甘肃省交通科学研究院集团有限公司
摘要:桥梁运营多年之后,通过对桥梁全面检测,对比前后两次的检测结果,分析病害的发展趋势,准确得出桥梁的运营状况,对技术状况做出判定,为后期运营和养护维修提出建议。
关键词:服役;桥梁;技术状况;评定
1 工程概况
该桥是一座两跨现浇板梁桥,桥梁全长10.0m,桥宽8.5m。上部结构为2×4.3m的连续梁。桥台采用圬工砌体浆砌而成,为重力式结构,扩大基础[1]。未设置翼墙、锥坡、支座和调治构造物[2]。桥面系由桥面铺装、人行道、护栏、排水系统及附属标志组成[3]。桥面铺装采用水泥混凝土桥面;未设置排水孔;上下游均设置护栏;桥面设有桥梁管养公示牌、限载牌(20t)及轴重限载牌(13t),未设置伸缩缝及照明设施。设计荷载为汽车-20级。
图1 桥梁全景图
2 检查目的
通过对桥梁进行全面检查,实现以下目标:
(1)对桥梁的主要结构及其附属结构进行彻底检查,以确定缺陷的位置、性质、严重性和演变,分析缺陷的主要原因,评估桥梁的功能,并提出适当的保护措施。
(2)通过对桥梁的技术状况进行全面审查和评估,并为桥梁的养护维修提供技术基础。
(3)通过对桥梁的技术状况进行全面评估来确定桥梁的技术状况,分析和评估缺陷对桥梁质量和负荷能力的影响,并分析进行特殊检查的必要性。
(4)验证桥梁管理系统数据库的基本数据,并为数据有误的项目提供相应的修改数据和补充数据,以协助有关部门改进数据管理。
3检测概况
3.1 上一次检测概况
该桥上次检查时间为2015年,主要病害为:
(1)板梁:第 1 跨现浇板梁底板有 3 条纵向贯通裂缝,缝宽0.12mm~0.18mm;第 2 跨现浇板梁底板有 4 条纵向贯通裂缝,缝宽0.18mm~0.41mm,其中1 条裂缝,深 58mm,宽 0.41mm。
(2)台帽:0#台帽距下游侧 2.2m 处,一处竖向裂缝,长 0.2m,宽 0.2mm。
(3)桥台:0#台距下游侧 2.0m 范围内,多处出现渗水痕迹,并伴有青苔生长;2#台前墙上游侧方向生活垃圾堆积。
(4)桥墩:上游侧有大量垃圾堆积。
(5)河床:大量生活垃圾及碎石堵塞河床。
(6)桥面铺装:桥面铺装层多处出现坑槽、粗骨料外露现象,面积约为总面积的10%[4]。
3.2本次检测结果与上次对比
(1)外观检查结果对比
2015年对桥梁进行了定期检测,以监测桥梁运行中的病害,并根据2015年的定期检测报告,在对桥梁主要病害进行比较分析的同时,还进行了定期对比分析,以跟踪病害的发展情况。该桥外观检查结果对比分析见表1。
表1 外观检查结果对比分析表
位置 | 构件名称 | 2015年检查主要病害 | 2017年检测主要病害 | 有无发展 |
上部 结构 | 梁板 | 梁底多处纵向裂缝 | 梁底多条裂缝 | 有 |
下部 结构 | 桥台 | 未见明显病害 | 未见明显病害 | 无 |
桥墩 | 未见明显病害 | 1#墩勾缝脱落 | 有 | |
基础 | 未见明显病害 | 未见明显病害 | 无 | |
河床 | 未见明显病害 | 未见明显病害 | 无 | |
桥 面 系 | 桥面铺装 | 未见明显病害 | 大面积坑槽 | 有 |
伸缩缝 | 未设置伸缩缝 | 未设置伸缩缝 | / | |
排水系统 | 无 | 无 | 无 | |
栏杆 | 未见明显病害 | 破损露筋 | 有 | |
人行道 | 无 | 无 | 无 | |
照明、标志 | 未见明显病害 | 铭牌失效 | 有 |
(2)本次主要病害分析
通过2015年和2017年检测成果的对比,如表2可得出新增病害:
表2 上部主要病害
序号 | 病害位置 | 病害类型 | 病害数量 (性质、范围、程度等) | 评定标度 (1~5) | 照片或图片(编号) | |
1 | 梁底 | 纵向贯通裂缝 | 第二跨梁底跨中有三条纵向贯通裂缝,L=4.3m,w=0.2mm | 3 | 照1 照2 | |
2 | 梁底 | 裂缝 | 2#跨梁底有4条纵向贯通裂缝, ,缝宽0.18mm-0.41mm | 3 | 照3 照4 | |
典型缺陷照片 | ||||||
|
| |||||
照1:第二跨梁底跨中有三条纵向贯通裂缝,L=4.3m,w=0.2mm。 | 照2:第二跨梁底跨中有三条纵向贯通裂缝,L=4.3m,w=0.2mm。 | |||||
|
| |||||
照3:2#跨梁底有4条纵向贯通裂缝, 缝宽0.18mm-0.41mm | 照4:2#跨梁底有4条纵向贯通裂缝, 缝宽0.18mm-0.41mm |
图2 上部结构病害展开
桥台检查结果
经检查,该桥桥台无明显病害。桥台检查结果见表3。
图3 桥台现状
桥墩检查结果
经检查,该桥桥墩砌缝脱落,右侧长有青苔。桥台检查结果见表4。
图4 墩砌缝脱落,右侧长有青苔
基础检查结果
经检查,该桥基础无法直接观测,周边地质条件良好。
河床检查结果
经检查,该桥无明显病害,见表5。
图5 河床现状
锥坡、护坡检查结果
该桥未设置锥坡、护坡。
桥面系外观检查结果
经检查,该桥桥面系存在以下病害:桥面:0#台处坑槽;距0#台4.5m中间处粗骨料外露。
桥面铺装检查结果
桥面:桥面铺装大面积坑槽,见表5.3-1。
图6 桥面铺装局部坑槽
4桥梁技术状况评定
依据规范《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/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,按下式计算:
,当x=1时,U1=DPiL;当x≥2时, ,(式中j=x,x取2,3,…,k),其中当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,
② 桥梁部件的技术状况评分,按下式计算:
;
;
;
③ 桥梁上部结构、下部结构、桥面系技术状况评分,按下式计算[5]:
④桥梁总体的技术状况评分,按下式计算[6]:
4.1 上部结构技术状况评定
表3 上部结构技术状况评定表
类别 i | 评价部件 | 构件数量 | 评价构件 | 构件最低得分 | 部件得分 | 部件权重 | SPCI |
1 | 上部承重构件 | 2 | 上部称重构件 | 55.00 | 50.50 | 1.0 | 50.50 |
2 | 上部一般构件 | / | 上部一般构件 | / | / | / | |
3 | 支座 | / | 支座 | / | / | / |
4.2 下部结构技术状况评定
表4 下部结构技术状况评定表
类别 i | 评价部件 | 构件数量 | 评分构件 | 构件最低得分 | 部件得分 | 部件权重 | SBCI |
1 | 翼墙、耳墙 | / | / | / | / | / | 92.20 |
2 | 锥坡、护坡 | / | / | / | / | / | |
3 | 桥墩 | 1 | 桥墩 | 75.00 | 75.00 | 0.32 | |
4 | 桥台 | 2 | 桥台 | 100.00 | 100.00 | 0.32 | |
5 | 墩台基础 | 3 | 墩台基础 | 100.00 | 100.00 | 0.30 | |
6 | 河床 | 1 | 河床 | 100.00 | 100.00 | 0.07 | |
7 | 调治构造物 | / | / | / | / | / |
4.3 桥面系技术状况评定
表5 桥面系技术状况评定表
类别 | 评价部件 | 构件数量 | 评分构件 | 构件最低得分 | 部件得分 | 部件权重 | BDCI |
1 | 桥面铺装 | 1 | 桥面铺装 | 60.00 | 60.00 | 0.62 | 73.09 |
2 | 伸缩缝装置 | / | / | / | / | / | |
3 | 人行道 | / | / | / | / | / | |
4 | 栏杆、护栏 | 2 | 两侧 | 75.00 | 85.00 | 0.15 | |
5 | 排水系统 | / | / | / | / | / | |
6 | 照明、标志 | 1 | 照明、标志 | 80.00 | 80.00 | 0.08 |
4.4 桥梁总体技术状况评定
依据《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)的相关规定,桥梁技术状况等级分为五个等级:
1类—全新状态,功能完好,Dr=[95~100][6];
3类—有中等缺损,尚能维持正常使用功能,Dr=[80~95)[6];
3类—有中等缺损,尚能维持正常使用功能,Dr=[60~80)[6];
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)[6];
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)[6];
按照《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/TH21-2011),桥梁总体技术状况评定如表5所示。
表6 桥梁总体技术状况评定表
计算值 | 技术状况等级 | 技术状况描述 |
=82.50×0.40+92.20×0.40+75.00×0.20=71.40 | 3类 | 有中等缺损,尚能维持正常使用功能 |
根据本次检测结果,本桥技术状况按照《公路桥梁技术状况评价标准》(JTG/T h21-2011)进行评价。桥梁的技术状况估计为71.40,桥梁被归类为第3类,平均缺陷维持正常使用功能。
5结论及建议
5.1 检查结论
桥梁主要病害为:
(1)上部结构
第二跨梁底跨中有三条纵向贯通裂缝,L=4.3m,w=0.2mm;2#跨梁底有4条纵向贯通裂缝,缝宽0.18mm~0.41mm。
(2)下部结构
桥墩:1#墩砌缝脱落,右侧长有青苔。
(3)桥面系
桥面铺装:桥面铺装大面积坑槽。
护栏:左右侧护栏多处破损露筋。
5.2 技术建议
针对桥梁现有病害及技术状况等级评定结果,并结合《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)的相关要求,建议如下:
(1)对于梁底裂缝,进行注胶封闭处理。
(2)对于桥墩灰缝脱落,使用环氧砂浆修补勾缝。
(3)桥面铺装坑槽,建议凿除松散混凝土,重新进行铺装。
(4)严格按照《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)要求,对桥梁进行日常巡查和养护。
参考文献:
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陈贵益,郭良.论中小桥梁养护管理的内容与规律[J].黑龙江交通科技,2006(10):74.
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姚坤.防水粘结层对混凝土桥桥面铺装受力的影响分析[D].长安大学,2018.
汪乾松.对现有桥梁状况评价体系补充及细化研究[D].重庆交通大学,2016.
周卓.石拱桥检测技术方法研究[J].城市建设理论研究,2014(10).