橋梁安全(quán)隐患分析(xī)及檢(jiǎn)測


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2021-01-26

城(chéng)市建(jiàn)設包括道路、橋梁、輕(qīng)軌、地(dì)鐵、給排水、煤氣、防洪(hóng)、建(jiàn)築等工(gōng)程。橋梁在城市道路體系構成(chéng)中有着重(zhòng)要的意義(yì),橋(qiáo)梁結構與構造(zào)的(de)科學(xué)性,将會對城市(shì)的交(jiāo)通安全和交通便利性起(qǐ)到直接的(de)作用(yòng)。随着我(wǒ)國經濟(jì)的快速發展,各(gè)個地區(qū)的(de)城市(shì)基礎(chǔ)設施(shī)的建(jiàn)設規(guī)模和速度(dù)在不斷(duàn)的(de)提升(shēng)。城市車輛通行(háng)量(liàng)不斷的增大(dà),這給(gěi)由于原來(lái)受到設(shè)計(jì)荷載(zǎi)标準限制的橋(qiáo)梁等(děng)市政(zhèng)工程帶來了新的挑(tiāo)戰,也使得市(shì)政(zhèng)橋梁産生(shēng)了更(gèng)多的老化(huà)和磨損問(wèn)題。橋梁病害産生的原因,除了原有設計施工技(jì)術(shù)低的原因(yīn)外(wài),設計理(lǐ)論的不完善、對(duì)橋梁(liáng)的結構性(xìng)能認識不足,以(yǐ)及施(shī)工時(shí)單純(chún)的考慮工(gōng)期,而(ér)忽略(luè)了質量控制等原(yuán)因(yīn)有關(guān)。文章(zhāng)在分析市(shì)政橋梁重(zhòng)要作(zuò)用的(de)基(jī)礎上,對(duì)市政橋(qiáo)梁的結(jié)構性(xìng)與構造性(xìng)病害(hài)成因與防(fáng)治措(cuò)施進行了(le)研究。

    城(chéng)市建設(shè)包括道(dào)路、橋梁(liáng)、輕軌(guǐ)、地(dì)鐵(tiě)、給排(pái)水、煤氣、防(fáng)洪、建(jiàn)築等工程(chéng)。橋梁(liáng)在城(chéng)市道(dào)路體(tǐ)系構成(chéng)中有着(zhe)重要(yào)的意義,橋(qiáo)梁結構與(yǔ)構造(zào)的科學(xué)性(xìng),将會(huì)對城市的(de)交通(tōng)安全(quán)和(hé)交通便(biàn)利性(xìng)起到(dào)直接(jiē)的作(zuò)用。随(suí)着我(wǒ)國經濟的快速(sù)發展,各個地區(qū)的城(chéng)市基(jī)礎設(shè)施的(de)建(jiàn)設規模(mó)和速度(dù)在不斷(duàn)的提(tí)升。城市車(chē)輛通行量不斷(duàn)的增大,這給由于(yú)原來(lái)受(shòu)到設(shè)計荷(hé)載标準限(xiàn)制的橋梁(liáng)等市政工(gōng)程(chéng)帶來了(le)新的挑戰,也使得市(shì)政(zhèng)橋梁産(chǎn)生了更多(duō)的老化和磨損問題。橋梁病(bìng)害産生的原(yuán)因,除(chú)了原(yuán)有(yǒu)設計施工技(jì)術低的原(yuán)因外(wài),設計(jì)理論(lùn)的不完善(shàn)、對(duì)橋梁的(de)結構性(xìng)能認識(shí)不足,以及(jí)施工(gōng)時單純的(de)考慮(lǜ)工期(qī),而忽(hū)略了質量控制等原(yuán)因有(yǒu)關(guān)。文(wén)章在(zài)分析市(shì)政橋梁重要(yào)作用的基(jī)礎上,對市(shì)政橋梁的(de)結構性與(yǔ)構造性病(bìng)害成(chéng)因與防治措施(shī)進行了研究。
    本文在多座橋梁(liáng)現場檢測基礎上,分析橋梁承(chéng)力體系以(yǐ)及其(qí)他相(xiàng)關結(jié)構(gòu)體(tǐ)系普遍存(cún)在的(de)安全(quán)隐(yǐn)患,并說(shuō)明相應的橋梁結構(gòu)檢測、評估(gū)手段(duàn)。

   橋梁存在的安全(quán)隐患
   ·橋(qiáo)面構(gòu)造(zào)
   引(yǐn)起橋(qiáo)梁破壞(huài)的(de)原因(yīn)很多,如荷載、材(cái)料質(zhì)量、施(shī)工質(zhì)量、突發事(shì)件等(děng)等,但(dàn)橋面防水系統沒有達到(dào)使(shǐ)用要(yào)求,以至(zhì)造成橋梁的(de)破壞,是(shì)極其重要(yào)的原因之(zhī)一。
   橋(qiáo)面鋪裝,即行車(chē)道(dào)鋪裝,亦稱橋(qiáo)面保(bǎo)護(hù)層。鋪裝(zhuāng)的型式有:(1)水泥(ní)混凝土(tǔ)或瀝青(qīng)混凝(níng)土。裝配式鋼筋(jīn)混凝(níng)土、預(yù)應力(lì)混凝(níng)土橋通常采用水泥(ní)混凝土或瀝青混凝(níng)土鋪裝,其(qí)厚(hòu)度爲60~80mm,強(qiáng)度不低于行車道闆混凝土的強度等級。橋上(shàng)的瀝(lì)青混凝土鋪裝(zhuāng)可以做成單層(céng)式的(50~80mm)或雙(shuāng)層式(shì)的(底層(céng)40~50mm,面層30~40mm)。(2)混(hùn)凝土鋪裝。在需(xū)要防(fáng)水的橋梁(liáng)上,當不設(shè)防水(shuǐ)層時,可在(zài)橋(qiáo)面(miàn)上以厚80~100mm且帶有(yǒu)橫坡(pō)的混(hùn)凝土作鋪裝(zhuāng)層(céng),其強度不(bú)低于行車(chē)道闆混(hùn)凝(níng)土的(de)強度等級,其上(shàng)一般可(kě)不(bú)另設(shè)面層(céng)而直接承(chéng)受車輪荷(hé)載。但(dàn)爲了(le)延(yán)長橋面(miàn)鋪裝層(céng)的使用年限(xiàn),宜在上面(miàn)鋪築厚20mm的瀝青(qīng)表(biǎo)面作磨耗層(céng)。爲使鋪裝(zhuāng)層具有足夠(gòu)的強度(dù)和良好的(de)整體性(亦能起(qǐ)聯系(xì)各主梁(liáng)共(gòng)同受(shòu)力的作用),一般宜在混凝(níng)土中鋪設(shè)直徑(jìng)爲4~6mm的(de)鋼筋(jīn)網。
   橋(qiáo)梁防水系統的設計(jì),就是設法(fǎ)将水與混(hùn)凝土隔離,使水不(bú)能(néng)進入(rù)混凝(níng)土本體,尤(yóu)其不能進入裂縫中(zhōng)去。防水(shuǐ)系(xì)統包括(kuò)以(yǐ)下幾(jǐ)方面:混凝(níng)土本(běn)身的自防(fáng)水;橋(qiáo)面防(fáng)水塗層;伸(shēn)縮縫的(de)防(fáng)水;橋(qiáo)面雨水(shuǐ)孔與水(shuǐ)落管(guǎn);欄杆外側(cè)與人行道的構(gòu)造;梁端和帽梁(liáng)的防水。

   ·橋(qiáo)跨結構
   路線遇到障礙而(ér)中(zhōng)斷時,跨(kuà)越這類障(zhàng)礙的結構物。或稱橋(qiáo)孔結構(上部結構)。包(bāo)括橋面闆(pǎn),橋面梁、以(yǐ)及支撐他們的(de)結構構件如大(dà)梁,拱,懸索(suǒ),其作(zuò)用是(shì)承受橋上(shàng)的行人和(hé)車輛。
   對于(yú)梁橋(qiáo)結構(gòu)來說,主梁主要以其(qí)抗彎能力(lì)承受(shòu)荷載(zǎi),并且在豎向荷載作(zuò)用下(xià),其支撐(chēng)反力也(yě)是豎直(zhí)的(de),梁結(jié)構隻(zhī)承受彎矩(jǔ)和剪力,不承受(shòu)軸向(xiàng)力。主梁跨(kuà)中承受(shòu)最(zuì)大彎矩、支(zhī)承(chéng)處承受(shòu)最大剪力(lì),兩處即爲主梁(liáng)病害(hài)多發(fā)地包(bāo)括:t形(xíng)梁腹闆出現裂(liè)縫(féng);梁體普遍存(cún)在滲(shèn)水(shuǐ)現象;主(zhǔ)梁底(dǐ)部混凝土(tǔ)保護層(céng)在外力(lì)作用下(xià)剝落,内嵌(qiàn)鋼(gāng)筋外露鏽(xiù)蝕嚴重;預(yù)應力混凝土箱梁底(dǐ)部出現裂縫,且裂縫數目(mù)比較(jiào)多(duō),分(fèn)布面(miàn)積比(bǐ)較大;t梁橫隔闆(pǎn)存在制造誤差,連接(jiē)鋼闆(pǎn)鏽蝕(shí)、損壞狀況嚴重(zhòng)。行(háng)車(chē)道(dào)闆之間(jiān)橫向連(lián)接(jiē)物(wù)脫落,導緻(zhì)整橋橫向連接能(néng)力降(jiàng)低,容(róng)易産生單(dān)個(gè)行車道闆受力,加(jiā)速(sù)其老化(huà)程度。

   ·下(xià)部(bù)結構(gòu)
   下部(bù)結(jié)構【substructure】指的(de)是支承橋梁上部結(jié)構并将其(qí)荷載傳遞至(zhì)地基的(de)橋墩、橋台和基礎(chǔ)的(de)總稱(chēng)。
   橋墩分爲(wèi)實體(tǐ)墩(dūn)、柱(zhù)式墩、和排(pái)架墩(dūn)等。按平面(miàn)形狀可(kě)分(fèn)爲矩(jǔ)形墩、尖端形墩(dūn)、圓形墩等(děng)。建築(zhù)橋(qiáo)墩的材料可(kě)用木(mù)料(liào)、石料、混(hùn)凝土(tǔ)、鋼(gāng)筋混凝(níng)土、鋼材等(děng)。對于橋墩來(lái)說,安全(quán)隐患(huàn)包(bāo)括(kuò):墩身(shēn)在船隻(zhī)撞擊(jī)作(zuò)用下,表面(miàn)混凝土脫(tuō)落;墩身混(hùn)凝土保護層大(dà)面積(jī)剝落,内部(bù)鋼筋外(wài)露(lù)并鏽(xiù)蝕;墩(dūn)身出(chū)現裂(liè)縫,且裂(liè)縫寬度和長度均比較(jiào)大;鋼(gāng)筋鏽(xiù)漲,包(bāo)括墩(dūn)身、蓋梁和(hé)承台等部(bù)件均(jun1)發現該(gāi)病害,導(dǎo)緻其(qí)表層(céng)混凝土保(bǎo)護層(céng)脫落(luò);
   位于橋梁兩端(duān),支承橋梁上部(bù)結構并和路堤(dī)相銜接的建築(zhù)物。其功能除傳遞橋(qiáo)梁(liáng)上部(bù)結(jié)構的荷載(zǎi)到基(jī)礎外。還具有抵(dǐ)擋台(tái)後(hòu)的填土(tǔ)壓力、穩定橋頭(tóu)路基、使橋頭線(xiàn)路和(hé)橋上(shàng)線路(lù)可靠而(ér)平(píng)穩地連接的作用。橋(qiáo)台一(yī)般(bān)是石砌(qì)或素(sù)混凝土(tǔ)結(jié)構,輕型橋(qiáo)台則(zé)采用(yòng)鋼筋混凝(níng)土結(jié)構。對(duì)于橋台來說,典型病(bìng)害包括:橋台石砌台(tái)身表面開(kāi)裂、毀壞;橋台台(tái)帽混(hùn)凝(níng)土剝落;橋台雨(yǔ)天滲水現象;橋台台(tái)帽(mào)鋼筋(jīn)鏽(xiù)漲,表層(céng)混凝(níng)土(tǔ)保護層(céng)剝落(luò)。

   橋(qiáo)梁結構檢測、評估手段(duàn)
   橋梁檢(jiǎn)測工作(zuò)的階(jiē)段劃分。第(dì)一階(jiē)段:準備階段。其(qí)包括(kuò)收集(jí)資料、現場勘察(chá)以及編制(zhì)橋(qiáo)梁(liáng)檢測方(fāng)案等内容。第二階(jiē)段:外(wài)業檢(jiǎn)測階(jiē)段。主要是設備(bèi)安裝(zhuāng)和數據采(cǎi)集。第三階(jiē)段(duàn):分析報(bào)告階段(duàn)。即根據外業(yè)采集的數據,進(jìn)行統(tǒng)計分(fèn)析和計(jì)算,并編寫橋檢報(bào)告。
   橋梁結構檢測包(bāo)括外(wài)觀破損檢查,結(jié)構和(hé)材料(liào)檢測(cè)以及橋梁荷載(zǎi)試(shì)驗。
   橋梁(liáng)外觀(guān)病害檢查項目主(zhǔ)要包括(kuò):橋面鋪裝,支座及上部主要承(chéng)重構(gòu)件,橋(qiáo)台及(jí)基礎,翼(yì)牆耳牆(qiáng),稚坡(pō)護坡等,檢查重點(diǎn)是橋梁(liáng)主要承重(zhòng)構(gòu)件(jiàn)的裂縫和破損(sǔn)情況。檢(jiǎn)查方法主要是現場人工檢(jiǎn)測,根(gēn)據損(sǔn)壞狀(zhuàng)況打分。
   橋(qiáo)梁結構材(cái)料檢(jiǎn)測的重點是橋梁結(jié)構鋼(gāng)筋鏽(xiù)蝕情況和混凝(níng)土強度檢測。橋梁結構鋼筋鏽(xiù)蝕情況檢測内(nèi)容包括鋼筋鏽(xiù)蝕電位,混凝土氯離(lí)子含量,混(hùn)凝土電阻率以及混凝(níng)土(tǔ)碳化(huà)深度。混凝土強(qiáng)度檢(jiǎn)測,是通過(guò)回彈儀(yí)檢測混(hùn)凝土表面回彈(dàn)值,采用(yòng)回彈法時,要考慮碳化(huà)深度的影(yǐng)響。混(hùn)凝土(tǔ)強度(dù)是進(jìn)行橋(qiáo)梁結(jié)構評估的(de)重(zhòng)要指标(biāo)。
   在對橋(qiáo)梁(liáng)進行(háng)外觀檢查和結(jié)構材(cái)料(liào)檢測之(zhī)後,根(gēn)據(jù)檢(jiǎn)測結(jié)果,對破損(sǔn)嚴重(zhòng)、結構(gòu)材料狀況(kuàng)差(chà)的(de)橋梁進行(háng)荷載試驗(yàn),其目(mù)的是通過(guò)對橋(qiáo)梁按照(zhào)設計荷(hé)載直(zhí)接(jiē)加載,測(cè)試橋(qiáo)梁在最不(bú)利荷載作用下(xià)的實際響(xiǎng)應,進(jìn)一步分析和了(le)解橋(qiáo)梁的(de)工作(zuò)狀态,從而判斷(duàn)橋梁(liáng)結構的實(shí)際承(chéng)載(zǎi)能力。通(tōng)過動載試驗可(kě)測定(dìng)橋(qiáo)梁結構動(dòng)力特性參數(shù)和在動力荷載(zǎi)作用下(xià)的(de)強迫(pò)振動響應,确定(dìng)橋梁(liáng)在車輛荷(hé)載(zǎi)作(zuò)用下的動(dòng)力效應及使用(yòng)條件。靜載(zǎi)試驗(yàn)則根(gēn)據(jù)不(bú)同橋型、不(bú)同設計荷載,按照等效原(yuán)則設計不(bú)同的加載(zǎi)工況(kuàng),對橋(qiáo)梁實(shí)際加載,檢測橋(qiáo)梁最不利截面的(de)變形和(hé)受力狀态,從而判斷橋梁結構(gòu)在荷載作用下(xià)的實(shí)際(jì)工(gōng)作狀(zhuàng)态和承載能力(lì)。橋梁荷載試驗(yàn)的方法,是(shì)在橋(qiáo)梁結構(gòu)主要控(kòng)制截(jié)面安裝各(gè)種傳感器,在規(guī)定荷(hé)載作用(yòng)下(xià),通過儀(yí)器(qì)記錄(lù)橋梁(liáng)受(shòu)力和變(biàn)形數據。橋(qiáo)梁荷(hé)載實驗的實施(shī)分四個階(jiē)段(duàn):方案設計(jì)階(jiē)段,實(shí)驗準備階段,加(jiā)載試(shì)驗階段,分(fèn)析(xī)報(bào)告階段。
   随(suí)着社(shè)會經濟的(de)不斷發展,交通(tōng)量的迅(xùn)猛增加,尤其(qí)是(shì)車輛軸(zhóu)載的(de)增(zēng)大(dà),對橋(qiáo)梁的損害也越(yuè)來越大,橋(qiáo)梁檢(jiǎn)測的任(rèn)務(wù)也愈(yù)加艱(jiān)巨。隻(zhī)有采(cǎi)用科學的(de)檢測(cè)手段和方(fāng)法(fǎ),才(cái)能保證采(cǎi)集橋(qiáo)梁資(zī)料的準确(què)性。對于現(xiàn)有橋(qiáo)梁的養護管理(lǐ)應重視橋梁檢(jiǎn)測技術的(de)研究(jiū),随着(zhe)新材料、新(xīn)技術(shù)的不斷更(gèng)新發展,橋梁檢(jiǎn)測技(jì)術将具有(yǒu)更廣闊的發展(zhǎn)空間。

 


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