上，到中和軸減少。

④橫隔板以及與梁連接處易出現(xiàn)裂縫，裂縫由下向上。

2.2.2 病害成因

(1)施工期問題導致病害的成因

a.梁端支座預埋鋼板縱坡調平采用砂礫定位，砼澆筑振搗時砂礫擠出致使鋼板調平失效，引起T梁安裝時支座局部脫空，支座受力不均、變形不一致，最終容易出現(xiàn)橋面開裂同時縮短支座壽命。

b.主梁鋼筋連接不符合規(guī)范要求，鋼筋保護層墊塊形同虛設。

c.底模端部不能適應角變位，預應力束張拉后梁端底部砼壓裂。

d.T梁模板加工制作不當，導致翼緣板鋼筋被截斷；T翼緣板鋼筋不按設計制作，長短不一。

e.梁封錨砼施工質量差，砼澆筑不密實、收縮大，降低結構耐久性。

f.彎道上或互通內變寬橋梁T梁預制時，沒有控制好每片梁的長度或端部沒有按設計角度預制，導致安裝時相鄰跨抵緊或間歇過大，梁體不能安放到設計位置，從而引起橫橋向各片T梁間橫隔板錯位。

g.砼澆筑時發(fā)生管道移位、波紋管漏漿堵管、波紋管附近砼或錨下砼振搗不密實，導致T梁出現(xiàn)開裂：錨下開裂、底板開裂、T梁腹板開裂等。

h.濕接縫砼澆筑質量差。

i.T梁預制外觀普遍不好，氣孔、漏漿、蜂窩、麻面、翻砂現(xiàn)象呈常態(tài)，砼水灰比、塌落度控制不嚴，養(yǎng)護不及時或沒有覆蓋，導致翼緣板上面裂縫多，影響結構耐久性。

j.T梁翼緣板及橫隔板精度控制差，導致濕接縫鋼筋彎折，傳力不利；翼緣板橋面橫坡控制差，通過濕接縫折線連接，橋面鋪裝厚薄不一，易使橋面過早破壞。某個項目一跨梁安裝好后發(fā)現(xiàn)翼緣板超高橫坡預制相反。

(2)運營及養(yǎng)護期問題導致病害的成因

a.T梁間濕接縫薄弱，橫隔板損壞嚴重，長期荷載作用下，導致橫向聯(lián)系失效，相鄰梁上下錯動明顯，橋面鋪裝出現(xiàn)縱橋向反射裂縫。

b.老標準圖的T梁間無濕接縫，預制結構直接對接，且連接比較薄弱；或采用預埋鋼板焊接，在豎向荷載和橋面滲水的作用下，鋼板焊縫銹蝕開裂，導致橫向聯(lián)系減弱在長期動載作用下較為薄弱的聯(lián)結容易出現(xiàn)裂紋，T梁間整體性被破壞，降低了梁的橫向剛度和扭轉剛度。T梁趨于單梁受力狀態(tài)。

c.老標準圖的非預應力T梁上往往出現(xiàn)底板和腹板裂縫；該類T梁腹板較薄，且構造筋配置率偏低。大部分T梁1/4跨與3/4跨之間普遍存在腹板中部的豎向裂縫，此類裂縫既不始于梁底，也未延伸至梁頂部，呈現(xiàn)為“棗核型”，此類裂縫主要是由于溫度變化時混凝土不均勻收縮。

3 路橋施工技術質量安全保障體系

3.1 質量管理體系

對路橋工程項目的施工質量保證體系，需要做到“橫向到邊、縱向到底、控制有效”。質量檢驗處監(jiān)督，工地自檢組控制相結合的管理體制，嚴格進行“自檢、互檢、交接檢”，堅決杜絕不合格工序或有質量隱患的工序被放行。落實工程施工的三級質量保證體系，以確保工程質量目標的實現(xiàn)。項目質量的保證措施由項目經(jīng)理部嚴格按質量體系中的要求進行，嚴把工序關，由工作質量保證工序質量，由工序質量保證工程質量。質量保證體系圖如圖1所示。

圖1 質量保證體系圖

3.2 安全保證體系

為保障工程施工人員的安全，預防事故發(fā)生，路橋施工中需要貫徹執(zhí)行“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針，堅持“一崗雙責”和“管生產(chǎn)必須管安全”的原則，根據(jù)《安全生產(chǎn)法》和《建設工程安全生產(chǎn)管理條例》及其它相關法律法規(guī)的規(guī)定，結合項目特點，建立合適的安全保證體系。

3.3 安全生產(chǎn)教育學習及預防措施

任何進場的個人或施工隊伍，首先要經(jīng)過三級安全生立培訓教育，即項目級安全教育、工區(qū)級安全教育和施工隊級安全教育和新工序安全技術交底。在日常安全生產(chǎn)管理工作中，要進行經(jīng)常性教育和班前教育，以提高項目員工的安全防范意識，預防傷亡事故和職業(yè)危害，促進項目生產(chǎn)的安全發(fā)展。建立健全項目安全生產(chǎn)管理制度和各類機械設備安全操作規(guī)程。由項目安全環(huán)保部，具體履行監(jiān)督、檢查、管理各專業(yè)施工隊的安全工作。職業(yè)健康安全生產(chǎn)保證體系框見圖2。

圖2 職業(yè)健康安全生產(chǎn)保證體系圖

4 結論

隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，城市的人口越來越多，同時城市中各類基礎設施正呈多樣化、復雜化、密集化的發(fā)展趨勢。城市居民對橋梁、道路、建筑物等基礎設施的依賴程度越來越高，由于常年累月的環(huán)境荷載作用會使這些處于使用中的工程設施出現(xiàn)各種各樣的病害，特別是當遭遇暴雨、颶風、地震、泥石流等自然災害時，往往會對工程結構造成嚴重的破壞，最終會導致巨大的人員傷亡事故和巨額的財產(chǎn)損失。通過對橋梁的病害描述總結出梁式橋普遍存在的病害類型，并對病害產(chǎn)生的可能原因進行簡單的解釋然后針對這些病害的養(yǎng)護維修方法進行闡述。研究內容可為橋梁養(yǎng)護管理人員在其以后的養(yǎng)護維修工作中提供參考。