淺談橋涵預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)

趙 志

（廣佛高速公路有限公司，廣東 廣州 510168）

1 項目概況

廣佛高速公路為沈海高速廣州支線（S15）的一段，東接廣州市北環(huán)高速公路，西連佛開高速公路。于1989年建成通車，原設(shè)計為雙向四車道，經(jīng)1999年和2009年兩次擴建，現(xiàn)為雙向八車道，設(shè)計時速120km/h。線路全長15.704km。

2 預(yù)防性養(yǎng)護內(nèi)容

根據(jù)廣東省交通運輸廳關(guān)于推進高速公路預(yù)防性養(yǎng)護指導意見，“十二五”期間廣佛高速公路切實推進了全線橋涵的預(yù)防性養(yǎng)護工作，確保橋涵始終保持良好的服務(wù)狀態(tài)，主要包括：

（1）建立并完善了橋梁管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，開展經(jīng)常性檢查，并每年安排橋涵定期檢查，根據(jù)橋涵定期檢查結(jié)果確定是否進行特殊檢查，并根據(jù)橋涵技術(shù)狀況評定結(jié)果確定是否進行維修或加固。

（2）對重點橋梁和特殊病害結(jié)構(gòu)進行定期監(jiān)測，確保了運營期間結(jié)構(gòu)安全。

（3）根據(jù)日常巡查和定期檢查的結(jié)果，對暫不需進行加固的結(jié)構(gòu)病害，根據(jù)其病害程度及對結(jié)構(gòu)使用安全和耐久性的影響程度，確定是否進行預(yù)防性維修，使結(jié)構(gòu)病害能及早得到防治，避免其在后續(xù)運營中進一步惡化，降低結(jié)構(gòu)耐久性，甚至危及結(jié)構(gòu)使用安全。

3 預(yù)防性監(jiān)測

根據(jù)橋涵運營過程中發(fā)現(xiàn)的病害和狀況，“十二五”期間廣佛高速公路實施的預(yù)防性監(jiān)測項目主要有：

（1）兩座大橋擴建橋沉降監(jiān)測。廣佛高速公路雅瑤至三堡段于2009年完成第二次擴建，擴建橋梁基礎(chǔ)在通車運營后往往存在一定的沉降，特別是對于跨度較大的橋梁來說，擴建橋梁墩臺沉降對結(jié)構(gòu)受力有著明顯的不利影響，因而安排對擴建段兩座跨徑較大的大瀝跨線橋和謝邊立交橋主橋墩柱沉降進行觀測。監(jiān)測時間為2011年-2013年，監(jiān)測結(jié)果表明監(jiān)測期內(nèi)擴建橋墩柱與既有橋的相對沉降較小，結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)因擴建橋沉降產(chǎn)生的其他病害，結(jié)構(gòu)運營狀態(tài)正常。

（2）湖洲大橋支座位移監(jiān)測。在2012年的橋梁定期檢查中發(fā)現(xiàn)湖洲大橋主橋墩頂盆式橡膠支座縱、橫向位移量較大，部分單向活動盆式橡膠支座限位鋼板與支座下鋼盆頂緊、部分雙向活動支座最大橫向位移達到位移容許值50mm，為了查明支座變形的原因，避免其引發(fā)結(jié)構(gòu)其他病害，對該橋主橋盆式橡膠支座變形進行觀測。監(jiān)測時間為2013年-2015年，監(jiān)測結(jié)果表明監(jiān)測期內(nèi)盆式橡膠支座的縱向位移變化與連續(xù)梁隨氣溫的周期性變化規(guī)律一致，相對橫向位移較小，位移變化值均在合理范圍內(nèi)，且結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)因位移變化產(chǎn)生的其他病害，結(jié)構(gòu)運營狀態(tài)正常。

（3）謝邊立交橋空心板梁狀態(tài)監(jiān)測。根據(jù)日常養(yǎng)護中發(fā)現(xiàn)的該橋空心板梁底板混凝土局部崩落的情況，2013年調(diào)查發(fā)現(xiàn)該橋空心板梁失效段鋼絞線銹蝕嚴重，導致其底板混凝土空鼓、崩裂直至崩落，已對該橋空心板梁病害進行維修加固處理。為確保加固施工完成前梁體結(jié)構(gòu)的受力安全，對該橋空心板梁底板狀態(tài)進行人工巡視，并對空鼓相對嚴重的橋跨安裝電子監(jiān)控設(shè)備進行監(jiān)測，避免因空心板梁底板混凝土突然崩落危及結(jié)構(gòu)運營安全。監(jiān)測結(jié)果顯示，監(jiān)測期內(nèi)空心板梁未再發(fā)生底板局部大面積崩落的情況。

4 預(yù)防性維修

根據(jù)橋涵運營過程中發(fā)現(xiàn)的病害和狀況，“十二五”期間廣佛高速公路實施的主要預(yù)防性維修內(nèi)容主要有：

（1）結(jié)構(gòu)裂縫及破損修補?；炷辆植科茡p導致鋼筋外露，開裂導致大氣中的水汽直接進入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部均可能導致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降，影響其長期使用性能，因而根據(jù)橋涵定期檢查結(jié)果，對結(jié)構(gòu)存在明顯破損和一般開裂的進行預(yù)防性修補處理。

（2）鋼構(gòu)件除防銹。全線涉及鋼構(gòu)件的橋涵結(jié)構(gòu)主要包括三方面：①鋼箱梁橋，全線僅有大瀝匝道跨線橋主梁采用鋼箱梁；②在歷年的養(yǎng)護維修加固項目中結(jié)構(gòu)粘貼的鋼板；③在橋梁擴建中對空心板梁采用焊接鋼構(gòu)件進行橫向連接。根據(jù)相關(guān)鋼構(gòu)件的養(yǎng)護周期和實際銹蝕狀態(tài)，對相關(guān)鋼構(gòu)件進行預(yù)防性除、防銹處理。

（3）橋臺增設(shè)伸縮縫。早期建設(shè)的較多中小橋未設(shè)型鋼伸縮縫，經(jīng)長期運營，橋臺處橋面橫向開裂明顯，滲水嚴重，導致橋臺頂面支座工作環(huán)境較差、臺身表面長期過水，影響結(jié)構(gòu)耐久性，對其中跨度相對較大、橋面開裂及滲水較嚴重的泌沖立交橋等橋梁增設(shè)型鋼伸縮縫。

（4）橋面鋪裝重做。全線橋梁上部結(jié)構(gòu)形式以空心板梁為主，經(jīng)多年運營發(fā)現(xiàn)空心板梁鉸縫開裂、滲水是其典型病害之一。空心板梁鉸縫持續(xù)開裂可能導致其裂縫貫通橋面，形成單板受力狀態(tài)，危及結(jié)構(gòu)運營安全。對大江村小橋等鉸縫滲水較為嚴重的橋跨采用橋面鋪裝整體或局部鑿除重做的方式進行處理。

（5）獨柱墩連續(xù)箱梁抗傾覆處理。謝邊立交橋主線橋有左幅第29～31跨和第43～45跨、右幅第28～30跨和第42～44跨主梁均采用連續(xù)箱梁，其中間墩設(shè)獨柱墩。在2009年擴建時將原建橋箱梁外側(cè)防撞墻及局部翼緣鑿除，新舊橋間設(shè)縱向伸縮縫連接。由于中間墩均設(shè)獨柱墩，擴建后原建橋邊墩外側(cè)支座恒載反力明顯減小，設(shè)計運營荷載作用下該支座可能出現(xiàn)脫空，超載車輛作用下甚至可能導致梁體傾覆，因而對該橋連續(xù)箱梁進行抗傾覆處理。

（6）空心板梁梁端防腐處理。謝邊立交橋第17～74跨簡支橋跨均采用先張法預(yù)制空心板梁，日常養(yǎng)護和定期檢查發(fā)現(xiàn)該橋部分空心板梁失效段鋼絞線銹蝕嚴重，導致底板混凝土空鼓、大面積崩裂甚至剝落，對其中病害較為嚴重的板梁梁端進行加固處理，而對于病害相對輕微、空鼓面積較小的板梁則采取預(yù)防性維修處理。表1為“十二五”期間橋涵主要預(yù)防性維修項目。

表1 “十二五”期間橋涵主要預(yù)防性維修項目一覽表

結(jié)語

根據(jù)廣東省交通運輸廳的預(yù)防性養(yǎng)護指導原則，“十二五”期間廣佛高速公路秉承“防治結(jié)合、以防為主”的公路養(yǎng)護理念，以公路橋涵的經(jīng)常性檢查和定期檢查為基礎(chǔ)，結(jié)合重點橋涵和特殊結(jié)構(gòu)的預(yù)防性監(jiān)測，及時識別沿線橋涵的運營潛在風險，以提升橋涵的全壽命性能為目標，對相關(guān)橋涵實施了預(yù)防性維修，取得了較好的社會效果和經(jīng)濟效益。