公路桥梁的定期检查和维修建议论文_杜敏,廖健凯

四川建筑职业技术学院 四川成都 610339

摘要:本文针对位于四川省西昌市锦屏水电站的某主跨120m的单跨悬索桥,依据相关检查规范,对桥梁外观和桥梁实体进行综合评定,并对相应的病害提出后续的养护维修建议。

关键词:悬索桥;定期检查;评估;维修建议

1、桥梁概况

印把子沟跨线桥为主跨120m的单跨悬索桥,是为满足锦屏二级引水隧洞和进水口施工而设置的施工临时桥。桥面净宽为4.5m+0.75m×2,使用年限为9年,主缆跨中设计高程(基准温度20℃)1659.1m,左右岸塔柱顶部主缆高程为1671.1m,左岸散索点高程为1657.7m;右岸散索点高程为1668.9m,左右两岸后锚砼面到散索点距离为8米,桥面跨中高程为1657.4m。工程2005年4月29日开工,2006年1月10日完工。

设计荷载:汽-54级、挂-80级,仅通行一辆重车,不叠加人群荷载。印把子沟桥桥墩和桥跨均是按照雅砻江流向的左岸到右岸依次编号,分别为0号桥台,1号桥墩,2号桥台,第1跨,第2跨。

2、检查目的及内容

2.1 检查目的

为保证桥梁处于完好的技术状态,提高其服务水平,延长其使用年限,对桥梁需进行定期检查和评定[1],即通过对桥梁结构各部件所存在的缺损状况进行全面、细致、深入的现场检查,查明缺陷或潜在病害的性质、所在部位、严重程度及发展趋势,弄清缺损产生的原因,尤其对病害较严重的部件的技术状态和安全状态作出特别说明。结合结构材料缺损状况、结构整体性能、功能状况进行评估。建立养护档案,提出后续的养护、维修建议。

2.2 检查内容

2.2.1桥梁外观检查

(1)桥面系构造的检查

检查人行道栏杆是否出现松动、开裂、锈蚀、破损等现象;检查桥面钢板是否变形、断裂;排水系统堵塞;桥头跳车现象,台背填土有无沉降或挤压隆起,台背路面有无下沉;伸缩缝破损,失效情况。

(2)检查索塔高程、塔柱倾斜度、桥面高程及梁体纵向位移及时否有异常变位;

(3)检测索体振动频率、索力有无异常变化;

(4)检查主梁或加劲梁;

(5)检查锚碇及锚杆有无异常的拔动,锚头、散索鞍有无锈蚀破损、锚室有无开裂、变形、积水;

(6)检查主缆、吊杆的表面防护是否完好;

(7)检查索鞍是否有异常的错位、卡死、辊轴歪斜,构件是否有锈蚀、破损,主缆索跨过索鞍部分是否有挤扁现象;

(8)检查吊杆上端与主缆索的索夹是否有松动、移位和破损,下端与梁连接的螺栓有无松动;

(9)检查索塔的爬梯是否完好。

2.2.2 桥梁实体检查

采用钢尺、全站仪等设备,对桥面线形、主缆线形、吊杆长度、主塔偏位进行全面检测,量测桥长、桥宽;采用美国动态信号分析系统DP240测试主缆及吊杆的自振频率,并对测试结果作出记录;测量伸缩缝。

3、检查依据

(1)《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)中3.3条定期检查;

(2)《工程测量规范》(GB50026-2007)

(3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);

(4)《公路养护安全作业规程》(JTG H30-2004);

(5)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86);

(6)国家现行的其它标准、规范、规程;

(7)批准的设计文件及历年来的养护、检测资料。

4、主要的检查设备仪器

本次检测投入的主要检测设备和仪器包括桥梁检测车,GPS,全站仪,裂缝观测仪,动态信号采集仪等。

5、桥梁现场检查病害统计

5.1桥梁外观检查

从现场检查的情况记录来看,桥面钢板焊缝局部开裂,桥面栏杆基本完好、无明显锈蚀现象。吊杆完好,无明显变形;吊杆与主缆连接的索夹无松动;主缆防护套老化破损部位较多,主缆钢丝绳开始锈蚀。桥面下钢板连接处的加筋螺栓有松动的情况;钢梁系防腐涂装完好,无明显锈蚀现象。鞍座无明显变位,鞍座上部分螺帽缺失;鞍座部分螺栓松动、脱落、开始锈蚀;鞍座上面主缆锚固件开始锈蚀;鞍座紧索块件开始锈蚀,如图5-1所示。主缆与锚碇连接件工作正常、有轻微锈蚀现象;主缆锚碇完好、无变位现象;拉索与桥台锚碇处有建筑垃圾;索塔检查爬梯有变形。2号桥台处支座橡胶板缺失,如图5-2所示;重车过桥时主梁纵向移动较明显;右岸桥台护壁局部有垮塌现象;左岸主墩有冲刷现象。

图5-1 鞍座紧索块件锈蚀

图5-2 支座橡胶板缺失

5.2主要结构尺寸

5.3全站仪线性测量

5.3.1吊杆长度测量

采用高精度全站仪免棱镜测量各吊杆上下端钢销中心坐标,上端销坐标可推算主缆线形。

5.3.2塔偏位测量

塔顶在四角立棱镜,采用全站仪测量其坐标点,塔下端采用免棱镜测量角点坐标,结果表明,左岸上游塔柱有明显纵向偏位(偏跨中倾斜),左岸下游塔柱无明显偏位,左岸塔顶平面有纵向错动约7cm。右岸上游塔柱、下游塔柱均无明显偏位。

5.3.3桥面线形

采用全站仪测量桥中线线形,分别测量左岸塔处、跨中、右塔处三个点的坐标,结果表明,左塔处桥面与跨中高差差值为0.128m,右塔处桥面与框中高差差值为0.084m,表明跨中桥面比理论标高下沉约0.1m。

5.3.4主缆线形测量

采用全站仪免棱镜测量各吊杆上端钢销中心坐标,加上索夹高度,即为主缆中心高程,塔顶索鞍处直接测量中跨、边跨主缆中线交汇点坐标,列于表5.5。上游实测矢高为12.081m,下游实测矢高为12.114m,设计矢高为12m,上游主缆下垂8.1cm,下游主缆下垂11.4cm。

5.4桥梁自振频率测试

5.4.1主缆自振频率测试

左岸边跨上游主缆自振频率为3.1125Hz,左岸边跨下游主缆自振频率为3.05Hz。右岸边跨上游主缆自振频率为3.416Hz,右岸边跨下游主缆自振频率为3.35Hz。由于吊杆的约束影响,主缆中跨的自振倍频关系不明显。

5.4.2桥面振动测试

桥面自振频率为1.465Hz。

6.桥梁技术状况评定

7、结论

桥梁综合评定得分为60.1,桥梁综合评定等级为二类,但综合评分接近三类,需要进行中修,加强养护。

8、维修建议

(1)依据桥面实测线形分析,中跨比理论标高下沉约10cm,依据主缆实测线形分析,上游主缆下垂8.1cm,下游主缆下垂11.4cm。建议由设计单位验算是否调需要紧索;

(2)主缆防护套已老化破损,主缆钢丝绳开始锈蚀,建议立即更换主缆防护套,确保其耐久性;

(3)主梁端部原设计的板式橡胶支座已破损或脱落,重车过桥时主梁纵横飘动,应予更换或增设支座,安设支座时需进行超垫,避免桥端脱空;

(4)对主梁底部螺栓逐一检查拧紧;

(5)对鞍座及锚碇出连接件锈蚀部分予以防护处理;

(6)右岸主塔为浅基础,其外壁距支座基础边缘仅5米左右,右岸桥台护壁局部有垮塌现象,建议进行支护处理;

(7)左岸主塔桩基有冲刷现象,洪水期致使主塔横向摆动,建议抛填块石护桩,在桩顶上部主塔的上下游两柱之间增设交叉式钢支撑。

参考文献:

[1]《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)

论文作者:杜敏,廖健凯

论文发表刊物:《基层建设》2016年4期

论文发表时间:2016/6/7

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