文園橋常規(guī)定期檢測和技術(shù)狀況評(píng)估

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引言：

橋梁是重要的交通工程設(shè)施，保證橋梁的使用安全至關(guān)重要。廈門市市政工程管理處作為城市橋梁的養(yǎng)護(hù)單位擔(dān)負(fù)著全市70座（城市大橋22座）橋梁的養(yǎng)護(hù)工作。為了加強(qiáng)城市橋梁的養(yǎng)護(hù)工作，維護(hù)城市橋梁設(shè)施，保障城市橋梁完好和安全運(yùn)行，提高城市橋梁的養(yǎng)護(hù)水平，必須按照《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（CJJ99-2003）規(guī)定定期對(duì)城市橋梁進(jìn)行檢測和評(píng)估。

城市橋梁的檢測評(píng)估分為經(jīng)常性檢查、常規(guī)定期檢測和結(jié)構(gòu)定期檢測、特殊檢測。其中橋梁常規(guī)定期檢測不需要相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)單位就能進(jìn)行，只需有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的橋梁工程技術(shù)人員進(jìn)行目測，并配備必要的測量儀器如望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)、裂縫觀測儀、探查工具等就能完成橋梁常規(guī)定期檢測。根據(jù)橋梁定期檢測的結(jié)果，可進(jìn)行橋梁狀況評(píng)估并判定橋梁完好狀態(tài)，為橋梁的養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。因此，橋梁常規(guī)定期檢測是橋梁養(yǎng)護(hù)單位必須掌握的檢測手段。

近期廈門市市政工程管理處對(duì)文園橋進(jìn)行常規(guī)定期檢測，現(xiàn)介紹文園橋常規(guī)定期檢測和技術(shù)狀況評(píng)估的方法、步驟和大家共同探討。

1.橋梁簡介

文園路高架橋（圖1）位于文園路與深田路交道口。該橋結(jié)構(gòu)為連續(xù)單箱梁S形變坡橋，跨徑組合為20m（曲）+20m（直）+30m（直）+3×20m（曲）=130m，全橋總長239m。建成于1991年4月，2006年進(jìn)行過橋面瀝青鋪裝改造。主橋上部結(jié)構(gòu)為砼單箱式雙懸臂連續(xù)箱梁，懸挑長2.5m。下部結(jié)構(gòu)采用淺基礎(chǔ)和鉆孔灌注樁基礎(chǔ)兩種形式，橋墩均為獨(dú)立柱形墩，墩頂均設(shè)置砼矩形上蓋梁，每墩臺(tái)上置活動(dòng)支座2只，橋臺(tái)為漿砌條塊石，其上為砼臺(tái)帽。

圖1 文園路高架橋外景圖

圖2 瀝青混凝土橋面局部龜裂

圖3 臺(tái)背沉降導(dǎo)致局部較不平順

圖4 伸縮縫縫內(nèi)沉積物阻塞、砼保護(hù)帶表皮剝離

圖5 防撞護(hù)欄裝修層表面局部剝離

2.橋梁結(jié)構(gòu)檢查

2.1 橋面系檢查結(jié)果

橋面系要素包含橋面鋪裝、橋頭平順、伸縮縫、排水系統(tǒng)、欄桿或護(hù)欄、人行道塊件。

對(duì)于沒有受到損壞的橋梁結(jié)構(gòu)要素文中不做描述。

2.1.1 橋面鋪裝

經(jīng)現(xiàn)場勘查：該橋?yàn)r青混凝土鋪裝層多處出現(xiàn)擁包、龜裂，現(xiàn)場情況見圖2。

2.1.2 橋頭平順

經(jīng)現(xiàn)場勘查：南側(cè)橋頭機(jī)動(dòng)車道與道路連接處局部較不平順，現(xiàn)場情況見圖3。

2.1.3 伸縮縫

經(jīng)現(xiàn)場勘查：南北橋頭處伸縮縫均出現(xiàn)了沉積物阻塞現(xiàn)象，其中以伸縮縫兩側(cè)端部較為嚴(yán)重；北側(cè)橋頭伸縮縫保護(hù)帶混凝土多處破損、表皮剝離，還有局部伸縮縫鋼材受損；現(xiàn)場情況見圖4。

2.1.4 排水系統(tǒng)

經(jīng)現(xiàn)場勘查：橋面采用縱坡排水，未設(shè)置泄水孔；從橋洞內(nèi)及橋底面情況可判斷設(shè)置于橋面瀝青混凝土的防水層結(jié)構(gòu)基本完好。

2.1.5 欄桿或護(hù)欄

經(jīng)現(xiàn)場勘查：全橋兩側(cè)防撞護(hù)欄裝修層表面多處出現(xiàn)局部剝離，兩處出現(xiàn)路燈底座混凝土缺失；部分現(xiàn)場情況見圖5。

2.2 上部結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果

上部結(jié)構(gòu)要素包含：鋼結(jié)構(gòu)物、PC或RC梁式構(gòu)件、橫向聯(lián)系、防落梁裝置。

圖6 2#～3#跨主梁外表面開裂

圖7 2#～3#跨主梁內(nèi)表面斜向開裂

圖8 2#～3#跨主梁裂縫展開圖

圖9 南橋臺(tái)東側(cè)防落梁擋塊與主梁密貼

圖10 南橋臺(tái)西側(cè)面裝修層表面開裂

文園橋的結(jié)構(gòu)形式為單箱梁橋，檢查的結(jié)構(gòu)要素確定為主梁和防落梁裝置。

2.2.1 主梁

經(jīng)現(xiàn)場勘查：上部主梁各跨均出現(xiàn)不同程度的開裂現(xiàn)象，其中以2#～3#跨（30m跨）的情況較為嚴(yán)重，其最大裂縫寬度0.40mm，已超過CJJ99-2003第5.4.2條規(guī)定的鋼筋混凝土構(gòu)件恒載下允許的最大裂縫寬度（0.20mm），部分裂縫在腹板厚度方向已完全貫通；現(xiàn)場情況見圖6～圖7，裂縫分布圖見圖8。

2.2.2 防落梁裝置

經(jīng)現(xiàn)場勘查：南橋臺(tái)西側(cè)防落梁擋塊基本完好，東側(cè)防落梁擋塊與主梁密貼，現(xiàn)場情況見圖9。

2.3 下部結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果

下部結(jié)構(gòu)要素包含：臺(tái)帽蓋梁、墩臺(tái)身、支座、基礎(chǔ)、耳背翼墻。

2.3.1 橋墩（臺(tái)）

經(jīng)現(xiàn)場勘查：1#～5#橋墩、0#橋臺(tái)結(jié)構(gòu)均基本完好，但0#橋臺(tái)因上部伸縮縫兩側(cè)漏水導(dǎo)致其表面多處裝修層表面開裂、水漬、頂部積水；西側(cè)頂部與臺(tái)后擋墻交接處還出現(xiàn)了混凝土缺失、露筋現(xiàn)象；現(xiàn)場情況見圖10。

2.3.2 支座

經(jīng)現(xiàn)場勘查：全橋各處盆式橡膠支座均出現(xiàn)頂板、底板及鋼盆銹蝕等現(xiàn)象，且2#～5#橋墩的支座中心均向西出現(xiàn)不同程度的偏移；現(xiàn)場情況見圖11。

圖11 橋墩支座頂?shù)装?、鋼盆銹蝕

2.3.3 基礎(chǔ)

經(jīng)現(xiàn)場勘查：該橋橋面鋪裝層、橋墩（臺(tái)）周邊道路均未出現(xiàn)因地基不均勻沉降、傾斜等病害產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象，可間接說明該橋的基礎(chǔ)處于正常工作狀態(tài)。

3.橋梁技術(shù)狀況評(píng)估

根據(jù)檢查的結(jié)果，填寫橋梁各結(jié)構(gòu)要素扣分表，按分層加權(quán)法對(duì)橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)估，再綜合評(píng)估得出整個(gè)橋梁的技術(shù)狀況。

3.1 橋面系技術(shù)狀況指數(shù)BCIm

根據(jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果對(duì)橋面系各要素?fù)p壞程度填寫扣分情況表，詳見表1

表1 橋面系各要素扣分值

橋面系的技術(shù)狀況采用橋面狀況指數(shù)BCIm表示，根據(jù)橋面鋪裝、橋頭平順、伸縮縫、排水系統(tǒng)、欄桿或護(hù)欄、人行道塊件等要素的損壞扣除分值，按下式計(jì)算BCIm值。

根據(jù)公式1～2對(duì)橋面系技術(shù)狀況進(jìn)行綜合評(píng)定，由于文園橋沒有人行道塊件部分，將其權(quán)重分配到本橋橋面系比較重要的要素橋面鋪裝和護(hù)欄上，計(jì)算的結(jié)果見表2所示：

表2 橋面系各要素權(quán)重及綜合評(píng)定

3.2 橋梁上部結(jié)構(gòu)狀況指數(shù)BCIs

根據(jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果對(duì)上部結(jié)構(gòu)各要素?fù)p壞程度填寫扣分情況表，詳見表3

表3 上部結(jié)構(gòu)各要素扣分值

上部結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況采用橋面狀況指數(shù)BCIs表示，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)物、PC或RC梁式構(gòu)件、橫向聯(lián)系、防落梁裝置等要素的損壞扣除分值，按下式計(jì)算BCIs值。

上部結(jié)構(gòu)的評(píng)分必須以跨為單位分別進(jìn)行評(píng)分計(jì)算，最后再平均各跨分?jǐn)?shù)得到全橋上部結(jié)構(gòu)的分?jǐn)?shù)。文園橋是單箱梁結(jié)構(gòu)，將權(quán)重在主梁和防落梁裝置進(jìn)行分配，計(jì)算公式3～5。因該橋2#～3#跨主梁腹板由于受力而產(chǎn)生的裂縫寬度超過允許限值；根據(jù)CJJ99-2003的規(guī)定：對(duì)Ⅱ～Ⅴ養(yǎng)護(hù)的城市橋梁在結(jié)構(gòu)裂縫達(dá)到以上損壞程度時(shí)，不對(duì)該橋的技術(shù)狀況指數(shù)進(jìn)行打分，直接將該橋定為D級(jí)。

3.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)狀況指數(shù)BCIx

根據(jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果對(duì)下部結(jié)構(gòu)各要素?fù)p壞程度填寫扣分情況表，詳見表4

表4 下部結(jié)構(gòu)各要素扣分值

下部結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況采用橋面狀況指數(shù)BCIx表示，根據(jù)臺(tái)帽蓋梁、墩臺(tái)身、支座、基礎(chǔ)、耳背翼墻等要素的損壞扣除分值，按下式計(jì)算BCIx值。

下部部結(jié)構(gòu)的評(píng)分包括橋臺(tái)和橋墩兩個(gè)部分，在進(jìn)行橋臺(tái)和橋墩的評(píng)價(jià)時(shí)，必須以臺(tái)和墩為單位進(jìn)行，即每一個(gè)橋臺(tái)和每一個(gè)橋墩都必須單獨(dú)評(píng)分，然后得出所有橋臺(tái)的平均分和所有橋墩的平均分，最后橋臺(tái)和橋墩這兩個(gè)部分進(jìn)行加權(quán)得到全橋下部結(jié)構(gòu)的損壞評(píng)價(jià)。文園橋?yàn)楹禈?，將沖刷和錐坡的權(quán)重在其他要素中進(jìn)行重新分配。根據(jù)公式6～8對(duì)下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況進(jìn)行綜合評(píng)定的結(jié)果見表5所示：

表5 下部結(jié)構(gòu)各構(gòu)件權(quán)重及綜合評(píng)定

3.3 全橋技術(shù)狀況指數(shù)BCI

整個(gè)橋梁的技術(shù)狀況指數(shù)BCI根據(jù)橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況指數(shù)，由下式計(jì)算：

根據(jù)公式9對(duì)各評(píng)估要素技術(shù)狀況進(jìn)行綜合評(píng)定的結(jié)果見表6所示：

表6 各評(píng)估要素權(quán)重及綜合評(píng)定

整座橋梁結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)見表7：

表7 橋梁完好狀況評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)2.5.2節(jié)中結(jié)論，現(xiàn)階段橋梁完好狀況評(píng)估等級(jí)為D級(jí)。

4.結(jié)論

通過對(duì)文園橋的常規(guī)定期檢查和技術(shù)狀況評(píng)估，文園橋現(xiàn)階段完好狀況評(píng)估等級(jí)為D級(jí)應(yīng)檢測后進(jìn)行中修或大修工程。

5.建議

5.1 上部主梁出現(xiàn)多處明顯開裂，建議立即進(jìn)行維修加固；

5.2 嚴(yán)格限制超載、超限車輛通過，加強(qiáng)橋梁在運(yùn)營過程中的養(yǎng)護(hù)維修和按時(shí)做好常規(guī)定期檢測；

5.3 委托有資質(zhì)的專業(yè)單位進(jìn)行橋梁靜、動(dòng)載試驗(yàn)，進(jìn)一步判定橋梁的工作狀態(tài)；

5.4 對(duì)裂縫寬度在限值范圍內(nèi)的，進(jìn)行封閉處理，涂刷環(huán)氧樹脂；對(duì)裂縫寬度大于限值規(guī)定的，采用壓力灌漿法灌注環(huán)氧樹脂或其他灌縫材料；

5.5 對(duì)上部構(gòu)件中混凝土缺失的部位使用高性能混凝土填補(bǔ)；對(duì)外露銹蝕鋼筋部位采用噴涂型鋼筋阻銹劑處理，并用摻聚合物的高強(qiáng)水泥砂漿封閉；

5.6 清理各伸縮縫內(nèi)沉積物并對(duì)伸縮裝置的漏水及混凝土保護(hù)帶破損進(jìn)行維修；

5.7 針對(duì)橋面瀝青混凝土鋪裝層出現(xiàn)的擁包、裂縫現(xiàn)象，建議局部修補(bǔ)；

5.8 更換各橋墩（臺(tái)）處的盆式橡膠支座。