林朝暉
(廈門市公路事業(yè)發(fā)展中心,福建廈門 361000)
隨著城市化進(jìn)程的加快,鋼結(jié)構(gòu)人行天橋在城市交通中發(fā)揮的作用越來越重要。然而,由于環(huán)境復(fù)雜,這些人行天橋的養(yǎng)護(hù)管理面臨諸多挑戰(zhàn)。因此,需要對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)人行天橋進(jìn)行有效的維護(hù)養(yǎng)護(hù)管理,以延長(zhǎng)其使用壽命,提高其運(yùn)營安全性。
廈門曾厝垵文創(chuàng)村人行天橋(漁橋)于2015 年竣工驗(yàn)收并投入運(yùn)營使用。人行天橋主梁(主管)采用異型鋼結(jié)構(gòu),平面線形為三圓曲線,全長(zhǎng)82.73m,跨徑布置為(25.1+38.6)m。人行天橋?qū)挾妊貥蛄狠S線方向變寬,橋面凈寬3.4~6.2m,平面的弧線和寬闊的“魚肚”設(shè)計(jì),使平面俯視呈“魚”的造型。主橋兩側(cè)設(shè)置梯道,梯道全寬3.7m,凈寬3.4m。該橋由廈門市公路事業(yè)發(fā)展中心養(yǎng)護(hù)管理,養(yǎng)護(hù)類別為Ⅰ類。
廈門市曾厝垵文創(chuàng)村人行天橋(漁橋)長(zhǎng)期承受各種荷載,加之自然因素的影響,難免會(huì)積累損傷,導(dǎo)致出現(xiàn)一些病害。鑒于此,廈門市公路事業(yè)發(fā)展中心對(duì)該橋進(jìn)行定期檢測(cè)。檢測(cè)內(nèi)容主要包括靜動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)和焊縫質(zhì)量檢測(cè),通過科學(xué)評(píng)定其承載力及運(yùn)營的荷載等級(jí)等情況,排查橋梁安全隱患,同時(shí)進(jìn)行病害勘察,并對(duì)出現(xiàn)的病害進(jìn)行維修處治。
第一,環(huán)境影響。人行天橋處于臨海的環(huán)境,常年受到海風(fēng)和雨水的侵蝕,以及溫度變化的影響。同時(shí),天然環(huán)境還存在一定的鹽霧腐蝕問題,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)維養(yǎng)提出了更高的要求。
第二,人流壓力。該人行天橋是一個(gè)重要的通道,每天都有大量的人流,特別是節(jié)假日,橋梁負(fù)荷接近滿載。因此,需要在保證維修質(zhì)量的同時(shí),盡量減少對(duì)公眾生活的影響,這也給維養(yǎng)工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。
第三,橋梁結(jié)構(gòu)特殊。該橋采用小半徑組合式鋼結(jié)構(gòu)主梁,橋墩為異形斜腿鋼結(jié)構(gòu),橋梁整體受力較為復(fù)雜,局部應(yīng)力較為集中,出現(xiàn)了應(yīng)力腐蝕情況。
第四,物料老化和損壞。人行天橋的防腐木、鋼構(gòu)件、LED 燈帶等多種材料出現(xiàn)了不同程度的病害。需要進(jìn)行全面、詳細(xì)的檢測(cè),并制訂合理的維修計(jì)劃,以最小的成本獲得最大的維修效果,提高了維養(yǎng)管理的難度。
第五,安全問題。人行天橋位于交通繁忙的地帶,在維修過程中可能存在安全隱患。如何保證施工人員和過往行人的安全,以及如何防止維修過程中可能出現(xiàn)的意外事件,都需要精細(xì)的管理和周全的安全措施。
第六,資金管理。維修活動(dòng)需要大量的資金投入。如何有效管理資金,使每一分錢都能用在刀刃上,是項(xiàng)目管理的另一個(gè)重要難點(diǎn)。
第七,項(xiàng)目協(xié)調(diào)。人行天橋維修可能涉及多個(gè)部門,如城市管理部門、交通部門、公共安全部門等。如何在多部門之間進(jìn)行有效的溝通和協(xié)調(diào),以確保項(xiàng)目順利進(jìn)行,是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。
2.1.1 橋面系病害
由于人行天橋臨近海邊,常年受到沿海強(qiáng)紫外線照射與高鹽度海風(fēng)影響,加上溫度變化和干濕交替等因素,導(dǎo)致防腐木出現(xiàn)大量開裂、變形、起翹、松動(dòng)、螺絲松動(dòng)失效等現(xiàn)象。因?yàn)槿诵刑鞓蜻\(yùn)營使用狀態(tài)飽滿,使得人行踏步板鋼承托龍骨構(gòu)件出現(xiàn)大量嚴(yán)重銹蝕、起皮等現(xiàn)象,以及防腐木鋪裝下方線盒螺栓嚴(yán)重銹蝕、纜線外露不規(guī)整等現(xiàn)象。此外,橋面兩側(cè)LED燈帶外罩也出現(xiàn)老化破損、脫落等現(xiàn)象。
2.1.2 上部結(jié)構(gòu)病害
上部結(jié)構(gòu),尤其是魚骨架部分,出現(xiàn)涂裝顏色暗淡退化的問題(見圖1)。主要原因可能是防腐漆質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、施工不到位及缺乏維護(hù)和更新,導(dǎo)致原有涂裝無法有效保護(hù)結(jié)構(gòu)。
圖1 魚骨架涂裝顏色暗淡退化
2.1.3 下部結(jié)構(gòu)病害
人行天橋的橋墩部分存在局部鋼構(gòu)涂裝破損的問題(見圖2),主要是人為擦碰造成的小面積涂裝破損,加上外界環(huán)境(尤其是海風(fēng)和雨水)的侵蝕,最終導(dǎo)致較大面積的鋼構(gòu)涂裝破損和銹蝕。此外,不銹鋼欄桿也出現(xiàn)銹斑問題,可能是維護(hù)不足或使用的材料質(zhì)量不佳所致。
圖2 下部結(jié)構(gòu)主要病害圖
2.2.1 橋面系及附屬構(gòu)件
第一,對(duì)于開裂、變形、起翹、松動(dòng)和螺絲松動(dòng)失效的防腐木鋪裝,應(yīng)根據(jù)損傷程度,考慮進(jìn)行全面替換或局部修復(fù)。第二,對(duì)于嚴(yán)重銹蝕和起皮的人行踏步板鋼承托龍骨構(gòu)件,需要進(jìn)行防銹處理,并對(duì)銹蝕嚴(yán)重的部分進(jìn)行更換。此外,應(yīng)加強(qiáng)日常防銹維護(hù),以防止再次發(fā)生銹蝕問題。第三,對(duì)于橋面兩側(cè)老化、破損和脫落的LED 燈帶外罩,應(yīng)進(jìn)行更換,并檢查電路系統(tǒng),確保燈帶正常運(yùn)作。第四,對(duì)于防腐木鋪裝下方嚴(yán)重銹蝕的線盒螺栓和外露的纜線,應(yīng)對(duì)線盒螺栓進(jìn)行防銹處理或更換,并整理、固定外露的纜線,以防止電路短路或觸電事故。第五,對(duì)于出現(xiàn)多點(diǎn)銹斑的不銹鋼欄桿,應(yīng)清理銹斑、進(jìn)行防銹處理,并定期進(jìn)行檢查,以避免再次出現(xiàn)銹斑及銹斑擴(kuò)大。
2.2.2 上部結(jié)構(gòu)
對(duì)于涂裝顏色暗淡退化的魚骨架,需要重新進(jìn)行表面處理和涂裝。根據(jù)實(shí)際情況選擇具有良好耐候性和防腐功能的涂裝材料,確保涂裝材質(zhì)、顏色和厚度與原設(shè)計(jì)一致,使鋼結(jié)構(gòu)表層的涂裝厚度和黏附力接近原涂裝。
2.2.3 下部結(jié)構(gòu)
對(duì)于橋臺(tái)鋼構(gòu)涂裝局部破損、銹蝕等問題,先清理病害區(qū)域,去除銹蝕和舊的涂裝層,再對(duì)清理后的區(qū)域進(jìn)行防銹處理,并重新涂裝,以恢復(fù)其保護(hù)功能。對(duì)于膩?zhàn)娱_裂脫落的區(qū)域,需要重新打膩?zhàn)?,使表面平整,并進(jìn)行涂裝處理。
首先,需要保證人行天橋的人群荷載符合標(biāo)準(zhǔn),即q=5.0KN/m2,這是確保人行天橋安全的基礎(chǔ)。維修完成后,橋梁應(yīng)恢復(fù)到原設(shè)計(jì)負(fù)載能力。其次,維修完成后,需要對(duì)橋梁進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收。驗(yàn)收內(nèi)容包括橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、防腐效果、防滑安全等。只有經(jīng)驗(yàn)收合格橋梁才能重新開放。最后,在橋梁使用年限內(nèi),應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)和檢查。如果發(fā)現(xiàn)異常情況,需要及時(shí)報(bào)備并進(jìn)行處理,以避免小問題發(fā)展成大問題,確保橋梁的使用安全。
由于該工程位于海濱景區(qū),環(huán)境較為惡劣,所以需要使用優(yōu)質(zhì)的防腐木材,并保證防腐木材的透入達(dá)到90%,防腐劑和其他材料應(yīng)符合《防腐木材工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB 50828—2012)要求??紤]到防腐木材具有濕脹干縮效應(yīng),為防止擠壓變形,保證面板的整體性,板與板之間需保持5mm 的間隙。
對(duì)魚骨架原漆進(jìn)行打磨后,應(yīng)按照長(zhǎng)效型S09(C5-M)的鋼構(gòu)件外表面涂層體系涂刷防腐涂層。涂層顏色分為兩種,骨架中塊和骨架側(cè)塊的顏色有所區(qū)別。涂料的性能應(yīng)符合《城鎮(zhèn)橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ T235—2015)要求。構(gòu)件外表面涂層體系如表1 所示。
表1 構(gòu)件外表面涂層體系
針對(duì)銹蝕部位,應(yīng)使用動(dòng)力工具將之打磨至St3級(jí),打磨區(qū)域應(yīng)延伸至未損壞區(qū)域5cm,保證過渡自然。待涂裝的表面應(yīng)保持清潔、干燥,無任何雜質(zhì)。
3.4.1 除銹質(zhì)量等級(jí)
凡是需要涂水性無機(jī)富鋅涂料的鋼材表面,需要通過機(jī)械除銹方式使其達(dá)到Sa2.5 級(jí)的除銹質(zhì)量等級(jí)。進(jìn)行局部修補(bǔ)涂層時(shí),需要將鋼材表面打磨至St3 級(jí)。
3.4.2 表面粗糙度
除銹后的表面粗糙度應(yīng)控制在35~65μm 范圍內(nèi),以保證涂層的良好附著性。
首先,在該項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)管理過程中,不應(yīng)隨意增加橋面鋪裝的厚度或靜荷載,以防止對(duì)人行天橋的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外壓力。其次,應(yīng)確保架設(shè)在橋面上的管線安全保護(hù)設(shè)施完整、有效。最后,應(yīng)確保橋面鋪裝完好、平整,如果出現(xiàn)缺損,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換,以保障行人的安全。
欄桿是人行天橋的重要組成部分,如果出現(xiàn)松動(dòng)、變形、缺損或銹蝕,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換。對(duì)于不銹鋼欄桿,應(yīng)定期進(jìn)行檢查和除銹處理。如果欄桿出現(xiàn)嚴(yán)重變形、斷裂或損壞,應(yīng)及時(shí)按原結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù),確保其安裝牢固。
第一,完整清晰。橋梁標(biāo)志牌應(yīng)始終保持清晰可見,字跡、顏色明顯,容易識(shí)別,使過橋的行人和駕駛員能快速、準(zhǔn)確地獲取信息。比如,限高牌上的限高數(shù)字模糊不清,可能導(dǎo)致過高的車輛誤入,造成交通事故。
第二,穩(wěn)定牢固。標(biāo)志牌的穩(wěn)定性也非常重要。標(biāo)識(shí)牌應(yīng)安裝牢固,避免因風(fēng)力或其他外力影響而產(chǎn)生晃動(dòng)或脫落,對(duì)行人和車輛造成危險(xiǎn)。出現(xiàn)松動(dòng)、傾斜或損壞應(yīng)及時(shí)修復(fù)。
第三,定期檢查與更新。應(yīng)進(jìn)行定期檢查和維護(hù),確保標(biāo)志牌的持久性和效果。比如,長(zhǎng)時(shí)間的日曬雨淋可能會(huì)使標(biāo)志牌的顏色褪色,字跡模糊,需要及時(shí)進(jìn)行涂刷或者更換。對(duì)于嚴(yán)重?fù)p壞的標(biāo)志牌應(yīng)該及時(shí)更換,以免誤導(dǎo)行人和駕駛員。
第一,橋下空間不應(yīng)用于存放大型設(shè)備、雜物或構(gòu)筑物,這些物品可能阻礙維修、檢測(cè)和緊急救援工作。若是暫時(shí)存放,應(yīng)事先進(jìn)行妥善的規(guī)劃和管理,確保在需要時(shí)能夠迅速清理出空間。第二,大型設(shè)備或重物會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力,可能引發(fā)結(jié)構(gòu)損傷或加速已有損傷的發(fā)展。因此,對(duì)于橋下空間的使用應(yīng)謹(jǐn)慎評(píng)估,避免對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。第三,橋下空間可能存在一些安全隱患,如積水、滑坡、電纜等。因此在養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí),需要做好安全措施,防止發(fā)生意外。第四,橋下空間不應(yīng)用于存放會(huì)產(chǎn)生噪聲、粉塵、有害氣體或液體的設(shè)備或物品,以防止對(duì)環(huán)境造成影響。同時(shí),應(yīng)確保橋下空間清潔,避免堆積垃圾、廢棄物。
第一,定期檢查和保養(yǎng)。該項(xiàng)目所處環(huán)境復(fù)雜,因此應(yīng)每年對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行一次全面保養(yǎng),包括檢查焊接節(jié)點(diǎn)、鉚釘和螺栓等關(guān)鍵部件的完整性和穩(wěn)定性。對(duì)于出現(xiàn)問題的部件,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換,以防止問題進(jìn)一步發(fā)展。
第二,無損探傷檢查。進(jìn)行結(jié)構(gòu)定期檢測(cè)時(shí),應(yīng)對(duì)拼接焊縫等關(guān)鍵部位進(jìn)行無損探傷檢查,確保其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。
第三,鋼箱梁的維護(hù)。鋼箱梁的內(nèi)部空間應(yīng)定期檢查,查看是否存在積水,發(fā)現(xiàn)積水應(yīng)立即查明原因并及時(shí)修復(fù)。
第四,涂裝養(yǎng)護(hù)。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)、鋼梁等應(yīng)進(jìn)行保護(hù)涂裝,避免其受氧化和腐蝕。涂裝的顏色和風(fēng)格應(yīng)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。對(duì)于涂裝損壞的部分,需要根據(jù)損壞程度進(jìn)行局部修復(fù)或全面重涂。
第五,涂裝規(guī)定。在涂裝過程中,應(yīng)遵循一些基本規(guī)定,如使用與原來涂料一致的涂料,清理舊涂層,注意新舊涂料的化學(xué)性能一致等。此外,應(yīng)注意涂裝環(huán)境的溫度和濕度條件,并做好涂裝后的保護(hù)措施。
第六,記錄和監(jiān)控。所有的檢查和維護(hù)工作都應(yīng)有詳細(xì)的記錄,以便于跟蹤和監(jiān)控鋼結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。對(duì)于出現(xiàn)問題的部件,應(yīng)進(jìn)行密切監(jiān)控,隨時(shí)觀察其發(fā)展?fàn)顩r。
綜上所述,對(duì)復(fù)雜環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)人行天橋的有效維養(yǎng)管理,是確保城市交通順暢、提高公共交通安全性的重要工作。在此,項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)需要定期進(jìn)行全面的檢查和保養(yǎng),對(duì)項(xiàng)目工程出現(xiàn)問題的部分及時(shí)維修或更換,并詳細(xì)記錄和監(jiān)控。同時(shí),需要遵守安全規(guī)定,確保所有操作都符合安全要求,以有效延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)人行天橋的使用壽命,提高其運(yùn)營安全性,為城市交通出行提供穩(wěn)定的保障。