摘要漳州战备大桥是一座三跨预应力混凝土部分斜拉桥。介绍了漳州战备大桥的桥梁现状及养护管理工作情况,为类似桥梁的管理养护工作提供借鉴。
关键词部分斜拉桥;定期检测;维修加固;养护管理
引言
城市桥梁作为城市建设中不可缺少的部分,在交通网络运营中起着十分重要的作用。做好城市桥梁的养护管理工作,保障城市桥梁正常运行,关系到国民经济与社会生产的正常发展。相对于桥梁建设发展而言,目前我省的城市桥梁管理模式、管理手段以及相配套的管理设备都还比较滞后。特别是对于特殊结构、大型、特大型的城市桥梁,运营期内如何做好巡查检测与养护维修工作,将是一项巨大的挑战。由于对城市桥梁养护管理工作不重视、养护不及时、管理不到位等情况,导致城市桥梁的运营风险正在日益增加,城市桥梁失养的情况时有发生,近些年出现的桥梁垮塌、损坏事故多数是这些问题的集中反映。
1概况
漳州战备大桥是我国已建的第一座单索面预应力混凝土部分斜拉桥,为特大桥梁及特殊结构的桥梁,属Ⅰ类养护的城市桥梁,养护等级为Ⅰ等[1]。主桥孔跨布置为80.8m+132m+80.8m,主桥采用塔梁固结塔墩分离的结构形式,主塔高16.5m,墩顶设支座;南北引桥均为跨径32m的预应力混凝土等截面连续箱梁,总跨径352m,桥面总宽27m,设计荷载为汽车-超20,挂车-120,于2001年竣工通车。桥梁立面布置图和桥梁立面照见图1、图2。部分斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的一种特殊结构桥型,这种桥具有斜拉桥和梁式桥的双重受力特性:梁式桥是以梁的受弯、受剪来承受荷载;斜拉桥则是以梁的受压和索的受拉来承受荷载;而部分斜拉桥则以梁的受弯、受压和索的受拉来共同承受荷载[2]。
2桥梁结构定期检测结果
2.1桥梁缺损状况检测评定
按照《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003)中I类城市桥梁结构定期检测的期限要求,我单位于2012年、2014年和2016年分别委托了专业检测机构对战备大桥进行了结构定期检测。在2014年的桥梁结构定期检测中,发现该桥梁存在部分病害和缺陷,特别是5#墩处(牛腿处)主桥和引桥端部梁段、8#墩处(牛腿处)主桥和引桥端部梁段、主桥横隔板等存在开裂现象,部分结构裂缝已超过规范限值,且较2012年检测的裂缝宽度有所扩展。根据《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003)附录D规定,其完好状态等级评定为不合格级,应立即采取措施进行加固修复。
2.2桥梁状态参数检测结果
根据桥梁的结构特点,战备大桥的关键结构参数为:主桥主梁高程、斜拉索索力和结构动力特性。(1)主桥主梁高程。2012、2014和2016年三次结构定期检测得到的主梁高程结果基本一致,主梁总体未发现明显变形、变位。主桥中跨高程比较图见图3。(2)斜拉索索力。三次结构定期检测结果表明:上下游对称位置的斜拉索内力基本一致,纵桥向未发现存在斜拉索内力突变现象,现状实测值与设计值及竣工测试值的相对偏差基本在10%以内,表明主桥经15年运营后现状斜拉索索力未见明显变化,满足设计要求。(3)结构动力特性。三次结构定期检测结果(见表1)表明,主桥实测竖向振动振型和频率与竣工检测结果基本吻合,主桥经15年运营后现状整体刚度未见明显变化,与竣工时基准频率偏差较小,动力特性未见明显异常。主桥主梁高程、斜拉索索力和结构动力特性的采集和分析共同表明该桥梁结构的现状基本满足性能使用要求。
3桥梁维修加固
针对桥梁缺损状况检查评定结果,2015年对该桥组织实施了维修加固工程:(1)对于裂缝宽度小于0.15mm的非结构裂缝,采用表面封闭法进行处理并贴碳纤维布:(2)对于裂缝宽度大于0.15mm的非结构裂缝,采用压力灌胶封闭法进行处理并贴碳纤维布;(3)对于桥梁第六跨主桥和引桥端部牛腿处发现的结构裂缝,其宽度较大(最大缝宽测读值为4.11mm),长度较长,所在部位为主要受力结构,由于抗剪配筋不足,结构受力作用下引起的,故该部位采用粘贴钢板进行结构补强,详见图4。
4养护管理现状及解决方案
4.1桥梁管理现状和问题
目前省内的城市桥梁管理单位普遍缺乏桥梁专业技术人员、检查维修设备落后、管理经验不足,桥梁管理没有一个科学的健康监测和评估体系。目前该桥梁的管理方式还处于比较原始的状态,在桥梁运营期间,无法对桥梁病害发展趋势做出准确的判断,无法及时制定科学有效的养护计划,造成养护、维修工作相对滞后。
4.2建立养护管理系统
现代桥梁运营中应建立综合管理平台,对桥梁进行全方位的安全评估、健康监测和科学决策。目前的桥梁管理单位普遍已完成了“一桥一档”的建设工作,建立起了桥梁静态数据库,将桥梁结构类型、桥梁基本组成、桥梁相关图纸及竣工资料、检测报告等各种信息资料收集整理成桥梁档案资料存于档案室,并同时录入桥梁信息管理系统,方便查阅。针对不同结构桥梁的结构特点及构件组成,可以制定专门的桥梁巡查表格,定期对桥梁开展巡查工作,系统全面地查清桥梁状况,建立桥梁动态数据库,记录桥梁病害发展趋势、维修加固处理情况,及时更新桥梁信息管理系统,实时掌握桥梁的技术状况,为桥梁后续管理、养护提供依据。严格按照养护计划实施管理,切实抓好日常养护工作。根据桥梁巡查、检测中发现的病害问题,制定维修加固方案,编制维修加固工程预算,报请上级主管部门批准,申请维修资金,实施维修计划。对病害的维修加固处理应按照轻重缓急组织实施,专款专用,预留应急处置资金,确保维修的实效性,保证维修质量,及时排除存在的安全隐患。
4.3开展特殊结构桥梁专项评估
大型特殊结构桥梁具有构件构造复杂、检查养护困难的特点。多种构件如斜拉索、伸缩缝、钢管拱、吊杆等很难靠一两家单位实现全方面的养护。应在桥梁中长期养护规划中逐步实现市场化管理,由一家专业的机构来对桥梁技术状况进行持续性的监测评估,实时把握桥梁的整体性能。
5结束语
受接管时间短、管理人员技术水平较低和资金有限等客观条件的限制,对战备大桥的养护管理工作尚处于探索阶段。为实现“识别结构的早期损伤、减缓桥梁病害的发展速度、延长桥梁的使用寿命”的预防性养护,必须将传统的“管、养、查、修”模式延伸至现代养护的“建、管、养、查、评、修、研”模式。通过制定中长期养护规划,实现桥梁全寿命周期专业化、数字化、信息化、标准化和智能化的管理养护。
参考文献
[1]城市桥梁养护技术规范:CJJ99-2003[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[2]章玉明.单塔单索面矮塔斜拉桥的应用[J].城市道桥与防洪,2016(2):95-97.
[3]公路桥梁加固施工技术规范:JTG/TJ23-2008[S].北京:人民交通出版社,2008.
医学论文撰写[4]万珊珊.斜拉桥的养护和耐久性[A].全国桥梁结构学术大会.武汉,1992.
[5]李威,袁国清.特殊桥梁养护管理模式探讨[J].公路交通科技:应用技术版,2013,108(12):72-74.
作者:罗燕杰 单位:漳州市市政工程管理处
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