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山东交通职业学院:对山东省鲁西南地区桥梁普查调研
2017年05月14日 18:06 来源:

  《山东交通职业学院“千桥计划”实践队:关于对山东省鲁西南地区桥梁普查的调研报告及未来桥梁发展趋势》

  本文主要从山东省鲁西南地区桥梁普查的选题缘由、课题研究现状、所选调研方法、调研过程、调研结果、创新点、现实意义来谈论其桥梁普查的意义。

  一、选题缘由

  近年来我省公路建设事业迅猛发展,尤其是高速公路建设,从无到有,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展,跨越大江(河)、海峡(湾)的长大桥梁建设也相继修建,一般省级公路和高等级国家级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样、种类繁多,为公路运输提供了安全、舒适的服务。在桥梁为我们提供便利的同时,桥梁事故不绝如缕,诸如:桥梁年久失修、桥梁主要承重构件因超重超载缩短寿命、桥梁施工监理不合格、桥梁养护不及时等等一系列人们口中的“豆腐渣”工程为人们所诟病!所以对桥梁进行安全普查,针对每一所桥梁形成“桥梁安全报告”,不仅对当地路政施工养护形成一手资料,更能够客观把握每座桥梁安全状况,对以后桥梁维修更换提供可行性报告。因此我们结合自己所学专业组成社会实践团队,对此问题进行调查研究。

  二、课题研究现状

  日益繁重的交通量及大量超载车量的运行不仅加快了道路病害产生,也加快了桥梁病害的发生,使桥梁的寿命大大降低。技术力量的不均衡,设计、施工技术水平和施工手段的落后,以致在设计上或多或少存在考虑不周的问题。另外,自然及环境因素对桥梁的危害也非常巨大,使得桥梁衰老加快,使用寿命缩短。山东省鲁西南地区桥梁同样存在各种各样的病害,例如桥面铺装存在横纵向裂缝、台前护坡存在勾缝脱落、砌石松动、桥面铺装存在车辙拥包、伸缩缝锚固区混凝土存在破损、梁底板存在横纵向裂缝等现象,这些都是桥梁存在的病害,发现不及时,会大大降低桥梁寿命,严重会造成人们出行。

  三、所选调研方法

  (一)检测说明

  桥梁的检查主要从结构或构件的损坏状况、使用状况和功能改善三个方面进行彻底的、视觉的系统检查,记录所有损坏的部位、范围、性质和严重程度来进行分析。

  1.桥梁各部件结构检查顺序

  (1)按里程增长方向,从右至左的顺序检查。

  (2)从下往上的顺序检查。即首先检查桥梁的下部结构,再检查上部结构的底面和侧面,顺序检查支座,最后检查桥面系及引道。

  2.桥梁各部件结构描述方法

  (1)先描述发生损坏构件所在的桥跨号和墩台号,然后再在同一墩台或桥跨中按里程增长方向从右至左对相同类型构件顺序编号。

  (2)对给定构件的损坏位置,可以用右侧面(R)、左侧面(L)、高桩号侧面(H)、低桩号侧面(S)、上面(UP)、底面(UD)等来描述损坏出现在构件哪一个面上。

  (3)对于构件任一面上的损坏位置,可以采用跨中、支点处、中部、端部、顶部、底部等加以详细说明。

  3.缺损位置描述具体规则

  (1)主梁:“跨号-顺序号”。顺序号的描述规则为某跨从右侧到左侧,逐片梁从1开始依次递增。如:第2跨第3片梁称“2-3#梁”。

  (2)墩台:沿桥梁前进方向逐墩(台)编号,编号起始码从0开始,依次递增。

  (3)支座:“跨号-墩台号-顺序号”。顺序号的描述规则为某跨从右侧到左侧,逐个支座从1开始依次递增。如:第6跨梁板的5号墩上的第8个支座称“6-5-8#支座”。

  (4)桥面铺装:按桥梁前进方向,逐条从1开始依次递增。

  (5)桥头与路堤连接部:按桥梁前进方向,0号台为0,n号台为n。如:0号台的桥头与路堤连接部为“0#台桥台搭板”。

  (6)护栏(防撞墙):“跨号-左(右)侧”。如:第1跨左侧护栏称“1#跨左侧护栏(防撞墙)”。

  (7)翼(耳)墙:“台号-左(右)侧”。如:0号台左侧翼墙称“0#台左侧翼墙”。

图1命名及编号规则示意图

  (二)桥梁技术状况评定方法

  根据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)(以下简称“养护规范”)的规定,对所检查桥梁的构件技术状况和桥梁总体技术状况等的评定,具体的评定方法如下:

  1.桥梁各部件技术状况评定方法

  (1)根据缺损程度(大小、多少或轻重)、缺损时结构使用功能的影响程度(无、小、大)和缺损发展变化状况(趋向稳定、发展较慢、发展较快)以累加评分方法对各部件缺损状况作出等级评定。

  (2)重要构件以其中缺损最严重的构件评分,其它部件根据多数构件缺损状况评分。

  根据“养护规范”的要求和办法,桥梁各部件技术状况的评定方法如表1所列。

  表1桥梁部件缺损状况评定方法

  注:“0”表示完好状态,或表示没有设置的构造部件。当缺损程度为“0”时,不再进行叠加。

  “5”表示危险状态,或表示原未设置,而调查表明需要补设的部件。

  2.桥梁总体技术状况等级评定方法

  全桥技术状况等级评定采用考虑桥梁各部件权重的综合评定法和以重要部件最差的缺损状况评定法相结合的方法进行评定。

  (1)按上表对桥梁的各部件进行标度评定后,再根据《公路桥涵养护技术规范》中采用考虑各部件权重的综合评定方法并辅以按部件评定的方法对桥梁的总体技术状况进行等级评定,具体方法如表2所示。

  表2桥梁各部件权重及综合评定

  (2)当按重要部件最差的缺损状况法评定的全桥技术状况等级比按综合评定法评定的全桥技术状况等级差时,以按重要部件最差的缺损状况法评定的全桥总体技术状况等级作为最终评定结果。

  四、调研过程

  (一)现场检测

  通过对现场桥梁的检测,将所出现的病害进行拍照,并记录到普查表中。图2、图3为现场检测图片。

  (二)结果处理

  将记录结果汇总,做成桥梁健康档案。

  五、调研结果

  本团队对山东省鲁西南地区近1100座桥梁做了检测,其中特大桥1座、大桥78座、中桥近360座、小桥近660座。其中发现集中的桥梁病害主要有:

  (一) 桥面铺装及梁底板

  桥面铺装损坏严重,且有屡补屡坏现象,板间连接损坏造成单板受力,梁板 出现横向裂缝问题的桥梁较多,有多处桥梁进行过换板处理,换板以后由于新旧桥面板连接强度不足,换板后很快出现损坏,严重影响桥梁的使用安全。

  (二) 桥台 

  桥台病害主要是桥台裂缝和耳背墙损坏,没有发现不均匀沉降、变形位移等其他病害。如图4所示为桥梁病害百分比,从图4可以看出,桥面铺装层及梁底板损坏和桥台损坏占全部病害的64%,桥面漏水的大部分原因也和铺装层损坏有关,考虑这一因素,桥面病害所占的比重更大。因此,桥面及梁底板和桥台病害是主要问题。

  图4桥梁病害百分比

  六、创新点

  通过本次的桥梁普查,可以建立起桥梁健康档案,同时也能反映出中国未来桥梁发展的前景及趋势:

  (一)向一桥多线式大跨度方向发展。

  据相关机构介绍,为适应铁路事业的蓬勃发展,满足日益增长的铁路运输要求,同时为了节约航道资源,大型铁路钢桥一桥多线式桥已成为发展的主流。

  (二)使用寿命更长。延长桥梁的使用寿命,就是对桥梁建筑节能环保、可持续发展的最好诠释。目前,中国正在开展新一轮大规模的桥梁建设,特别是跨江跨海大桥,设计使用寿命越来越长。如港珠澳大桥的设计使用寿命则长达120年,可以抗击8级地震。

  (三)更加注重造型美观。现在,中国的桥型、桥式是千姿百态、异彩纷呈。除上述提到的大桥之外,还有重庆至利川铁路韩家沱长江大桥、黑瞎子岛乌苏大桥、哈大客运专线新开河特大桥、中朝鸭绿江界河公路大桥等,它们更像一座座空间艺术品,成为当地的标志性建筑。未来,钢结构桥梁设计将更加重视建筑艺术造型,更加重视环境保护,更加注重与当地城市环境和人文景观的完美结合。 为了满足现代桥梁结构在大跨度、重荷载、长寿命、环保、美观等各方面提出的更高要求,中国应学习发达国家在高强钢桥研究和工程实践方面取得的经验,积极研发适合中国国情的高强钢桥建造技术,提高钢桥的技术水平。

  七、现实意义

  培养团队成员了解路桥专业的概念和内涵,了解路桥工程结构的基本知识,建立起强大的工程意识。实际观察各种桥梁,培养团队成员对于土木工程的综合性、社会性、实践性和统一性的认识,对千所桥梁的性能、结构了解完善,找出桥梁存在的各项安全问题,及时统计。根据团队成员调查的情况形成调查报告,为当地政府建立桥梁健康档案。

  八、结论

  通过此次桥梁普查,让团队成员充分认识到了桥梁病害对于桥梁本身及人类出行的危害性,并能及时了解各种桥梁出现的病害,在今后从事桥梁研究的过程中打下了坚定的基础,同时也对山东省鲁西南地区桥梁建立了健康档案,为今后当地桥梁整改做好了充分准备。


编辑:沙见龙