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隨著交通運輸事業的發展,交通運輸量大幅度增長,行車密度及車輛載重越來越大,早期修建的橋梁受當時的條件限制,設計上達不到現有規范要求,施工質量未能得到有效控制,理論研究不夠充分,結構上下不夠完善,特別是片面強調大跨徑,省材料等,致使用很多橋梁出現不同程度的病害,這極大地影響了橋梁的正常使用。
加強橋梁養護管理是確保國道暢通無阻的重要環節,一旦橋梁出現三類,四類危橋,交通就可能中斷,影響公路的效益,不能重建輕養,不能重路輕橋,不能隱藏病害,必須把橋梁的檢查、檢測和養護納入正常狀態,形成制度,重視橋梁養護加固的資料積累,必須及時維護和提高橋梁的通行承載能力。
一、橋梁管養的工作內容
橋梁養護的工作內容主要有如下幾個方面:技術狀況檢查;建立和健全完善的橋梁技術檔案;橋梁構造物的防范;橋梁構造物的經常保養、維修和加固。
1.完善組織機構
當前公路管理部門主要設養護處、料,來負責所轄范圍內的道路、橋涵、隧道、附屬設施等的一切養護管理工作,但工作量繁重,人員不足,缺少對應的專業分工。要加強橋梁管養,應根據養護里程,轄區內橋梁數量設立若干名專職橋梁養護工程師,并保證其工作性質的相對穩定,不能隨意換動。橋梁養護工程師負責制定、安排橋梁年度定期檢查計劃,組織實施轄區內橋梁養護的定期檢查,提出檢查報告,通報三類、四類及危險橋梁的病害狀況。并由橋梁養護工程師主持轄區內橋梁的養護,檢測,維修,改造工作。考核橋梁日常養護質量,收集,整理轄區橋梁的技術檔案。提出年度大中修以及改造計劃,負責監督落實和質量控制,只有責任到人,分工明確,才能從機制上扭轉目前的重路況橋況,只養路不養橋的誤區。
2.設立專業養護隊伍
實行養護機制改革后,各基層公路管理機構均成立了兩個甚至兩個以上的養護隊,原來的養護道班基本撤銷,大部分養護工人直接轉入養護隊,按市場規律和企業管理運作,養護隊的成立為建立橋梁專業養護提供了基礎條件,但由于當前的養護工人素質參差不齊,很難做到真正的專業養護。這就要求縣級公路局領導高度重視橋梁養護工作,要逐步培養骨干,成立專業養護隊,以保證橋梁工程師的工作布署落實到位,隨時掌握橋梁的使用狀況,處治各種危急突發事件,并使隊伍逐漸從日常養護過渡到具備進行橋梁中、小修甚至大修的能力。
3.嚴格橋梁檢查制度
養護隊對橋梁以及各種防護設施應堅持日常養護巡查,注意觀察橋梁的使用狀況,盡量做到每天1次養護巡查,并做好巡查記錄,同時各級橋梁養護工程師應分別組織經常性檢查,定期檢查和專業檢查。
經常性檢查:由縣級橋梁工程師組織實施,以目測為主,配合簡單工具,至少每季度1次,填寫經常性檢查記錄表上報;定期檢查:由市級橋梁工程師組織實施,按照新建橋梁竣工后1年,一類、二類橋梁3年檢查1次,三類橋梁半年檢查1次,四類橋梁3個月檢查1次,對于下級報告新增的三類以上橋梁還 應立即安排檢查,檢查應拍攝總體照片,填寫橋梁定期定期檢查數據表,并提交檢查報告;專業檢查:凡遭受意外損害定期檢查中難以判明損壞程度以及決定改造之前均需進行專業檢查,專業檢查由市級橋梁養護工程師上報,獲批準后委托具有相應資質的單位進行檢查,專業檢查應對橋梁的技術狀況,各種缺陷和病害進行細致檢查,對橋梁的現狀承載能力均做出正確的評估,提出維修加固或改造的建議性方案。
4.建立專門的橋梁檔案
將橋梁檔案的管理作為各級公路管理機構所進行的技術檔案管理的重點來抓,除新建橋梁按規定收集竣工圖表以及驗收報告以外,對轄區的所有橋梁都要進行建檔管理,實現一橋一冊一檔。要對每座橋梁建立基本狀況卡片,收集設計施工文件,歷次改造工程,大,中,小修施工原始記錄,竣工驗收資料,對歷次自然災害,意外損害以及違章超重車輛運行情況進行情況進行詳細的記錄,連同橋梁經常檢查表,定期檢查數據表和有關照片,音像資料等全部歸檔管理,為橋梁的科學規范管理打好堅實基礎。
二、搞好危橋改造的措施
在對橋梁結構病害檢測分析和鑒定評估的基礎上,根據技術經濟條件和使用要求,有針對性地制定加固方案。
1.分清加固的性質
根據橋梁病害檢測分析和鑒定評估結果,橋梁結構加固設計應分為:承載力加固、使用功能加固和耐久性加固三種情況。
承載力加固是確保結構工作的基礎,是橋梁改造加固設計的核心內容,其內容包括正截面抗彎承載力加固和斜截面抗剪承載力兩部分。承載力加固應考慮分階段受力的特點,注意新加補強材料與原結構的整體工作。
使用功能加固是確保橋梁正常工作的需要,主要是對活載變形或振動過大的構件,加大截面尺寸,增加截面剛度,以滿足結構使用功能要求。
耐久性加固是指對結構損傷部位進行修復和補強,以阻止結構損傷部分的性能繼續惡化,消除損傷隱患,提高結構的可靠性,提高結構的使用功能,延長結構使用壽命。
2.各種加固補強方法的綜合應用
橋梁加固補強的方法很多,但是基本上可以劃分為兩大類:類為改變結構體系,調整結構內力、減輕原梁負擔。例如:加斜撐減少梁的跨度、簡支梁改為連續梁結構、增加縱梁數目、調換梁位、加大新建邊梁截面尺寸,調整橫向分布系數,減輕原梁負擔等。
第二類為受拉區增設抗拉補強材料和配筋,加固薄弱構件。
在受拉區直接增設抗拉補強材料,例如:補焊鋼筋,粘貼鋼板,粘貼高強復合纖維等。這種加固方法,設計時必須考慮橋梁帶截加固階段受力特點。后加補強材料的強度發揮程度受原梁變形的限制,一般情況下是達不到其抗拉強度設計值。特別是采用直接粘貼高強度復合纖維加固時,在極限狀態下,復合纖維的高強抗拉性能根本無法充分發揮作用。若不考慮分階段受力特點,過高的估計了后加補強材料的作用,設計是不的。
采用預加力原理進行加固補強,例如:體外預應力加固。由于預加力的作用,改善了原梁的應力狀態,提高了原梁的承載能力和抗裂性能。采用預加力加固,可以充分發揮加固補強材料的力學性能,提高了材料的利用效率。
應該指出,在進行橋梁加固方案設計時,應特別注意的是:在保持原梁截面尺寸不變的前提下,采用上述對受拉區進行補強的方法,加固后截面所能承擔的承載力是有限的。承載力提高的幅度取決于原梁的配筋率,與所采用的加固方法無關。在某些情況下,由于原梁的高度較小,相對配筋率較大,單純采用受拉區加固補強,仍不能滿足設計荷載要求時,可采用加厚橋面的方法同時對梁的受壓區加固,增加梁的有效高度,亦可達到提高原承載力的目的。通常的做法是結合橋面鋪裝層裝修,采取有效的構造措施,加強橋面鋪裝層與原梁翼板的整體連接,設計中可考慮部分橋面鋪裝層混凝土參與主梁共同工作。
此外,橋梁加固設計應注意各種加固方法的綜合利用,通過調整結構內力,盡量地減輕原梁的負擔,將加固補強工作量壓縮到最少。
