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(yùn)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(huì)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(huì)越來越多，其程度也會(huì)越來越嚴(yán)重。如果因設(shè)計(jì)和施工的原因，導(dǎo)致一座先天不足的橋梁，則運(yùn)營中更會(huì)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(duì)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(yùn)營的同時(shí)，最大限度的實(shí)現(xiàn)和延長橋梁的設(shè)計(jì)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(shí)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(yùn)營時(shí)間為2001年4月，運(yùn)營一年多時(shí)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(jì)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(yùn)營中的過橋車輛的通行和自然條件的影響，且超過設(shè)計(jì)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(yùn)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(dòng)，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?yàn)樵O(shè)計(jì)荷載的等級(jí)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(jì)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(shí)際厚度不足12cm），設(shè)計(jì)12cm厚的鋼筋混凝土面層易斷裂、破碎。由于設(shè)計(jì)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(jì)中，已將梁板連續(xù)段設(shè)計(jì)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(shí)由于對(duì)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(jì)要求；梁端接頭縫寬不等，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求。從支座上看，安裝梁板時(shí)，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(gè)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(duì)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(shí)才去分析、解決。另一方面橋梁維修的費(fèi)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(duì)**河特大橋病害狀況，2004年5月初，實(shí)施對(duì)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(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)澆筑鋼纖維砼補(bǔ)強(qiáng)養(yǎng)生橋面維修后經(jīng)過半年多時(shí)間的通車運(yùn)營，效果不太明顯。與此同時(shí)，2004年9月對(duì)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(duì)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(yùn)營。（二）支座維修與更換根據(jù)橋梁檢測報(bào)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(tái)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(tái)，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(tái)，安裝數(shù)個(gè)液壓千斤頂，同時(shí)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(shí)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(bǔ)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(qiáng)度后再安放支座。⑸對(duì)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(shí)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(tái)）鋪設(shè)枕木搭設(shè)工作平臺(tái)（貝雷式鋼架）安放液壓千斤頂頂升上部構(gòu)造安放臨時(shí)撐塊維修和更換支座取出臨時(shí)支撐塊降落上部構(gòu)造拆除工作平臺(tái)（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(duì)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(duì)**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(huì)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(yùn)營狀態(tài)。建議和想法治超工作，勢(shì)在必行通過對(duì)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(bào)需要過橋的車輛貨主必須事先將運(yùn)送貨物的品名、重量、體積或裝載車輛型號(hào)、外形尺寸、自重、軸數(shù)、軸距、單位壓力等，以及發(fā)送地點(diǎn)、欲經(jīng)橋的時(shí)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(qǐng)單，并落實(shí)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(shí)際狀況，進(jìn)行一次全面檢查。⑵、超重車輛過橋時(shí)應(yīng)選擇交通量較小的，并應(yīng)事前通告，進(jìn)行中請(qǐng)公安、路政部門配合，以確保安全。⑶、超重車輛過橋時(shí)，不得有其他車輛同時(shí)過橋，也不得有人群荷載。⑷、超重車輛過橋時(shí)，要低速行駛，限速5km/h；同時(shí)，嚴(yán)禁在橋上變速、制動(dòng)、停留。⑸、使超重車輛沿橋面中心線行駛。（二）做好設(shè)計(jì)回訪工作設(shè)計(jì)部門對(duì)所設(shè)計(jì)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(yùn)營過程中所發(fā)生的各類病害，查找在設(shè)計(jì)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(jì)中有所改進(jìn)。并針對(duì)病害類型提出切實(shí)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(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理工作充分收集橋梁的有關(guān)資料，包括計(jì)算書、設(shè)計(jì)圖、竣工圖、材料實(shí)驗(yàn)報(bào)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