公路桥梁养护管理要点及技术状况评定研究

2024-09-26 00:00文学
交通科技与管理 2024年17期

摘要 随着我国交通运输业的快速发展,公路桥梁作为连接各地的重要纽带,其安全与畅通对于保障经济社会的稳定发展具有至关重要的作用。文章探讨了公路桥梁养护管理的核心要点及其技术状况的有效评定方法,结合实地调查和案例分析,梳理了公路桥梁在日常运营过程中面临的各类主要养护问题,并提出了相应的养护管理策略,旨在提高桥梁的安全性和耐久性。

关键词 桥梁;养护;状况评定

中图分类号 U418 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)17-0180-03

0 引言

由于公路桥梁长期暴露在自然环境中,承受着日益增长的交通压力,其技术状况往往会随着时间的推移而逐渐恶化。因此,如何有效地进行公路桥梁的养护管理以及准确地评定其技术状况,成为当前交通运输领域亟待解决的问题。有效的养护管理能够及时发现并修复桥梁的潜在病害,确保桥梁始终处于良好的工作状态,最大限度地减少交通事故的发生[1]。技术状况评定则是养护管理工作的基础和依据。通过对桥梁结构、材料等各方面进行全面系统的检测与评估,可以准确掌握桥梁的当前状态及其发展趋势,为制定针对性的养护方案提供有力支持。此外,技术状况评定还能为桥梁的维修、加固或改造提供决策依据,确保每一份投入都能产生最大的效益。

1 公路桥梁养护管理

1.1 公路桥梁养护管理目的

(1)通过现状检查采集桥梁基本数据,查明桥梁结构存在的病害,综合评定桥梁的技术状况等级。

(2)为桥梁管理养护单位提供桥梁结构的实际工作状态,以及健康档案资料,为桥梁的养护加固和维修提供参考[2]。

1.2 养护管理要点

(1)安全优先。养护工作应在确保安全的前提下进行,特别是对于那些已经存在损坏或者潜在危险的部位,应优先进行处理。

(2)科学规划。养护工作应有明确的计划和规划,包括定期检查、预防性养护、紧急修复等。这些计划应根据桥梁的实际状况、交通流量、环境因素等因素进行制定。

(3)经济合理。在满足安全和技术要求的前提下,养护工作应尽可能经济合理。例如,对于损坏较轻的部位,可以考虑采用修复而非更换的方式,以节约成本[3]。

2 实例工程分析

2.1 工程概况

南部嘉陵江二桥为G245线南部段跨越嘉陵江的一座大桥,桥梁中心桩号为K196+224,桥梁全长为4.0 m+820.0 m+3.5 m=827.5 m,桥宽为1.5 m+9.0 m+1.5 m=12 m。桥梁跨径布置为3×(6×30) m+(60+100+60) m+2×30 m。桥梁设计荷载:桥梁设计荷载为汽超-20,挂120;人群荷载3.5 kN/m2。设计车速为40 km/h。通航等级Ⅳ级-2。桥梁于2008年11月竣工通车。

(1)桥面系。桥面采用双向二车道,桥面横向组成:2×4.5 m(行车道)+2×1.5 m(人行道含栏杆)=12.0 m;桥面铺装采用钢纤维混凝土;两侧人行道采用混凝土板铺装,人行道净宽1.25 m,栏杆宽0.25 m;桥面采用竖向排水孔进行排水;两侧栏杆采用钢筋混凝土预制栏杆;桥梁两侧平均30 m设置有一对路灯。全桥共设置4道DSSF160型伸缩缝,分别设置于2#、5#、11#、17#墩顶;2道DSSF80型伸缩缝,分别设置于唐家寺岸桥台和巴中岸桥台处。

(2)上部结构。两侧引桥采用先简支后连续30.0 m的预应力混凝土T梁,全桥共20孔,第一联为2孔30 m,第三、四、五联均为6孔30 m,每孔横桥向共布置5片主梁,梁宽2.4 m,梁高2.0 m;主桥上部结构为预应力混凝土的变高连续箱梁,采用单箱单室三向预应力的变高度箱梁,箱顶宽度12 m,底板宽度为6 m。主桥箱梁采用挂篮分节段现浇施工,主桥共分47个节段,节段长度为墩顶0#块长9.0 m,然后两侧各有10个对称梁段,梁段数及梁段长度从根部到跨中分别为6×4 m、4×5 m,累计跨中悬臂总长45.4 m。边中跨合龙段长度均为3.0 m,边跨支架现浇段长8.5 m。

(3)下部结构。引桥桥墩及过渡墩均采用盖梁柱式墩,主桥桥墩采用双肢薄壁墩,桥墩为桩基础。两岸桥台均为重力式桥台。

2023年5月对该桥进行了定期检查。

2.2 检查内容

(1)上部结构检查内容

1)上部结构的承重构件和一般构件检查;2)上部结构支座检查。

(2)下部结构检查内容

1)下部结构桥台检查;2)下部结构桥墩检查;3)下部结构基础检查;4)下部结构翼墙、耳墙检查;5)下部结构锥坡、护坡检查;6)下部结构河床及调治构造物检查。

(3)桥面系检查内容

1)桥面铺装检查内容;2)伸缩缝装置检查;3)人行道检查内容;4)栏杆、护栏检查;5)防排水系统检查。

2.3 桥梁检查结果

(1)上部结构检查结果

经检查,桥梁上部结构承重构件主要有T梁蜂窝麻面、开裂、露筋锈蚀等问题;一般构件主要有横隔板开裂、麻面、露筋问题;支座主要有老化、变形、板式支座剪切脱空、组件锈蚀、严重移位等问题。

(2)下部结构检查结果

桥梁下部结构存在的病害如表1所示:

(3)桥面系检查结果

经检查,主桥桥面系存在以下病害:

1)全桥伸缩缝橡胶条破损。

2)局部桥面铺装开裂、露筋。

3)左侧栏杆枕梁、立柱开裂。

3 桥梁技术状况评定方法

依据规范《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011)的相关规定,对该桥的桥面系、上部结构、下部结构和全桥进行技术状况评分。评分方法如下:

(1)桥梁构件的技术状况评分,按式(1)计算:

PMCIl(BMCIl或DMCIl)=100−∑ k x=1UX (1)

当x=1时,U1=DPil;

当x≥2时,

UX= DPij 100×√x×(100−∑ x−1 y=1Uy)(式中j=x,x取2,3,…,k);

当k≥2时,U1,…,Ux计算公式中的DPil按照从大到小的顺序排列;

当DPil=100时,PMCIl(BMCIl或DMCIl)=0。

(2)桥梁部件的技术状况评分,按以下公式计算:

PCCIi=PMCI−(100−PMCImin)/t (2)

BCCIi=BMCI−(100−BMCImin)/t (3)

DCCIi=DMCI−(100−DMCImin)/t (4)

(3)桥梁上部结构、下部结构、桥面系技术状况评分,按式(5)计算:

SPCI(SBCI或BDCI)=∑ m i=1PCCIi(BCCIi或DCCIi)×Wi

(5)

(4)桥梁总体的技术状况评分,按式(6)计算:

Dr=BDCI·WD+SPCI·WSP+SBCI·WSB (6)

4 桥梁技术状况评定

4.1 引桥技术状况评定

引桥上部结构技术状况评定表见表1所示:

引桥下部结构技术状况评定表见表2所示:

引桥桥面系技术状况评定表见表3所示:

4.2 主桥技术状况评定

主桥上部结构技术状况评定表见表4所示:

主桥下部结构技术状况评定表见表5所示:

主桥桥面系技术状况评定表见表6所示:

5 技术状况评定结果

依据《公路桥梁技术状况评定标准》的相关规定,桥梁技术状况等级分为以下五个等级:

1类——全新状态,功能完好,Dr=[95~100];

2类——有轻微缺损,对桥梁使用功能无影响,Dr=[80~95);

3类——有中等缺损,尚能维持正常使用功能,Dr=[60~80);

4类——主要构件有大的缺损,严重影响桥梁使用功能;或影响承载能力,不能保证正常使用,Dr=[40~60);

5类——主要构件存在严重缺损,不能正常使用,危及桥梁安全,桥梁处于危险状态,Dr=[0~40)。

按照《公路桥梁技术状况评定标准》,总体技术状况评定结果分别见表7、表8所示:

南部嘉陵江二桥引桥技术状况评分Dr为73.36分,为3类,即有中等缺损,尚能维持正常使用功能。

南部嘉陵江二桥主桥技术状况评分Dr为89.93分,为2类,即有轻微缺损,对桥梁使用功能无影响。

根据《公路桥梁技术状况评定标准》中第3.1.2条款的规定:“以技术状况等级评定结果最差的一个评定单元作为全桥的评定结果”南部嘉陵江二桥的总体技术状况评定为三类,即有中等缺损,尚能维持正常使用功能。

6 养护建议

(1)建议对上部结构构件存在的裂缝采用裂缝胶进行封闭或灌缝处治。

(2)对该桥上部结构构件存在的剥落、破损、露筋锈蚀区域进行修补。

(3)对存在移位、剪切变形、老化等病害的支座加强观察和维护,病害加剧时及时进行更换。

(4)及时清理堵塞的伸缩缝,对伸缩缝存在破损、脱落的止水带及时进行更换处治,以确保其伸缩功能正常。

(5)对栏杆立柱及枕梁开裂部位进行修复。

(6)桥梁在运营期间,按照《公路桥涵养护规范》(JTG 5120—2021)对该桥进行日常维护,以便发现情况及时进行处理。

7 结语

随着交通基础设施的日益完善,公路桥梁的养护管理及其技术状况评定已成为保障公路运输安全、提升道路使用效率的关键环节。该文章梳理了当前养护管理的关键要点,提出了针对性的优化策略,以期提升公路桥梁的安全性和耐久性。公路桥梁养护管理及其技术状况评定是一个动态、持续的过程。随着新材料、新技术的不断涌现,以及交通运输需求的日益增长,这一领域仍面临诸多挑战和机遇。因此,未来的研究和实践需不断进行探索创新,以适应不断变化的工程环境和养护需求。

参考文献

[1]姚乃远.公路桥梁养护管理要点探析[J].低碳世界,2016(12):197-198.

[2]鲍俊.高速公路桥梁养护管理及技术控制要点[J].现代商贸工业,2013(24):181-182.

[3]廉新华.公路桥梁养护工作的要点与机制管理问题[J].交通世界(运输.车辆),2011(5):196-197.