■洪月华
(福建省高速公路集团有限公司漳州管理分公司,漳州 363100)
近年来,中国公路长大跨度桥梁建设发展迅速,一大批大型跨海和跨江桥梁工程规划和建设,中国需要面临在复杂条件下大型桥梁养护管理的艰巨技术挑战。特别是沿海地区台风、地震等极端恶劣天气时有发生;重载车辆尤其是违法超载超限车辆屡禁不绝;海洋环境引发的腐蚀、风浪冲击等复杂环境作用下,既有桥梁面临复杂服役环境和多灾害荷载共同作用,导致损伤加速演化,由此引发的重、特大自然灾害及突发事件的趋势明显,桥梁或超负荷运行或安全运行的风险持续加大[1]。因此,对大型桥梁养护管理的有序开展与安全运行的有效监管,及时发现和消除桥梁安全隐患,正确预判和处置桥梁突发事件,对从事桥梁养护工作者来说,是一种新的挑战。
有别于大中小桥居多的国道 (含国家高速公路网)、省道桥梁群养护管理,厦漳大桥系大型独立项目,属长大桥梁,桥梁(含匝道桥)总长达8927.4m。厦漳大桥处于高温、高湿、易腐蚀海湾区域,养护管理的工作内容较一般桥梁复杂,养护工作有特殊要求。针对这种复杂与特殊性,将厦漳大桥划分土建结构和机电设施系统两个系列,列入日常养护与安全运行管理范畴。
厦漳大桥2008年11月17日动工建设,2013年5月28日建成通车,正式投入运营。项目总投资约50亿元,由漳州市、招商局集团漳州开发区、厦门市和福建省高速公路集团公司共同出资。
厦漳大桥北南走向,起点为厦门市海沧区的厦蓉高速(G76)青礁枢纽互通,跨厦门湾经海门岛,止于漳州市龙海后宅,与招商局漳州开发区疏港一级公路连接互通、主线与招银疏港高速 (S1591)对接贯通。主线长9335.39m,大桥由北汊桥、海门岛立交、南汊桥、海平互通四个部分组成,主线桥长共8669.9m。桥宽33m(不含布索区),双向六车道,设计时速100Km/h,设计荷载:公路-Ⅰ级。大桥设计抗风14级和抗震7度。
厦漳大桥桥梁工程包括北汊桥(北引桥、主桥、南引桥)和南汊桥(北引桥、主桥、南引桥),跨径分布及结构特点见表1。
表1 厦漳大桥跨径分布与结构特点
北汊主桥长1430m,主跨780m,钻石型桥塔高227m,双塔双索面5跨连续半漂浮斜拉桥,钢箱主梁,可通航3万吨级集装箱船舶;南汊主桥长570m,主跨300m,双塔双索面3跨连续半漂浮斜拉桥,钢-混凝土组合主梁,可通航5千吨级杂货船舶。
通车后由福建高速集团漳州管理分公司承担运营管理,包括通行费征收管理、路政管理、日常养护管理。日常养护由养护中心负责组织实施,内容包括:清扫保洁、日常巡检、经常检查与小修。定期检查与特殊检查,按招投标规定委托有资质的单位实施[2]。突发事件应急响应采取多部门多单位联合联动机制。
根据厦漳大桥的规模大、结构复杂、构件数量庞大等特点和所处的自然环境,日常养护管理贯彻“预防为主、防治结合、安全至上”的工作方针,以桥面养护为中心,以承重结构为重点,兼顾附属设施的工作原则,以达到如下目标:
(1)掌握桥梁结构各组成部分及所处环境(气候、冲刷、航道等)的技术状态,为养护维修提供基础资料和决策依据。
(2)保持大桥结构完好,桥面及桥头引道平整,行车平顺舒适,排水通畅,附属设施齐全完好;全桥外观整洁。总体技术状况达到良好,即文献2规定的一类标准。运营5年后,非重要部(构)件的技术状况放宽至二类,但宜尽量达到一类标准。
(3)通过日常养护工作的有序开展,使大桥保持设计荷载等级的承载力要求及设计交通量的通行要求。
针对厦漳大桥结构的复杂性和养护的特殊要求,将日常养护的工作对象划分为土建结构和机电设施系统两个系列,列入日常养护管理范畴。
(1)土建结构:包括厦漳大桥范围内的桥面系及附属设施、上部结构、下部结构、交安设施、互通匝道的路基、路面、通道、涵洞、排水系统及公路绿化等。
(2)机电设施系统:包括供配电(变电站、地埋式变压器)、照明与防雷系统、除湿系统、桥检桁架车、索塔升降机、航空灯轮廓灯、景观灯等。
依照文献2及文献3规定要求,厦漳大桥日常养护的工作内容如下:
(1)清扫保洁
清洁厦漳大桥范围内桥面系及附属设施、互通匝道路面、收费广场,不得留有污染物及过往人车丢弃的杂物,并将丢弃物运至指定场所。保持厦漳大桥良好的行车环境。每日一次。遇节假日、重大活动,按需要适度加密。
每次保洁前检查车辆工况、保洁工具、锥标、保洁记录表是否齐全,保洁人员着工作服,行车速度不超过40km/h。填写《厦漳大桥保洁记录表》并录入系统,按要求归集当月保洁记录(纸质)。
(2)日常巡检
土建结构的日常巡查分为:日巡查、夜巡查、应急巡查。
①日巡查
对厦漳大桥范围内桥面系及附属设施、互通匝道路基、路面、涵洞、边坡进行巡视与检查,及时发现缺损与病害,并做好记录。桥面系及附属设施包括:桥面铺装、伸缩缝、栏杆护栏、桥面排水、标志标线、检查道等。巡查重点是桥面铺装、伸缩缝。频率为每日一次。
每次巡查前检查车辆工况、巡查用具、锥标、巡查记录表等是否齐全,巡查人员着工作服。北汊主桥、南汊主桥徒步巡查,引桥、匝道及匝道桥开车巡查,车速不超过15km/h。
巡查人员应填写《厦漳大桥日巡查记录表》,记录缺损或病害的类型、位置,并根据巡查记录内容完成数据录入。按要求归集当月日巡查记录(纸质)。
②夜巡查
对厦漳大桥范围内标志标线夜间工况的巡视与检查。及时发现标志标线缺损或反光效果不佳等,并做好记录。每周一次。巡查人员工作要求同日巡查。
巡查人员应填写《厦漳大桥夜巡查记录表》,记录标志标线缺损的性质、位置和数量,并根据夜巡查记录内容完成数据录入。按要求归集当月夜巡查记录(纸质)。
③应急巡查
指特殊紧急情况、汛期前后与台风来临前后的巡查。巡查内容与要求同日巡查。应急巡查系根据事件情况与上级通知要求安排,并做好相关记录(纸质)。
机电设施日常检查:对厦漳大桥范围内照明系统工况进行的巡视与检查,及时发现故障并做好记录。工况内容有:a.照明系统的设施是否完好并处于正常工作状况;b.电压是否稳定;c.灯光亮度及照明效果是否正常;d.线路的平均亮度,照明的色显、照度等是否正常;e.索塔、钢箱梁和混凝土箱梁中的应急灯和疏散灯能否正常工作;f.配电房内的变压器、配电盘、开关及智能控制系统等能否正常工作。
填写《厦漳大桥照明系统巡查记录表》,记录故障类型、灯杆编号并根据巡查记录内容完成数据录入。按要求归集当月巡查记录(纸质)。
(3)经常检查与小修
土建结构经常检查:对厦漳大桥桥面系及附属设施、上部结构、下部结构等表观缺损或病害的经常性检查,记录缺损或病害的位置、图片、范围、类型、程度、估计工程数量等,并提出相应小修保养对策与措施。具体检查内容见表2。
表2 经常检查项目内容表
填写各构件经常检查记录,并根据检查记录内容完成数据录入。按要求归集当月检查记录(纸质)。
机电设施定期维护:对供配电(变电站、地埋式变压器)、防雷系统、除湿系统、主桥检修车、索塔升降机、航空障碍灯轮廓灯景观灯等工况进行检查,及时排除故障并做好维护工作。重点为除湿系统、桥梁检查车、索塔升降机。
报告的提交:对经常检查记录进行统计归纳分析,提交年度检查报告。内容包括:检查方法、检查方向与顺序、桥梁构件清单、病害或缺陷的统计分析、处治措施与费用估算等。
养护对策:对一般评定的各类桥梁,分别采取不同的养护措施。一类构件进行保养;二类构件进行小修[1]。
⑷技术档案管理
技术档案包括:基础数据库,检查数据库,维修资料库。
①基础数据库
包括 “一桥一档”卡片。按厦漳大桥里程递增顺序建立各组成桥梁基本信息卡片,依次有:北汊北引桥、北汊主桥、北汊南引桥,南汊北引桥、南汊主桥、南汊南引桥,海平立交主线桥,海平立交A匝道1号桥、2号桥,海平立交B匝道桥共10座;桥梁设计施工图和竣工图,结构计算分析报告;施工过程中的试验检测及科研资料;工程事故处理资料;施工全过程的结构位移或变形测试资料;观测或监测点(部件)资料;桥梁健康监测系统资料;桥梁结构设施清单;交(竣)工验收资料等。
②检查数据库
包括土建结构和机电设施系统日常巡查与经常检查资料(按年度归集);定期检查报告与资料;地震或台风检测报告;特殊检查报告与资料;观测或监测点资料等。
③维修资料库
包括:预防养护、修复养护、专项养护、应急养护工程的实施技术资料和养护质量评定结果等。
桥梁经常检查重点部件与检查要点详见表3[3]。
表3 经常检查重点部件与检查要点
⑴ 体会:桥梁日常养护的修复工程(小修)依据来源于经常检查结果,经常检查又仅限于人员可到达,厦漳大桥处于九龙江最下游入海口处,海域宽,大量的水中墩和箱梁外侧,检查人员无法到达,这在客观上造成经常检查无法全桥覆盖;高温高湿易腐蚀的海湾区域,养护的难点在于防腐,重点在于南北两座斜拉主桥和北汊南引桥节段预制拼装连续梁即67.7m跨与70m跨,自2015年接管养护以来,虽满足厦漳大桥日常养护工作目标的基本要求,但对于大型跨海湾斜拉桥,应考虑探索并引入先进的检查手段以满足现代桥梁的运营需求。
⑵建议:①经常检查应融入部分定期检查的手段,以满足工况评价全桥覆盖;②建立与厦漳大桥相适应的应急预案,包括施救方案、替代路线、多部门多单位应急联动机制等;③建议大桥建立一套桥梁健康监测系统,并对结果进行综合分析。
[1]宗周红,钟儒勉,等.基于健康监测的桥梁结构损伤预后和安全预后研究进展及挑战[J].中国公路学报,2014(12):46-57.
[2]中华人民共和国交通部公路科学研究院.JTG H11–2004,公路桥涵养护规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[3]中华人民共和国交通部公路科学研究院.厦漳大桥养护手册.