浅谈桥梁检测与加固

张 喆

浅谈桥梁检测与加固

张 喆

(安徽省宣城市交通局,安徽宣城 242000)

由于历史的种种原因,如建桥当时的资金紧缺,设计荷载及泄洪能力偏低,技术力量的缺乏,设计、施工管理的粗放,设计、施工技术水平较低和设备、手段、材料的落后,以致在设计上或多或少存在一些缺点,施工也留下不同程度的缺陷,在加强公路养护管理的新形势下,本文针对现行桥梁检测和加固存在的一些问题进行思考与总结,并对检测设备和检测人员提出具体的要求。

桥梁检测;检测设备;检查人员;问题

0 引言

随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建于各级公路上的桥梁担负着十分沉重的交通荷载和繁重的交通量。由于历史的种种原因,如建桥当时的资金紧缺,设计荷载及泄洪能力偏低,技术力量的缺乏,设计、施工管理的粗放,设计、施工技术水平较低和设备、材料的落后,以致在设计上或多或少存在一些缺点,施工也留下不同程度的缺陷。加之当时社会发展较缓,缺乏前瞻和预见,桥梁投入运营使用之后,运营管理的长期滞后,管养制度建设和队伍建设长期被忽视,管养费用被挤占、挪用,运营车辆长期普遍超载和严重超载未得到遏制,桥梁的技术状态未得到及时、细致的观测,使得为数众多的公路及城市桥梁发生了各种病害,已经破坏了桥梁的正常运营状态。这些不良状态,除将大大缩短桥梁的使用寿命之外,有的已经威胁到过往人车的安全而成为危桥,成了政府、管理部门和人民群众关注、耽心的大事。到2005年底,我国通车公路中现有的各种桥梁已达32万座,而普查出的危桥达到10万座。

最近5年,我国公路通车里程增长迅速,新建桥梁也越来越多,相应地对新桥的竣工检测也越来越多。交通部从“十一五”开始,要求必须把公路养护管理工作摆在更加突出的位置[2]。全国各地都在热火朝天地进行新桥的竣工检测和旧桥的检测加固。其中暴露出了许多问题。有的新桥通车三五年就出现了问题,需要大修,其使用年限远远低于设计年限;有的旧桥花大量人力、财力进行检测加固,加固后效果却不甚理想。这中间的原因固然很多,但为新桥运营和旧桥加固提供依据的桥梁检测是其中一个很重要的影响因素。下面就桥梁检测中存在的一些问题进行探讨。

1 重视新桥检测实例[1]

一直存在这样一种情况,只要是新桥做竣工试验,全部符合通车要求。可是有些新桥投入运营没几年就出现了严重的病害,再做检测,就成了危桥。为了经济效益和社会影响,不得不进行加固,甚至拆除重建。这里有2个鲜活的实例。

实例一:重庆武隆县乌江二桥为主跨140 m的集束钢管混凝土提篮拱,设计荷载标准为汽车-20级,于1996年建成通车。1999年开始进行病害检测和加固设计前期工作,2003年经检测大桥已严重影响行车安全,实际荷载仅为汽车-10级。2004年结合大桥的实际情况和4年来对大桥的检测结果,经多位桥梁知名专家评审该桥已不适合加固,须拆除重建。从1996年到2004年,仅仅8年时间,一座花费上百万元建成的大桥就已经完成了它的使命。

实例二:湖北钟祥汉江大桥曾是钟祥人引以为荣的城市标志性建筑,当初交通部门竣工验收时的结论是工程质量等级优良。《中国历史文化名城大辞典》如此介绍这座大桥:“湖北省级公路皂当线上的特大桥梁。1990年10月28日正式奠基,1993年11月18日竣工通车。桥梁总长1 584 m,宽12 m,造价5 650万元。大桥宏伟壮观,造型简洁流畅……”。到2001年,省交通部门就发现了桥体有裂缝。2004年,大桥“病症”加剧,有关单位检测后,定性为“危桥”。2005年3月,大桥完全封闭,禁止通车行人。过往人流和车辆只有改道从数百米外的渡口乘轮渡过江。2005年9月不得不拆除重建。不到12年时间,这座耗费5 650万元的大桥就退出了历史舞台。

上述2座桥原设计使用年限均为50年,为何10年左右就结束了他们的使用寿命呢?当然这和原来的设计、施工、监理以及运营后的超载有很大的关系,但作为最后把关的竣工检测也有很大的责任。前10年里,我国公路一直处于快速建设发展时期,很多桥梁施工时抢时间、赶工期,往往给工程留下很多隐患,甚至很多桥梁刚建成,桥墩、梁体就出现了裂缝。而竣工检测对施工成桥后存在的一些问题麻痹大意,视而不见,出具的报告也未提及,使得业主和养护管理部门未得到应有的重视,导致桥梁很快就出现病害。

事实上,就规模相当的新桥和旧桥来说,新桥检测肯定要比旧桥检测省时省力,但不能因为是新桥,检测就粗枝大叶,草草了事。新桥竣工检测是对以前的设计、施工和监理成果的一次重要检验。尤其对新型桥、新材料桥梁来说,在设计上存在未知参数较多,通过检测可以界定设计的模型、边界条件的正确性,以完善设计并指导以后的设计。因此,对新桥检测更要细致周密,严谨认真,为桥梁正常运营提供安全保证,使其发挥应有的经济效益和社会效益。

2 加强桥梁检测队伍专业化建设

桥梁检测对旧桥来说,就是评估旧桥的承载力、耐久性和适用性。随着时间的推移,旧桥的各项指标均在不断退化,通过检测可以了解各指标的变化情况,为养护、维修或加固提供参考资料。现在在旧桥检测中存在这样的情况:很多旧桥一做检测病害就很严重了,小修已经不行了,必须要大修、加固才行;而加固后承载力提高也不明显。这就出现了一个疑问:桥梁检测对旧桥的实际状况评价是否客观准确?

对旧桥、危桥进行检测,需要到实地了解桥梁的实际情况。这就需要配备必要的检测人员,这些检测人员不仅要有一定的实践经验,还要有扎实的桥梁专业知识[2]41-43。临时拼凑对桥梁专业毫无了解的人员肯定是不能做好检测工作的。而现在很多现场做桥梁检测的人员中有很多就是“临时工”。旧桥检测并不是一件简单的事情,它不仅要对桥梁整体做检测,还要对桥梁的各个部件做检测。其中特别是动力测试与分析等是很复杂的,涉及到随机振动和动力学等知识,而且在这方面需要进行更深的理论研究。

桥梁病害的分析和旧桥、危桥的大修加固,其技术上往往较设计新桥要繁杂得多,制约因素多,技术难度大,风险也大,而且其经济效益差,没有较强的技术实力是难以做好的。设计理论固然十分重要,但有些为了实用和可能而对问题进行了必要的简化,忽略了一些难以计及的因素,有些设计构造只是经验使然,缺乏理论依据,使得桥梁的实际工作状况与其理论存在一定的差距。这样,进行病害分析时必须花更大精力尽可能地搜集原始的技术资料,更多地考虑桥梁的实际工作条件和状况,进行必要的试验检测,才能找准原因,对症下药,从而合理地进行维修、加固或局部改造。

桥梁检测也有赖于检测设备。桥梁检测人员可借助大量的工具、仪器以便更准确、有效和可靠地完成检测工作。现在最普通的测定方法还是通过视觉鉴定桥梁状况。但是对于隐蔽部位、关键受力部位的病害仅靠视觉是不够的,还需要相应的仪器来检测。现在很多检测单位趁着“形势”大干快干,但其检测设备落后或缺乏,根本无法给受检桥的实际情况作出客观准确的评价。这样的检测实际是在浪费时间和金钱。

因此,要想做好桥梁检测,在激烈的市场竞争中做大做强,必须加强桥梁检测队伍的专业化建设。一个有实力的桥梁检测单位,硬件和软件一个都不能少,一个都不能差。硬件就是具有先进而完备的检测设备,软件就是拥有一支高素质的专业化人才队伍,他们既要有丰富的桥梁实际施工经验,还要有过硬的专业知识。

3 结语

桥梁检测工作技术复杂、操作难度大、科技含量高,而且是高空和危险作业,担负任务的工程技术人员责任重大。旧桥加固是一项繁杂的系统工作,工程量往往不大,但涉及面广,并关系到诸多隐蔽工程,其病害原因、加固方法常常因桥、因地而异,且施工工艺多具特殊性和复杂性。桥梁检测和加固不仅要求工程技术人员有丰富的实际经验,还要有坚实的理论基础。只有把实践和理论充分结合起来,工程技术人员才能对桥梁作出正确的检测和评估,设计出切实可行的加固方法,从而增强桥梁的使用能力,延长桥梁的使用寿命。

[2] 何健.加强桥梁检测管理确保公路运输安全[J].云南交通科技,2002(4).

责任编辑:文 月

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张喆(19722),男,安徽阜阳人,宣城市交通局工程师。研究方向:路桥工程建设与管理。