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桥梁养护中的检查盲区及检查策略研究

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摘要:摘要:文章分析了斜拉桥、拱式桥、悬索桥及梁式桥等经典类型桥梁的检查盲区,介绍了桥梁养护中的检查要点,并提出了相应的检查策略。 关键词:桥梁建设;养护;检查;盲区 0 引言 伴随着公路建设里程、桥梁数量以及运营时间的不断增加,桥梁维修及检查的难度持

  摘要:文章分析了斜拉桥、拱式桥、悬索桥及梁式桥等经典类型桥梁的检查盲区,介绍了桥梁养护中的检查要点,并提出了相应的检查策略。

  关键词:桥梁建设;养护;检查;盲区

桥梁建设论文

  0 引言

  伴随着公路建设里程、桥梁数量以及运营时间的不断增加,桥梁维修及检查的难度持续扩大。再加上我国早期对公路桥梁建设维护工作的重视程度不够,大多数项目在施工期间未充分考虑运营期的检查和维护工作。而且由于桥梁受结构和环境等因素的影响,自身存在某些检查维护盲点,比如拱桥、悬索桥、斜拉桥等特殊结构桥梁,以及山谷中的大跨度高墩连续刚构桥,如果采用传统的检查方法就会存在一定的局限,使维修人员无法有效检查所有部件,或者是存在检查效率低而困难、危险因素高等问题。这些盲点通常是桥梁产生问题的关键点所在,同时也是维护人员需要关注的困难点。

  本文将解释斜拉桥、拱式桥、悬索桥及梁式桥等经典类型桥梁的检查盲区,并从检测技术和检查渠道两个方面提供合适的解决方案,以便为桥梁维护管理人员提供相应的经验和建议。

  1 桥梁检查盲区

  顾名思义,检查盲区是指在桥梁检查过程中不方便检查且非常容易被忽视的地方,这些地方通常是组成桥梁结构的关键组成部分,所以必须重点关注并采用相应的措施。

  1.1 梁式桥

  梁桥的构成形式较为简单,同时构件类型较少。一般来说小箱梁、T梁等的上部结构的检修都可以通过桥梁检测平台来进行,但是,部分大跨度连续刚构桥也有以下这些检查盲点(如下页图1所示)。

  1.1.1 箱梁内部

  在检查过程中,发现有些分箱梁没有人孔,或者在梁的底部有人孔,但是位置很高,没有通道可以进入,可能没有办法正常开展箱内检查。

  1.1.2 墩顶处梁段

  针对横截面可变的大跨度连续箱梁,因为桥墩顶部的梁高度超出了普通桥梁检查车的检查范围,因此对箱梁的外腹板和底板无法进行检查。同时受箱形梁内部梁[JP+2]的高度影响,无法接近顶板和腹板的顶部进行检查。如果依靠安装支架进行检查的话,会导致效率低下且成本高昂。

  1.1.3 墩台

  对于横穿山谷的梁桥,因为墩高较高且山壁陡峭,所以工作人员难以到达墩的根部进行检测,但是可以通过乘坐船舶穿越河流和海洋到达水中墩根部进行检测。不过这种做法非常不安全,而且检查效率不高。

  1.2 拱式桥

  拱式桥分为上、中、下拱桥。根据拱形圈的形式分为钢箱拱、肋拱、钢管混凝土拱等。在检查结构不同的拱桥时,都存在一定的盲点(如图2所示)。

  1.2.1 拱圈

  对于在施工期间没有设置维护渠道的肋拱和板拱,很难对拱环和拱上部结构进行十分有效的检测。虽然对拱腹的检测可以通过桥梁检查车平台进行,但也仅限于拱顶,其他部件受桥梁检查车辆的垂直扩展高度限制,无法检测。

  1.2.2 吊杆

  中拱拱桥的吊杆用于将桥面载荷传递到主拱圈,动臂具有较高的高度并且属于细长构件,难以实现严密的检查。因为吊杆钢丝受到护套的保护,且由于上、下锚头的特殊位置、复杂的结构以及动臂的某些机械性能,例如缆索力和振动,所以经常被维护人员忽略。

  1.2.3 桥面板(梁)

  因为吊索的限制所以不能使用普通桁架式桥检车,并且很难对拱桥甲板(梁)进行仔细检测。而斗式桥检车的横向伸缩距离有限、工作平台空间小,会导致检查效率降低,安全隐患高。

  1.2.4 拱脚

  拱式桥的关键受力部位是拱脚,日常维护所关注的重点应该是拱脚的受损、位移、错位情况。因为桥梁位置和所处环境的关系,一些拱脚位于陡峭的斜坡或水中的墩台上,这使得工作人员很难对其进行仔细检查,从而导致拱脚成为检查的盲点。

  1.3 斜拉桥

  通常来说,斜拉桥跨度大、部件众多、结构复杂,所以大多数大跨度斜拉桥在施工阶段的后期都会考虑进行维护和修理。维护桁架卡车安装在主梁的底部,以检查梁的外表面。塔后跟或梁的末端设有孔洞,以实现对箱梁或混凝土箱梁内部条件的检查。在塔内设置维护通道,以便于对塔内锚头和电缆状况进行检查。同时管养单位应加强对维护通道(平台)的检查和维护,以保证其长时间处于正常状态并避免潜在的安全隐患。斜拉桥的检查盲区如图3所示。

  1.3.1 索塔

  索塔是高层结构,难以在其外表面进行严格检查,并且设置检查通道也存在较大难度。一些桥梁在塔身后跟周围设有平台,该平台可以检查塔身后跟的裂缝和缺陷,但管养者也容易忽略对塔顶偏差的监控。

  1.3.2 斜拉索

  在日常检查中,维护人员将对可见范围内的挂缆护套、锚头处的钢制保护管和其他组件进行目视检测,但没有对斜拉索内部钢丝的腐蚀进行特殊检查。锚固头在锚固区域的密封和防腐蚀状态,以及对锚索力和振动的监控,都是维护人员容易忽略的地方。

  1.3.3 水下基础

  由于水下勘探需要委托专业潜水员,而且探测成本很高,管理单位通常难以承受,因此塔和桥墩的地基冲刷情况检测频率很低。

  1.4 悬索桥

  斜拉桥和悬索桥都属于大跨度吊缆系统桥,大多数吊桥会在关键组件设置维护通道,例如主吊缆、加固梁、吊缆塔架的内部等部件,便于对加劲梁内外部表观、主缆外观、塔顶索鞍表观、索塔内部的检查。水下基础冲刷、悬索桥索塔、吊索的盲区与斜拉桥基本相同,因此不再詳细描述。示意图见图4。

  1.4.1 主缆

  主缆是悬索桥中最主要的承力组件,可以通过沿主缆设置的检查通道来检查主缆防腐层的外观状况。但是,检查内部平行钢丝的腐蚀状况一直是一个盲区。这几年管养者逐渐意识到了这一问题的严重性,并开始委托专业机构剥离主缆的防腐层和缠结的电线,观察内部钢丝的腐蚀情况,通过增加除湿系统的方式来阻止钢丝腐蚀。

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