梁式体系桥养护评定方法探讨

'　　梁式体系桥养护评定方法探讨文章分析了梁式体系桥的病害类型，并结合梁式体系桥的特点对其评定方法进行了初步探讨。　　：U445：A　　　　DiscussiononMaintenanceEvaluationMethodofBeamPumpingSystemBridge　　ZHENGYongfei　　(TransittransportBureauofNaquDistrict,Naqu,Tibet852000;　　Changsha,UniversityofTechnology,Changsha,Hu"nan410000)　　AbstractThispaperbaseondiseasetypesofbeampumpingsystembridge,andbineaintainevaluationmethodofbeampumpingsystembridge.　　Keypumpingsystembridge;diseasetypes;maintenanceevaluation　　 　　1梁式体系桥的病害类型　　梁式体系桥分为四个部分，即上部结构、下部结构、辅助设施以及其他组成构建组件。上部结构主要包括主梁、横隔板和支座；下部结构主要包括盖梁、墩台和基础，辅助设施主要包括桥的表面铺装、桥面板、人行道、护栏和排水设备，其他组件包括桥的翼墙、调治构造物以及锥坡。　　1.1上部结构　　（1）主梁。梁式体系桥作为主梁的承重部分，其会产生的主要问题有裂缝、腐蚀以及挠度偏大等问题。另外还会存在梁体横向错位、梁顶死横向晃动以及单梁受力等方面。①　　（2）横隔板。横隔板开裂后会使某一块或多块梁单独受力。如果没有形成梁共同受力的情况，会产生片面压力过大，导致受压梁产生疲劳破损，损害桥梁的正常寿命。　　（3）支座。桥梁的支座设置是在上部结构和墩台中间，其所承担的作用是将桥梁所承受的重量能够传递到墩台上，缓解对桥梁整体机构的压力负担。但是在以往桥梁养护过程中经常被忽视，长时间缺乏养护造成一定的隐患。②　　1.2下部结构 　　梁式体系桥的下部结构主要包括盖梁、墩台身及墩台基础三个方面。　　（1）盖梁。盖梁中会出现的病害主要是裂缝，其主要原因在于盖梁既受弯又受剪。立柱顶上方盖梁负弯矩区是频繁出现裂缝的区域。由于桥墩处于盖梁与盖梁之间的伸缩缝处，因此墩的盖梁长期受到水的侵蚀，造成一定的损害。墩的盖梁是破坏最严重的构件，腐蚀破坏集中在盖梁上部靠近梁附近的地方。　　（2）墩台身。墩台作为桥梁的重要组成构件，它影响到桥跨结构在平面和高科上的位置，并将承载力过递给地基。桥台作为桥梁与路堤的连接物，它承受着一定的桥头土的水平压力。墩台的强度性和稳定性决定了桥梁的寿命，墩台承载力下降，或者出现下降、偏移或者旋转会引起桥梁上部机构的破坏，最大的危害会造成整座桥的破坏。　　（3）墩台基础。桥梁基础可分为天然地基上的浅基础（明挖基础）和桩基础以及沉井基础。桥梁基础常见的病害主要有基础下降、偏移和倾斜、侵蚀、洗刷。墩台基础产生危害后会直接影响桥墩的承载能力，基础会产生下降，墩台危害产生后会影响其受力程度，危险时会导致桥梁坍塌。③　　1.3附属设施 　　附属设施包括桥面铺装、桥面板、伸缩缝、排水系统、栏杆、人行道。附件设备设施主要的病害主要包括桥面下沉、栏杆及人行道系损坏等方面，其主要产生的原因是由于养护管理不到位造成的。　　1.4其他部分　　桥梁其他部分包括翼墙、锥坡、调治构造物。翼墙主要病害有开裂、倾斜、变形。锥坡病害有破损、沉陷、开裂、冲刷、滑移等。调治构造物病害有剥落、砌体松动缺损、下滑、沉陷等。　　2梁式体系桥的评估模型及推荐权重　　结合梁式体系桥的特点，从利于桥梁状态综合评估的原则出发，将梁式体系桥分为上部结构、下部结构、附属设施、其他构件四个一级子系统。　　2.1简支梁式体系桥评估模型及推荐权重　　（1）简支梁式体系桥评估模型。采用AHP建立层次结构模型。该模型共分为四层，顶层为目标层，底层为检测指标层，中间为构件指标层。　　对于多跨的简支梁式体系桥，按照简支梁式体系桥评估模型进行评估时，上部结构的评估建议逐跨进行评估，然后按最差状况的跨径的评估等级作为上部结构的评估等级。同样，对于下部结构的评估也采用逐墩（台）进行评估，然后按最差状况的墩（台）、基础的评估等级作为下部结构的评估等级。 　　（2）连续梁式体系桥评估模型。采用AHP（下转第56页）（上接第47页）建立层次结构模犁。该模型共分为四层，顶层为目标层，底层为检测指标层，中间为构件指标层。对主要承重构件（如主梁、墩台基础）进行更详细的分析。　　3隶属度的确定　　模糊集的隶属函数不是唯一的，但它们都应当是客观实际的一个近似，而且应在实践中不断修正，使之不断完善、不断接近客观实际。　　3.1钢筋锈蚀　　由于钢筋大多数是包裹在混凝土中，从表面上直接测量钢筋的服饰程度不可能实现。所以想在普遍采取的办法是采用半电池法测量钢筋的自然电位以判断钢筋的锈蚀状态。锈蚀电位会对钢筋的腐蚀情况进行较为准确的反应。根据美国标准《混凝土中钢筋的半电池电位实验标准》（ANSI/ASMC876.80）和交通部公路研究院研究结果，当测量的锈蚀电位＞-50mV的情况下，表明钢筋没有受到较大的腐蚀。当锈蚀电位小于-250mV时，表明基本构件存在腐蚀情况。所以，取钢筋电位水平作为钢筋锈蚀影响的分级指标，将其模糊化并建立隶属函数。　　3.2混凝土保护层厚度 　　混凝土保护层的作用主要是保护钢筋以免受到各种情况的腐蚀，所以混凝土保护层的作用显得尤为重要，可以促进混凝土的耐久性。可以采用实测保护层厚度与设计保护层厚度的比值作为评判指标。　　3.3混凝土碳化深度　　在实际桥梁养护过程中，很多钢筋在混凝土碳化深度超过保护层后仍没有锈蚀，而部分钢筋在碳化未至钢筋表面以及逐渐开始产生锈蚀，因此可以看出钢筋腐蚀程度与桥梁所处的环境影响很大。所以混凝土碳化深度与钢筋锈蚀是一个模糊的关系。通常可以认为，碳化前沿距钢筋表面8mm时钢筋才开始锈蚀。用碳化平均深度与构件混凝士保护层厚度的比值作为评判指标。　　3.4混凝土中含有氯离子　　可以采用取氯离子占水泥含量作为氯离子侵蚀影响的分级指标进行检测（对现场检测所得氯离子占混凝土比重，应乘以7后折算成氯离子占水泥比重）。由于混凝土本身所富含的氯离子或氯离子，其主要通过扩散和渗透的方式侵入在混凝土内，会产生对钢筋的腐蚀。　　3.5混凝土裂缝宽度 　　裂缝是钢筋混凝土桥梁常见的病害现象，裂缝一般伴随着钢筋锈蚀及白化等劣化现象。裂缝对结构的影响，视裂缝类型（包括产生的位置及走向）、裂缝尺寸（包括长度和宽度）以及是否随时间增加而不同。故桥梁检测发现裂缝时，应详细检测、记录裂缝的发生位置及走向，判断是否为结构裂缝。　　3.6混凝士损伤　　混凝土的质量直接影响桥梁的主要构件安全，进而影响桥梁的寿命。混凝土在承受负荷和保护钢筋的过程中会产生一定的破坏。当混凝土构件截面的破坏面积率大于整体面积的1/5时，混凝土基本判定为报废和严重损害。　　　　'