厦门市城市桥梁病害调查

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城市桥梁通常指城区范围内建造的跨河、跨江、跨海桥梁，立交桥梁及人行天桥等。城市桥梁是我国现代化建设的重要基础设施。是一种复杂的工程结构物。由于反复经受着车轮的冲击、磨损，日积月累受到雨雪风霜的侵蚀与破坏，特别是近年来由于交通压力和超载车辆的不断增加，原有建筑材料的性质衰变以及其他人为因素损坏等原因，加剧了城市桥梁使用功能的退化，导致桥梁结构损坏的安全事故时有发生，产生较为恶劣的社会影响。随着中国城市化进程的加速推进，许多老旧城市桥梁需要通过检查评估来确定其使用的安全性，从而提高桥梁管养工作的科学性和及时性。对现有城市桥梁的检查评估主要包括上部结构、下部结构的检查。通过全面系统的检查可以正确掌握桥梁的结构形式、力学性能、现有状态和安全储备等情况。

1、桥梁概况

厦门市城市桥梁主要由市级市政部门管理。截止2011年12月31日，各类城市桥梁共计65座，总桥长约为11公里，总面积约为20万平方米，其中主跨径40m以上（含40m）的城市大桥20座，主跨径40m以下的中小桥45座。厦门市城市桥梁的养护管理主要是根据住房和城乡建设部《城市桥梁检测和养护维修管理办法》和《城市桥梁养护技术规程》要求，做好日常养护、检测评估、维修加固及建立档案等工作。

2、上部结构检查

2.1 桥面系检查：主要是对桥面铺装的检查；桥面排水设施的检查；人行道铺设情况、防撞护栏、行人扶手和交通安全设施及附挂管线的检查。

2.1.1 桥面铺装检查情况：经过对厦门市多座城市桥梁的桥面铺装层进行调查统计分析，发现厦门多数桥梁采用的是沥青砼铺装层，其主要病害为严重的开裂——龟裂及纵、横裂缝、壅包、磨光、车辙等。

2.1.2 桥面排水设施检查情况：厦门市城市桥梁的桥面排水设施主要病害表现为：①排水设施损坏及树叶、杂物、泥沙等堵塞排水设施，以致影响正常排水；②设计时采用的侧向进水口无法达到正常的排水要求。而桥面积水正是通过桥面铺装的裂缝等缺陷对桥梁主体结构造成重要影响的原因之一。

2.1.3 人行道铺设情况、防撞护栏、行人扶手检查情况：厦门市城市桥梁人行道的病害主要集中体现在人行天桥的印花地砖铺设上，由于大多数人行天桥铺设地砖时未设置砖面的胀缝，导致人行天桥地砖拱起、空鼓现象严重。而桥上防撞护栏、行人扶手检查情况较好，除部分老旧石质及钢筋混凝土栏杆存在局部破损外，都能较好的发挥使用功能。

2.1.4 交通安全设施及附挂管线检查情况：检查中发现厦门市城市桥梁中人行天桥或跨线桥主梁底部被超高车辆刮擦破坏的情况时有发生，有针对性的增设限高标志牌及限高设施才能防止类似事故发生，保护桥梁设施安全。另外桥上附挂管线的位置基本合理，但仍应进一步通过普查确定归属单位，规范管理。

2.2 伸缩缝装置检查情况：伸缩缝设置于梁端构造较弱部位，因直接承受车辆的反复荷载，故最易遭受破坏。导致厦门市城市桥梁伸缩缝装置病害体现在以下几个方面：

①由于伸缩缝装置本身设计刚度不足引起的伸缩缝装置破损，如在人行道位置的伸缩缝钢板就普遍存在该现象；

②由于伸缩缝装置安装、后浇筑料等施工环节管理不善导致伸缩缝装置在正常使用中破损；

③由于交通量增大及超载车辆通行，原有桥梁结构建筑材料衰变老化等客观原因导致的伸缩缝装置损坏。

2.3 支座检查情况：厦门市城市桥梁检查中，对使用较多的盆式橡胶支座进行重点检查，检查项目包括其使用年限、老化、位移情况、螺栓剪切破坏情况等，发现文园路高架桥全桥各处盆式橡胶支座均出现顶板、底板及钢盆锈蚀等现象，且多个桥墩的支座中心均出现不同程度的偏移。

2.4 桥梁主要承重结构检查，包括对主体结构及横向联系的检查。

2.4.1 主体结构检查情况：检查手段为通过表面观察判定结构病害情况或通过荷载试验检验结构刚度及动力性能。

（1）通过表面观察判定结构病害情况，以湖滨西路桥为例，发现该钢筋混凝土桥主体结构损伤情况及主要原因。湖滨西路桥为三幅桥，两外侧人行道下部结构均为斜腿钢架桥，中间行车道下结构为单跨简支梁梁桥，跨径为20m，建成于1990年5月。湖滨西路桥主体结构的病害主要是：

①东侧钢架桥北侧斜腿与主梁节点处出现1处竖向开裂；

东侧钢架桥北外侧斜腿与主梁节点

②该桥多处出现露筋及因内部钢筋锈蚀导致的混凝土表面胀裂现象。

湖滨西路桥主体结构产生这些严重病害的原因是：一、该桥位于湖的海水闸门处，桥底长期处于湿度大，腐蚀性大的恶劣环境中，导致其主体结构中的水泥、钢筋等材料的耐久性大为降低；二、该桥施工较早，受当时的施工条件和质量要求影响，混凝土本身质量不足从而造成病害的几率大大增加。

像湖滨西路桥这样使用年限较长的城市桥梁，由于某一缺陷日积月累的变化，加上环境影响，最后发展到出现严重的安全隐患，必须对两外侧斜腿钢架桥做拆除重建处理，对行车道下T梁的混凝土强度进行专项检测，若强度达不到设计要求，须进行改造或加固处理。

（2）通过荷载试验检验结构钢度及动力性能，以文园路高架桥为例，该桥结构为连续单箱梁S形变坡桥，跨径组合为20m+20m+30m+3×20m=130m，全桥总长239m，建成于1991年4月。

通过过静载试验进行挠度测试结果分析，试验荷载作用下各工况挠度理论计算值与实测值比较见下表，表中挠度以向下为正，向上为负。

从表中可看出：

（1）在最不利跨中正弯矩汽车荷载作用下，2#～3#跨跨中截面、3#～4#跨跨中截面实测挠度最大值分别为11.14mm、3.08mm（均小于[L/600]的规范限值），部分挠度测点实测挠度值较理论挠度值大，结构的变形校验系数在0.87～1.02之间；说明因上部结构存在损伤，桥梁刚度已出现一定的下降。

（2）不同工况作用下有部分点的相对残余变形大于规范规定的20%，结构不完全处于弹性工作状态。

因该桥上部主体结构在原设计荷载作用下不完全处于弹性工作状态，不能满足原设计及规范要求，应立即制定方案进行维修加固。

2.4.2 横向联系检查情况：如湖滨中路南桥，检查中发现多处T梁端支承处横向连接钢板外侧部分已锈蚀，应在在除锈后重新涂防锈漆。

3、下部结构检查——主要是墩台与基础的检查

3.1 桥梁墩台检查情况：通过对厦门市城市桥梁墩台的检查，发现主要是由早期施工条件限制和后期高腐蚀性环境共同作用导致的混凝土及钢筋防腐能力较差，钢筋锈蚀引起混凝土保护层胀裂甚至剥落的情况，如湖滨北路桥多处桥墩出现露筋及因内部钢筋锈蚀引起的混凝土胀裂现象。

桥墩露筋

桥墩露筋、混凝土胀裂

另外，大体积混凝土台身未设置断缝，桥台易出现竖向开裂。如湖里大道创业桥混凝土两侧桥台都已出现多处纵向裂缝。

在对湖里大道创业桥进行桥梁检查时，在桥面铺装的检查时已发现东侧桥台台背相应位置的沥青桥面铺装层出现横向贯穿裂缝，因此，可以初步判定该桥东桥台台背出现沉降。

3.2 桥梁基础检查情况：在厦门市城市桥梁检查中，桥梁基础的病害较少，普遍存在的病害主要为基础护坡的坡度和坡高设计不合理，砌石护坡施工质量不过关，引起基础护坡局部坍塌，影响到桥梁安全。

4、结论

本文将城市桥梁调查分为上部结构检查、下部结构检查两大部分，详述了每个部分的调查情况和常见病害以及产生病害成因，并在厦门市城市桥梁检查工作中得到了较好的应用，为后续的桥梁养护决策提供了依据，对类似城市桥梁调查工作提供了较好的指导。

各工况作用下挠度实测值及理论计算值比较表（mm）