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随着我国公路建设的飞速发展,公路通车里程迅速增多,桥梁数量也随之增加。统计资料表明,截止2000年底,全国共有278809座桥梁,这还不包括许多农村道路及单位自建道路的桥梁。然而,我国的公路桥梁长期以往特别是上世纪九十年代以前都是只注重建设的一次性投资,而很少考虑工程建成后需要正常、长期地维护。交通部于1997年和2001年2次下达要求加强桥梁养护管理工作的通知,但一直收效不佳。2000年普查资料显示,27万余座桥梁中有危桥9597座,一些南方城市地区危桥比重甚至达到1/5～1/4。2001年起交通部及时实施“十五”期国省主干线危桥旧桥改造计划,计划投入2亿元/a的资金扶持各省、(市)区改造危桥、旧桥,到2002年经费增加至5亿元/a,并于同年累计完成了6.8万延米/1512座危桥加固。但是目睹2004年盘锦市田庄台大桥桥面轰然坍塌,徐州济众桥、河北无繁公路特大桥垮塌事件发生,笔者更加坚定认为坚持规范管养和科学改造并重,树立建设是发展,养护管理也是发展的新观念,对桥梁实施动、静管理,才是治本之道。
1 规范桥梁管养工作
一直以来“重建设、轻养护”在桥梁管理中表现得十分突出,桥梁失养是桥梁使用性能迅速衰变,变成危桥的主要原因之一,公路管养部门有必要严格依据“公路养护技术规范”以及部、省相关法规、规范,明确职责范围,提高桥梁养护水平。
1.1 完善组织机构
当前公路管理部门主要设“养护处(科)”来负责所辖范围内的道路、桥涵、隧道、附属设施等的一切养护管理工作,工作量繁重,人员不足,缺少对应的专业分工。要加强桥梁管养,应根据养护里程、辖区内桥梁数量设立若干名专职桥梁养护工程师,并保证其工作性质的相对稳定,不能随意换动。桥梁养护工程师负责制定、安排桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁养护的定期检查,提出检查报告,通报三、四类及危险桥梁的病害状况。由桥梁养护工程师主持辖区内桥梁的养护、检测、维修、改造工作,考核桥梁日常养护质量,收集、整理辖区桥梁的技术档案、提出年度大、中修以及改造计划,负责监督落实和质量控制。只有责任到人,分工明确,才能从机制上扭转目前的重路况轻桥况,只养路不养桥的误区。
1.2 设立专业养护队伍
实行养护机制改革后,各基层公路管理机构均成立了2个甚至2个以上的养护队,原来的养护道班基本撤消,大部分养護工人直接转入养护队,按市场规律和企业管理运作。养护队的成立为建立桥梁专业养护队提供了基础条件,但由于当前的养护工人素质参差不齐,很难做到真正的专业养护,这就要求县级公路局领导高度重视桥梁养护工作,要逐步培养骨干,成立专业养护队。桥梁养护突出的是一个“专”字,做到专业人员、专门程序、专用方法,以保证桥梁工程师的工作布署落实到位,随时掌握桥梁的使用状况,处治各种危急突发事件,并使队伍逐渐从日常养护过渡到具备进行桥梁中、小修甚至大修的能力。1.3严格桥梁检查制度
养护队对桥梁以及各种防护设施应坚持日常养护巡查,注意观察桥梁的使用状况,尽量做到1次/养护巡查,并做好巡查记录,同时各级桥梁养护工程师应分别组织经常性检查、定期检查和专业检查。经常性检查:由县级桥梁工程师组织实施,以目测为主,配合简单工具,至少每季度一次,填写“经常性检查记录表”上报。定期检查:由市级桥梁工程师组织实施,按照新建桥梁竣工后1a,一、二类桥梁3a检查1次,三类桥梁半年检查1次,四类桥梁3个月检查1次。对于下级报告新增的三类以上桥梁还应立即安排检查。检查应拍摄总体照片,填写“桥梁定期检查数据表”,并提交检查报告。
专业检查:凡遭受意外损害、定期检查中难以判明损坏程度以及决定改造之前均需进行专业检查。专业检查由市级桥梁养护工程师上报,获批准后委托具有相应资质的单位进行。专业检查应对桥梁的技术状况,各种缺陷和病害进行全面细致检查,对桥梁的现状、承载能力均做出正确的评估,提出维修加固或改造的建议性方案。
1.4 建立专门的桥梁档案
将桥梁档案的管理作为各级公路管理机构所进行的技术档案管理的重点来抓。除新建桥梁按规定收集竣工图表以及验收报告以外,对辖区的所有桥梁都要进行建档管理,实现一桥一册一档。要对每座桥梁建立基本状况卡片,收集设计施工文件,历次改造工程,大、中、小修施工原始记录,竣工验收资料,对历次自然灾害、意外损害以及违章超重车辆运行情况进行详细的记录,连同“桥梁经常检查表”、“定期检查数据表”等有关照片、音像资料等全部归档管理。为桥梁的科学规范管理打好坚实基础。
2科学实施危、旧桥改造
自2001年交通部实施危、旧桥改造工作以来,各地均积极响应,打算在3～5a内全部消灭国省道的危桥,到2010年改造完成县乡及农村道路危桥。本轮危桥改造任务完成后,是否就意味着大功告成,甚至高忱无忧了呢?其实不然,据有关资料表明,投入使用后的结构物的使用性能均存在2次衰变高峰期,20a的小周期和60a左右的大周期。随着新的一批桥梁的使用寿命的逐渐到来,又将涌现出一大批危桥,建、养、修始终是生生不息永不休止。危旧桥改造也就必然成为桥梁养护管理工作中的一项重要的中心工作。
2.1 当前危桥的主要成因
1)现在投入大量使用的不少桥梁建造于上世纪70、80年代,甚至更早年时期,桥梁已经超出使用年限。
2)不少桥梁受条件所限,设计标准偏低,随着交通流量的剧增,长期处于超负荷状态通行。有部分桥梁建设初期为减低造价,修改降低设计标准建设的。
3)大吨位及超重、超载车辆的违章通行,使桥梁状况快速下降,病害大面积暴露。
4)桥梁施工出现整体分包、非法转包现象,形成潜在质量问题。大部分危桥均不同程度存在质量较差现象。
5)长期疏于检测监控,缺少养护以及必不可少的小、中修,少数不规范的处理,有的甚至随意在桥面上加载,还增加了承重,破坏了整体,效果更差。
6)一些河道的无序采砂造成基础裸露和悬空,还有意外撞击、洪水灾害等也是部份危桥形成的原因。
2.2 搞好危桥改造的措施
凡符合《公路养护技术规范》桥梁技术评定标准中四类危桥状态的桥梁均系危桥,需要尽快实施改造。具体是指桥梁重要部件出现严重的功能性病害,且有继续扩展现象,关键部位的部分材料强度达到极限,出现部分钢筋断裂,砼压碎式或压杆失稳变形的破损现象,变形大于规范值,结构的强度、刚度、稳定性不能达到平时交通安全通行的要求,以及承载能力比设计降低25%以上的。笔者认为搞好改造应从以下几个方面入手:
1)按文中“1.3”所述做好专门检查,进行科学检测评估,对桥梁技术状况,各种缺陷、病害进行全面细致的检查与检测,分析其产生的原因。
2)在评估的指导下,选定技术可行,经济合理的改造方案。主要有整修、改造、新建、只拆不建等四种方式。按“先主后次、先急后缓”的原则,对具有一定历史价值的桥梁要慎重决定改造方式和施工工艺。
3)对于桥梁的加固方案,应当组织专家进行技术论证。当前对于上部结构主要加固方法有:桥梁桥面补强层加固法、增加截面积和配筋加固法、喷砼加固法、粘贴钢板(筋)加固法、改变结构受力体系加固法、体外预应力加固法、增设纵梁加固法、拱圈增设套拱加固法等,对于下部结构主要的加固方法有:扩大基础、增补桩基、钢筋砼套箍或护套、加设桥台挡土墙、墩台拓宽等方法。各种加固方案的采用要根据桥梁实际情况实现“一桥一策”,不得生搬硬套。
4)采用新技术、新工艺降低成本,提高工程质量。如采用碳纤维布加固以及芳纶纤维加固等新技术应用,均可取得传统方法不能达到的简便和高效。
5)引进招投标制和工程监理制,提高施工质量。目前桥梁加固行业中,有实力、有技术的专业机构不多,要切实加强施工过程质量控制。
2.3 危旧桥改造中其它注意事项
在危旧桥改造中需要注意和加强的工作主要有:
一是对未能及时改造的危险桥梁要采取必要的保障措施和临时加固处理。如采用限载、限速进行交通控制;采用梁底支撑、桥面铺钢板,设战备钢架,结构裂缝进行环氧树脂灌浆等紧急技术处理等。二是加强观测,制定各种观测方法,内容、时间及对比技术指标,一旦发现险情应立即禁止运行,设专人严守,设绕行路线。正在施工的桥梁应立即停止施工,查清原因。三是对加固、改造后的桥梁进行重新评估,确定桥梁现有等级、承载能力等,并做好施工技术总结,为其它桥梁改造提供参考。
总之，公路桥梁的养护管理是当前公路养护管理的一个薄弱环节,加强其管理工作,不仅是整个公路管理的有机组成,更重要的是可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全,酿成巨大损失的塌桥事故发生。本文仅从规范管养和科学改造两方面做了初步探讨,对于具体如何从设计、施工、养护、维修等全方位来实现延长桥梁使用寿命、减少盲目投资等,还有待于更进一步的研究。
1 规范桥梁管养工作
一直以来“重建设、轻养护”在桥梁管理中表现得十分突出,桥梁失养是桥梁使用性能迅速衰变,变成危桥的主要原因之一,公路管养部门有必要严格依据“公路养护技术规范”以及部、省相关法规、规范,明确职责范围,提高桥梁养护水平。
1.1 完善组织机构
当前公路管理部门主要设“养护处(科)”来负责所辖范围内的道路、桥涵、隧道、附属设施等的一切养护管理工作,工作量繁重,人员不足,缺少对应的专业分工。要加强桥梁管养,应根据养护里程、辖区内桥梁数量设立若干名专职桥梁养护工程师,并保证其工作性质的相对稳定,不能随意换动。桥梁养护工程师负责制定、安排桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁养护的定期检查,提出检查报告,通报三、四类及危险桥梁的病害状况。由桥梁养护工程师主持辖区内桥梁的养护、检测、维修、改造工作,考核桥梁日常养护质量,收集、整理辖区桥梁的技术档案、提出年度大、中修以及改造计划,负责监督落实和质量控制。只有责任到人,分工明确,才能从机制上扭转目前的重路况轻桥况,只养路不养桥的误区。
1.2 设立专业养护队伍
实行养护机制改革后,各基层公路管理机构均成立了2个甚至2个以上的养护队,原来的养护道班基本撤消,大部分养護工人直接转入养护队,按市场规律和企业管理运作。养护队的成立为建立桥梁专业养护队提供了基础条件,但由于当前的养护工人素质参差不齐,很难做到真正的专业养护,这就要求县级公路局领导高度重视桥梁养护工作,要逐步培养骨干,成立专业养护队。桥梁养护突出的是一个“专”字,做到专业人员、专门程序、专用方法,以保证桥梁工程师的工作布署落实到位,随时掌握桥梁的使用状况,处治各种危急突发事件,并使队伍逐渐从日常养护过渡到具备进行桥梁中、小修甚至大修的能力。1.3严格桥梁检查制度
养护队对桥梁以及各种防护设施应坚持日常养护巡查,注意观察桥梁的使用状况,尽量做到1次/养护巡查,并做好巡查记录,同时各级桥梁养护工程师应分别组织经常性检查、定期检查和专业检查。经常性检查:由县级桥梁工程师组织实施,以目测为主,配合简单工具,至少每季度一次,填写“经常性检查记录表”上报。定期检查:由市级桥梁工程师组织实施,按照新建桥梁竣工后1a,一、二类桥梁3a检查1次,三类桥梁半年检查1次,四类桥梁3个月检查1次。对于下级报告新增的三类以上桥梁还应立即安排检查。检查应拍摄总体照片,填写“桥梁定期检查数据表”,并提交检查报告。
专业检查:凡遭受意外损害、定期检查中难以判明损坏程度以及决定改造之前均需进行专业检查。专业检查由市级桥梁养护工程师上报,获批准后委托具有相应资质的单位进行。专业检查应对桥梁的技术状况,各种缺陷和病害进行全面细致检查,对桥梁的现状、承载能力均做出正确的评估,提出维修加固或改造的建议性方案。
1.4 建立专门的桥梁档案
将桥梁档案的管理作为各级公路管理机构所进行的技术档案管理的重点来抓。除新建桥梁按规定收集竣工图表以及验收报告以外,对辖区的所有桥梁都要进行建档管理,实现一桥一册一档。要对每座桥梁建立基本状况卡片,收集设计施工文件,历次改造工程,大、中、小修施工原始记录,竣工验收资料,对历次自然灾害、意外损害以及违章超重车辆运行情况进行详细的记录,连同“桥梁经常检查表”、“定期检查数据表”等有关照片、音像资料等全部归档管理。为桥梁的科学规范管理打好坚实基础。
2科学实施危、旧桥改造
自2001年交通部实施危、旧桥改造工作以来,各地均积极响应,打算在3～5a内全部消灭国省道的危桥,到2010年改造完成县乡及农村道路危桥。本轮危桥改造任务完成后,是否就意味着大功告成,甚至高忱无忧了呢?其实不然,据有关资料表明,投入使用后的结构物的使用性能均存在2次衰变高峰期,20a的小周期和60a左右的大周期。随着新的一批桥梁的使用寿命的逐渐到来,又将涌现出一大批危桥,建、养、修始终是生生不息永不休止。危旧桥改造也就必然成为桥梁养护管理工作中的一项重要的中心工作。
2.1 当前危桥的主要成因
1)现在投入大量使用的不少桥梁建造于上世纪70、80年代,甚至更早年时期,桥梁已经超出使用年限。
2)不少桥梁受条件所限,设计标准偏低,随着交通流量的剧增,长期处于超负荷状态通行。有部分桥梁建设初期为减低造价,修改降低设计标准建设的。
3)大吨位及超重、超载车辆的违章通行,使桥梁状况快速下降,病害大面积暴露。
4)桥梁施工出现整体分包、非法转包现象,形成潜在质量问题。大部分危桥均不同程度存在质量较差现象。
5)长期疏于检测监控,缺少养护以及必不可少的小、中修,少数不规范的处理,有的甚至随意在桥面上加载,还增加了承重,破坏了整体,效果更差。
6)一些河道的无序采砂造成基础裸露和悬空,还有意外撞击、洪水灾害等也是部份危桥形成的原因。
2.2 搞好危桥改造的措施
凡符合《公路养护技术规范》桥梁技术评定标准中四类危桥状态的桥梁均系危桥,需要尽快实施改造。具体是指桥梁重要部件出现严重的功能性病害,且有继续扩展现象,关键部位的部分材料强度达到极限,出现部分钢筋断裂,砼压碎式或压杆失稳变形的破损现象,变形大于规范值,结构的强度、刚度、稳定性不能达到平时交通安全通行的要求,以及承载能力比设计降低25%以上的。笔者认为搞好改造应从以下几个方面入手:
1)按文中“1.3”所述做好专门检查,进行科学检测评估,对桥梁技术状况,各种缺陷、病害进行全面细致的检查与检测,分析其产生的原因。
2)在评估的指导下,选定技术可行,经济合理的改造方案。主要有整修、改造、新建、只拆不建等四种方式。按“先主后次、先急后缓”的原则,对具有一定历史价值的桥梁要慎重决定改造方式和施工工艺。
3)对于桥梁的加固方案,应当组织专家进行技术论证。当前对于上部结构主要加固方法有:桥梁桥面补强层加固法、增加截面积和配筋加固法、喷砼加固法、粘贴钢板(筋)加固法、改变结构受力体系加固法、体外预应力加固法、增设纵梁加固法、拱圈增设套拱加固法等,对于下部结构主要的加固方法有:扩大基础、增补桩基、钢筋砼套箍或护套、加设桥台挡土墙、墩台拓宽等方法。各种加固方案的采用要根据桥梁实际情况实现“一桥一策”,不得生搬硬套。
4)采用新技术、新工艺降低成本,提高工程质量。如采用碳纤维布加固以及芳纶纤维加固等新技术应用,均可取得传统方法不能达到的简便和高效。
5)引进招投标制和工程监理制,提高施工质量。目前桥梁加固行业中,有实力、有技术的专业机构不多,要切实加强施工过程质量控制。
2.3 危旧桥改造中其它注意事项
在危旧桥改造中需要注意和加强的工作主要有:
一是对未能及时改造的危险桥梁要采取必要的保障措施和临时加固处理。如采用限载、限速进行交通控制;采用梁底支撑、桥面铺钢板,设战备钢架,结构裂缝进行环氧树脂灌浆等紧急技术处理等。二是加强观测,制定各种观测方法,内容、时间及对比技术指标,一旦发现险情应立即禁止运行,设专人严守,设绕行路线。正在施工的桥梁应立即停止施工,查清原因。三是对加固、改造后的桥梁进行重新评估,确定桥梁现有等级、承载能力等,并做好施工技术总结,为其它桥梁改造提供参考。
总之，公路桥梁的养护管理是当前公路养护管理的一个薄弱环节,加强其管理工作,不仅是整个公路管理的有机组成,更重要的是可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全,酿成巨大损失的塌桥事故发生。本文仅从规范管养和科学改造两方面做了初步探讨,对于具体如何从设计、施工、养护、维修等全方位来实现延长桥梁使用寿命、减少盲目投资等,还有待于更进一步的研究。