桥梁建设

国省干线公路桥梁预防性养护技术及病害分析

 

桥梁作为公路的重要组成部分,其技术状况和安全性能直接关系到整个路网的正常运营。桥梁在运营过程中,由于频繁承载甚至超载,加之自然条件的侵蚀和交通事故等因素的影响,其损伤和局部破坏不可避免。同时,随着使用年限的增加,桥梁损伤的种类和部位也越来越多,程度也日益严重[1]。为适应交通运输发展的需要,传统的矫正性养护方式已不能满足现代桥梁使用的要求,要改变目前被动养护的局面,最有效的方法是实施预防性养护[2]。桥梁预防性养护是指在桥梁还未发生损坏前或产生轻微病害尚未影响正常使用和承载能力前,通过前瞻性和预见性的调查手段及时发现桥梁性能退化迹象,对症采取保护性养护措施,防止微小病害进一步扩大,以减缓桥梁使用性能恶化速度,使桥梁始终处于良好的服务状态。因此,桥梁处于什么样的技术状况是决定其能否开展预防性养护的前提条件。本文通过对江苏省镇江市主要国省干线公路桥梁技术状况进行统计分析,从整体上把握服役桥梁的现状,建立桥梁技术状况预测模型,确定属于预防性养护范畴的病害,提出推进桥梁预防性养护技术的对策。

主要包括以下几个方面:一是各地农村饮水安全工程建设中管材选型,二是各地农村供水工程管材使用的经验,三是各地农村供水工程管材使用中存在的问题。通过调研,对工程建设中管材的采购方式、政府主管部门对管材质量的监管、材料选用、施工安装及工程运行过程中存在的问题等进行全面了解。

1桥梁技术状况调查分析1.1 桥梁数量及类型

镇江市主要国省干线公路共有12条,分别为G104、G312、G523、S122、S238、S241、S243、S226、S308、S337、S338和S340,分别分布在句容市、丹阳市、扬中市、丹徒区、镇江市市区和G312国道镇江段公路养护站6个区域,共有桥梁187座,跨径总长20 953.54 m。各区域桥梁类型及使用年限统计如图1所示。

2012年,江西省强对流天气多、降雨量大、覆盖范围广,全省共出现24次明显降雨过程,1月1日至11月10日,全省平均降雨量达1857mm,比常年多20%。各级政府、防汛部门高度重视山洪灾害防御工作。

(a) 跨径 (b) 桥型

(c) 上部结构形式 (d) 使用年限

图1 各区域桥梁类型及使用年限统计

由图1可以看出,镇江市主要国省干线公路桥梁中:①中桥所占比例最高,为51%,小桥占比次之,为35%,两者合计占比为86%。②梁式桥所占比例最高,为98%。③空心板梁桥占比最高,为84%。④使用年限为6~10年的桥梁占比最高,为27%;使用年限为26~30年的桥梁占比次之,为25%;使用年限分别为<5年、11~15年和16~20年的桥梁所占比例相差不大,分别为16%、10%和14%;使用年限超过30年的桥梁占比最小,仅为1%。根据《公路桥涵设计通用规范》[3],镇江市主要国省干线公路桥梁的主体结构均未达到设计使用年限,但部分桥梁(47%)的栏杆、伸缩缝和支座等可更换部件超过了设计使用年限。

1.2 桥梁技术状况

本文根据《公路桥梁技术状况评定标准》[4],对上述187座桥梁进行技术状况评定。在进行桥梁技术状况评定时,左右幅分别按2座桥梁评定,独立匝道按1座桥梁评定,共计360座桥梁。同幅主引桥分别评定,以最低评分作为该幅桥最终评定结果;左右幅分别评定,以最低评分作为整桥的最终评定结果。360座桥梁的技术状况评定结果统计如图2所示。

(a) 整体 (b) 桥面系

(c) 上部结构 (d) 下部结构

图2 360座桥梁的技术状况评定结果统计

为了明确数量和程度用语的含义,本文定义10%以下为“个别”,10%~50%为“部分”,50%以上为“大部分”。由图2可以看出:①就桥梁整体技术状况而言,所有桥梁均为Ⅰ类或Ⅱ类等级。其中,大部分为Ⅱ类等级,部分为Ⅰ类等级,不存在Ⅲ类及以下等级。②就桥面系技术状况而言,大部分桥梁为Ⅱ类等级,部分桥梁为Ⅰ类等级,个别桥梁为Ⅲ类等级,不存在Ⅲ类以下等级。③就上部结构技术状况而言,大部分桥梁为Ⅱ类等级,部分桥梁为Ⅰ类等级,个别桥梁为Ⅲ类等级,不存在Ⅲ类以下等级。④就下部结构技术状况而言,所有桥梁均为Ⅰ类或Ⅱ类等级。其中,大部分为Ⅰ类等级,部分为Ⅱ类等级,不存在Ⅲ类及Ⅲ类以下等级。

综上可知,桥梁下部结构的技术状况较好,上部结构和桥面系的技术状况较差,且桥面系更为严重,这与桥面系直接承受荷载有关。因此,上部结构和桥面系是定期检查和日常养护的重点部位。各线路桥梁技术状况评定结果统计如图3所示。