陳英昊
(長安大學(xué) 公路學(xué)院,陜西 西安 710000)
隨著我國的快速發(fā)展,交通流量日益增加且車輛的載重量也越來越大,車流壓力的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)有橋梁的承受能力極限.另外,我國還有許多老橋仍在使用中,這些橋梁因為早年的資金及技術(shù)不成熟等原因,導(dǎo)致橋梁強(qiáng)度規(guī)格達(dá)不到現(xiàn)有規(guī)范及日常使用要求.近幾年,我國頻繁發(fā)生橋梁坍塌事故,如哈爾濱陽明灘大橋、北京懷柔寶山橋、江蘇鹽城秦南鎮(zhèn)跨海大橋等,固然有車輛嚴(yán)重超載、船舶撞擊等偶然作用的原因,但也警示我國橋梁養(yǎng)護(hù)維修部門工作的不到位,若對橋梁定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)加固,或許這類悲劇可以避免.我國仍存在著把更多的精力放在興建橋梁而對橋梁養(yǎng)護(hù)加固投入的精力、資金不足等問題.我國在橋梁檢測手段、橋梁檢測儀器、相關(guān)技術(shù)規(guī)范方面也距西方發(fā)達(dá)國家有很大差距,我國橋梁養(yǎng)護(hù)仍處在一個發(fā)展完善的階段.
我國早期對橋梁的外觀、構(gòu)造、跨徑、選線等方面投入大量精力,也取得了卓越的成就,我們已經(jīng)成為了橋梁大國,建造了許多名列前茅的世界同類型大橋,兼顧構(gòu)造與美觀.也正是這些成就的光環(huán),使我國出現(xiàn)了重建不重養(yǎng)的思想偏差.好在公路部門及時發(fā)現(xiàn)問題,出臺了相關(guān)規(guī)范,力爭使大部分橋梁不再處于失養(yǎng)的狀態(tài).現(xiàn)總結(jié)橋梁養(yǎng)護(hù)常遇見的問題如下:
(1)橋梁是通行要道,理論上不允許長時間在上面逗留.然而在我國有些橋梁上(尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)橋梁上)存在有商販在橋上擺攤等現(xiàn)象.不但會影響交通流量,還會產(chǎn)生大量垃圾.這些垃圾會堵塞橋梁,如堵塞排水孔,導(dǎo)致雨季橋面積水嚴(yán)重,長此以往,必然導(dǎo)致橋面破壞.
(2)由于施工不當(dāng)、壓縮沉降、地基沉陷、結(jié)構(gòu)突變等原因產(chǎn)生的橋頭跳車現(xiàn)象.橋頭跳車會嚴(yán)重影響行車安全,加速橋臺與路面接合處的破壞,影響橋梁的耐久性.
(3)由于溫度收縮、預(yù)應(yīng)力、施工時水泥用量過多等原因產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)性裂縫;由于水平縱向鋼筋、箍筋或受拉鋼筋配筋率不夠,因彎矩、剪力導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂縫.
(4)國內(nèi)很多大跨徑橋梁(尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋)出現(xiàn)下?lián)隙冗^大的現(xiàn)象.特別是長期撓度的控制很難把握,很多橋梁都因此暫停使用或花費(fèi)大量費(fèi)用維修.
(5)橋梁上應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)置慢行標(biāo)志、限制軸距標(biāo)志、禁止危險品運(yùn)輸車輛標(biāo)志、橋名標(biāo)志、限質(zhì)量標(biāo)志、窄橋標(biāo)志、限高標(biāo)志(橋梁下是通道的情況)、限速標(biāo)志、禁止超車標(biāo)志等.在部分橋梁上幾乎沒有標(biāo)志設(shè)置,造成隱患.
狹義橋梁的養(yǎng)護(hù)是指為了保證橋涵及其附屬設(shè)施的正常使用進(jìn)行的保養(yǎng)、維修、加固和改造工作.廣義的橋梁養(yǎng)護(hù)還包括為保證橋梁正常運(yùn)營采取的其他措施,如對橋梁進(jìn)行檔案管理、相關(guān)的規(guī)范制度以及應(yīng)急方案的建立.
公路橋梁的檢查主要有日常檢查、定期檢查、特殊檢查、應(yīng)急檢查和專門檢查.其中日常檢查是觀測橋梁狀況的主要手段,主要靠目測,應(yīng)至少每月進(jìn)行一次,并填寫橋梁經(jīng)常檢查記錄表.定期檢查較日常檢查更為嚴(yán)格,需要目測并輔以測量儀器,近距離觀察,并應(yīng)當(dāng)場填寫“橋梁定期檢查數(shù)據(jù)表”,檢查周期不得超過3年.特殊檢查主要針對遭遇地震等自然災(zāi)害或船舶撞擊等偶然作用的橋梁,由具有相應(yīng)檢測實力的專業(yè)研究機(jī)構(gòu)實施,檢查主要為維修加固提供依據(jù).
橋梁根據(jù)橋梁狀況分為五類,其中一類、二類橋梁只需進(jìn)行必要的檢查及維護(hù),維修與加固主要針對三~五類的橋梁,其中五類橋梁由于破損嚴(yán)重,應(yīng)根據(jù)維修條件及經(jīng)濟(jì)等方面的考慮選擇是否進(jìn)行維修,必要時應(yīng)拆除重建.特殊的,橋下凈空達(dá)不到新的交通標(biāo)準(zhǔn)的橋梁也應(yīng)進(jìn)行整修.橋梁的維修工作主要包括:橋面的整平處理,噴漆,支座的修理,橋臺墩臺的修理,附屬設(shè)施如安全設(shè)備、照明設(shè)備的修理,缺失標(biāo)志的補(bǔ)充,裂縫的處理.橋梁的養(yǎng)護(hù)維修按照性質(zhì)、規(guī)模、技術(shù)要求可分為小修保養(yǎng)工程、中修工程、大修工程、搶修工程四大類.其中小修和中修主要針對破損較輕不影響交通的橋梁,在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行小幅度整修,改善橋梁性能,延長橋梁的使用壽命;大修工程主要針對的是破損嚴(yán)重、影響正常使用以及早年建造的不能達(dá)到現(xiàn)今承載要求的技術(shù)水平較差的橋梁,其目的是提高道路的通行能力.對于遭遇水毀或意外事故等破壞的橋梁應(yīng)進(jìn)行搶修工程來快速恢復(fù)交通,屬于應(yīng)急處理.
所謂橋梁的加固,是指對有承載能力不足的橋梁構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),改善結(jié)構(gòu)性能,提高橋梁結(jié)構(gòu)承載能力和安全,增加橋梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性.主要針對三~五類以及需要臨時通過特重車的橋梁.按照加固的部位分為上部結(jié)構(gòu)加固和下部結(jié)構(gòu)加固.上部結(jié)構(gòu)的主要加固方法有擴(kuò)大截面、粘貼加固、增加輔助構(gòu)件等;下部結(jié)構(gòu)的主要加固方法有擴(kuò)大基礎(chǔ)加固、高壓噴漿加固等.加固方法應(yīng)靈活運(yùn)用,必要時可根據(jù)現(xiàn)場情況多種加固方法結(jié)合使用.需要注意的是,加固前應(yīng)先處理好裂縫等病害.加固的主要內(nèi)容有:加固補(bǔ)強(qiáng)薄弱構(gòu)件,增加輔助構(gòu)件,更換構(gòu)件,橋梁加寬,橋墩、橋臺的加固等.橋梁的加固過程中存在許多不可避免或尚未解決的問題,主要有:
(1)對于已通車的橋梁,不可避免的影響交通.
(2)受到原有橋梁結(jié)構(gòu)的限制,難以改變結(jié)構(gòu)根本,加固效果有限.
(3)新舊材料的膠著力,新舊材料結(jié)合處整體性差.
(4)難以探查結(jié)構(gòu)內(nèi)部,難以確定極限狀況,造成加固保守,浪費(fèi)材料,增加費(fèi)用.
橋梁養(yǎng)護(hù)已經(jīng)成為了嶄新的橋梁發(fā)展方向,隨著交通網(wǎng)的完善,道橋的重心將逐漸由建橋轉(zhuǎn)移到養(yǎng)橋,如何養(yǎng)橋、如何提高養(yǎng)護(hù)的效率是新的研究方向.有太多因橋梁安全意識淡薄導(dǎo)致的橋梁坍塌事件作為前車之鑒,因此改善橋梁養(yǎng)護(hù)的措施,勢在必行.
現(xiàn)今,橋梁養(yǎng)護(hù)人員的素質(zhì)普遍不高,從事橋梁養(yǎng)護(hù)的人員大部分并未能掌握橋梁檢查、檢測、維修加固的基本知識,難以擔(dān)當(dāng)合格的檢查維護(hù)人員.加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)人員的培訓(xùn)是需要急切付諸行動的,針對不同的養(yǎng)護(hù)人員,有針對性的進(jìn)行培訓(xùn).可以通過請有關(guān)高校教授、專家到單位講座以及由從事該行業(yè)的專業(yè)人士帶領(lǐng)工作人員實地學(xué)習(xí)等方式提高橋梁養(yǎng)護(hù)人員的素質(zhì).
當(dāng)前我國的檢測手段與評估手段相對落后,而從國外引進(jìn)的專業(yè)技術(shù)檢測的費(fèi)用高昂,這使得橋梁養(yǎng)護(hù)人員在經(jīng)費(fèi)不足的情況下很難保證橋梁安全.保證橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)的及時、足額、到位,是保證橋梁養(yǎng)護(hù)的根本條件.只有在資金充足的情況下,才能提高檢測的效率、人員的培訓(xùn)以及技術(shù)的研發(fā).
普查橋梁,建立并完善橋梁檔案,保證檔案的準(zhǔn)確性.橋梁檔案類比于身份證,是不應(yīng)該出現(xiàn)偏差的.橋梁檢測中經(jīng)常出現(xiàn)的問題就是橋梁資料的不完善,甚至出現(xiàn)缺失檔案、錯誤檔案的情況,出現(xiàn)按照檔案資料到達(dá)資料地點(diǎn)卻發(fā)現(xiàn)沒有橋涵的情況.改善橋梁檔案管理,能改善橋梁養(yǎng)護(hù)的秩序性和準(zhǔn)確性.
古話云:“工欲善其事,必先利其器.”現(xiàn)今的許多橋梁跨徑較大,橋高較高,采用簡易的器械難以完成日常檢查及維修工作,很多測量、觀察工作需要空中作業(yè).專業(yè)的設(shè)備是保證橋梁正常維護(hù)的前提,只有設(shè)備到位,才能保證橋梁養(yǎng)護(hù)的有效準(zhǔn)確,保證橋梁的安全.同時也不應(yīng)盲目購買養(yǎng)護(hù)設(shè)備,在性能相差不大時應(yīng)優(yōu)先選用價格低廉、容易修理的設(shè)備.不常用的養(yǎng)護(hù)設(shè)備可以臨時租賃.良好的設(shè)備使用管理,能有效的提高設(shè)備的利用率,減少設(shè)備的維修費(fèi)用.
發(fā)達(dá)國家早在工業(yè)革命時完成了大部分橋梁的建設(shè),其針對橋梁養(yǎng)護(hù)的研究已趨成熟,例如美國、日本等國家先后建立了橋梁養(yǎng)護(hù)的計算機(jī)管理系統(tǒng),包含完整的橋梁檢測、評定和技術(shù)改造體系.虛心學(xué)習(xí)國外先進(jìn)理念,結(jié)合我國實際情況,研究出適合我國的一套完整管理系統(tǒng),能有效的加速我國橋梁養(yǎng)護(hù)的發(fā)展速度.
橋梁是跨越障礙物的設(shè)施,是公路的重要組成部分.目前,我國對橋梁養(yǎng)護(hù)的重視程度有所增加,但我國仍未能提出一套完整的橋梁養(yǎng)護(hù)與加固系統(tǒng)理論.在我國交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下,橋梁養(yǎng)護(hù)的重要性不言而喻.因此,研究出一套適合我國的成套的養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)理論,為我國危橋舊橋的改造提供技術(shù)支持,是當(dāng)務(wù)之急.橋梁養(yǎng)護(hù)不是簡單的重復(fù)性工作,養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)不斷創(chuàng)新,結(jié)合國情研究實用易用的養(yǎng)護(hù)措施和管理方法.總之,把舊橋的養(yǎng)護(hù)與加固作為橋梁未來發(fā)展的主要方向,符合我國當(dāng)前交通發(fā)展國情,可實現(xiàn)交通通暢和經(jīng)濟(jì)效益的相輔相成.
〔1〕黃平明,陳萬春.橋梁養(yǎng)護(hù)與加固[M].人民交通出版社,2009.15-25.
〔2〕《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》JTG H 11-2004.
〔3〕《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTG D60-2004.
〔4〕李昌鑄.公路橋梁管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)(CBMS2000)的開發(fā)與應(yīng)用[J].公路交通科技,2003:84-90.