改建公路桥梁适应性评定

2011-04-12王继平

山西建筑 2011年19期

王继平

1 概况

我国公路事业通过30余年的蓬勃发展，现在已经初具规模，但部分道路设计标准较低，随着国民经济的快速发展，特别近年来，交通运输的发展，荷载等级的不断提高，加上我省运煤超载车辆大幅增长，大部分二、三级公路已经不能满足交通增长的需求，这些公路上桥梁的病害及缺陷更加严重，影响制约着公路顺畅及交通运输的需要。

下面笔者结合山西省某项目一级公路改造项目，论述全桥总体技术状况综合评定。

2 桥梁检测

一般来说，对改建项目上使用的旧桥，应对旧桥进行检测、评定，并根据评定结果，提出技术可行的加固、改造或拆除新建方案。

旧桥检测首先应从其管理部门收集该桥的设计资料(设计文件、计算程序、方法、结果)，开工、竣工时间，材料试验报告，运营期的管理、养护、加固、改造等情况，养护部门的历年检测情况等详细资料，全面了解该桥。其次实地通过勘测人员的目测发现桥梁的缺陷或损伤外部迹象，采用有关量测仪器对桥梁进行全面细致的检测，同时对桥梁主要承重结构构件的实际几何尺寸、钢筋布置情况以及混凝土材料的有关性能进行检测，从而分析病害产生的原因。检测的主要内容有以下几个方面:

1)桥面系。直接承受车辆、人群等荷载并将其传递到主梁的整个桥面构造系统。本项检测较简单，主要依靠目测。主要检测伸缩缝有无变形、破损、脱落、漏水，护栏或防撞墙有无撞坏、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀，桥面铺装有无桥头跳车、波浪、坑槽、裂缝等。量测桥面线形平、纵数据，桥面宽度、护栏、防撞墙尺寸、桥面铺装的类型厚度等。2)主梁。支承各种荷载并将其传递至墩、台的梁。现有二、三级公路桥的主梁主要有拱、钢筋混凝土、预应力混凝土等。本项检测较重要，主要检测拱桥的主拱圈、拱肋、侧墙是否开裂、破损等。板桥混凝土有无渗水、表层风化、剥落、钢筋外露腐蚀、裂缝，梁端头、底面是否损坏，是否存在单板受力绞缝破坏现象，预应力钢束锚固区混凝土外观，沿预应力筋方向混凝土有无裂缝等。量测主梁各部位尺寸、长度等。3)支座。设置在桥梁上部结构与下部结构之间，使上部结构具有一定活动性的传力装置。由于以前设计的桥梁支座下垫石厚度较薄，大多支座受损不易观察。本项主要检测支座组件是否完好、清洁，有无断裂、错位、脱空。活动支座是否灵活，是否满足实际位移，固定支座的锚栓是否完好，支撑垫石是否破损，简易油毛毡支座是否老化、破裂、失效，橡胶支座是否老化、变形，位置是否正确，四氟滑板支座是否老化，橡胶块是否滑出钢板，盆式支座的固定螺栓是否剪断，螺母是否松动，外露钢盆是否锈蚀等。4)下部构造。支承桥梁上部结构并将其荷载传递给地基的桥墩、桥台和基础的总称。本项主要检测混凝土墩、台、盖梁有无剥落、风化、开裂、露筋，石砌墩台有无砌块断裂、通缝脱开、变形，墩台及基础有无滑动、倾斜、下沉等，翼墙、耳墙的完好情况，调查桥下净空是否满足泄洪要求，基础处的冲刷、水毁、腐蚀情况等。量测墩、台、盖梁、系梁、承台等各部位尺寸。5)桥头连接部。主要是减轻车辆对桥头的冲击作用。检测台后填料有无挤压隆起或沉降等，锥坡、护坡的完好情况。6)调治工程。为引导和改变水流方向，使水流平顺通过桥孔并减缓水流对桥位附近河床、河岸的冲刷而修建的水工构造物。本项主要检测调治工程是否完好，冲刷情况，功能是否适用，桥位段河床是否有明显的冲淤或漂浮物堵塞现象等。

3 总体评价

全桥总体技术状况等级评定有三种，分别为考虑桥梁各部件权重的综合评定方法、重要部件最差的缺损状况评定、对照桥梁技术状况评定标准。笔者负责的山西省某项目一级公路改造项目采用了桥梁各部件权重的综合评定方法对全桥总体技术状况进行了综合评定。

1)评定标度。根据本项目某大桥外业桥梁外观记录、量测的数据，对本桥的各部件缺损状况进行评定(见表1)。每个部件的评定标度为0(表示状态完好或没有设置的构造部件)～5(表示状态危险或原未设置而经调查表明需要补设的构件)(每个部件评定标度的选取见JTG H11-2004公路桥涵养护规范表3.5.2-1)。

同时各部件在全桥中也占有不同的权重，见表1。

表1 某大桥各部件权重、评定标度表

3)评定分类结果见表2。通过评定，本桥综合评分较低，被划分为四、五类。

表2 某大桥评定分类结果表

4)评定论证及采取的对策。由于本桥当初设计时是按照汽—20(挂100)的设计标准进行设计，结合管理养护部门的意见、桥头树立的危桥标志及检测期间运煤车辆通过时所观察到桥梁的状况，重要部位上、下部通过运煤超载车辆多年超负荷的践踏，已经显现功能性病害，且有继续扩张的现象，关键部位部分材料强度达到了极限，结构的强度、刚度、稳定性和动力响应不能达到正常交通通行的需要。本桥应划分为五类。考虑到本项目主要交通量为运煤车辆，建议拆除重建。