既有桁架式公铁两用桥梁病害及检测要点浅析

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　　摘要：随着时代的发展，公铁两用桥梁不断增多，钢桁架或钢桁架结合斜拉桥的形式占主流。本文以淮河大桥为载体，阐述桁架式公铁两用桥梁的病害情况，并对病害情况进行浅要分析，归纳总结此类桥梁的检测要点，以期对类似工程提供借鉴。
　　关键词：公铁两用桥梁;钢桁架;病害分析;检测要点
　　改革开放以来，国家大力投资基础设施建设，公路和铁路交通均处于快速发展阶段，对于基础工程复杂、墩台造价较高的大桥或特大桥，以及靠近城市、铁路公路均较稠密而需建造铁路桥和公路桥以联接线路时，为了降低造价和缩短工期，会考虑建造公铁两用桥梁。随着铁道部并入交通运输部，公铁两用桥梁获得规划和建设的机会也逐渐增多。二十世纪修建的公铁两用桥梁，跨度相对较小，多采用简支或连续钢桁架，随着各种技术水平的提高和桥梁跨度的增加，钢桁架梁结合斜拉桥或系杆拱桥的形式逐渐增多。随着服役年限的增加，桥梁的病害逐渐增多，为了及早发现桥梁病害及异常现场，确保桥梁的使用安全，桥梁的检测显得尤为重要。本文以淮河大桥定期检测内容为载体，对公路桥病害进行原因分析并归纳检测要点，以期对类似工程提供借鉴。
　　1公铁两用桥梁的优势
　　1.1综合利用桥位，合理利用河流、土地、空间等资源。
　　1.2节省基础建设的费用，节约资源，经济性好，并符合环保、节能、可持续发展的理念。
　　1.3在构造上充分发挥铁路桥和公路桥竖、横向刚度互补的优势，扬长避短。
　　2工程概况
　　2.1桥梁概况
　　淮河大桥为公铁两用大桥，上下分建，主桥上部结构为两联（3×96m+3×96m）平弦三角形连续铆接钢桁架，长579.6m，高12.8m，主桁节间为8m，两片主桁中距10m。引桥上部结构为预应力混凝土简支T梁，其中淮南方向（南岸）为61×32.7m，阜阳方向（北岸）跨径布置为19×32.7m;摆柱式钢支座。设计荷载：汽-20、挂-80;人行道荷载：350kg/m2。
　　2.2检测结果
　　2.1.1桥面系
　　（1）沥青混凝土桥面网状裂缝，个别伴有坑槽;少量纵横向裂缝;
　　（2）伸缩缝均通长积土、止水带老化、脱落，个别异型钢翘曲变形;
　　（3）泄水孔堵塞（约25%）、排水管残缺、脱落;
　　（4）引桥人行道检查孔盖板多处存在破损、开裂，个别有断裂和掉落的趋势。
　　2.1.2桥面板
　　主桥波形钢折板底面共存在多处锈蚀、涂层起皮剥落。
　　2.1.3上部结构
　　主桥竖杆和斜杆少量点状锈迹。引桥边梁外挑人行道板底面露筋锈蚀严重，部分钢筋已锈蚀断裂，混凝土有进一步掉落发展;T梁、横隔板和现浇段普遍存在混凝土剥离、个别有掉落趋势;混凝土T梁末端存在少量斜向收缩裂缝;横隔板共存在少量竖向通长裂缝和斜向裂缝。
　　2.1.4桥梁墩台
　　引桥台帽存在少量混凝土剥落、露筋锈蚀和竖向通长裂缝;桥墩盖梁及墩柱保护层混凝土剥落、露筋锈蚀严重，个别钢筋有缩径现象;多个盖梁顶部杂物堆积。
　　2.1.5支座
　　主桥个别支座缺失、串动错位、上钢板焊接不饱满、支座与连接钢板脱焊等;支座及支座上垫钢板有进一步掉落的发展趋势。引桥铸钢支座表层均存在锈蚀现象;固定端支座有个别存在轻微扭曲变形;多个垫石存在混凝土剥落、露筋锈蚀;个别存在混凝土剥离、开裂。
　　2.3病害原因分析
　　2.3.1温度变化、桥梁结构不均匀沉降、桥面连续及墩顶负弯矩，是造成桥面裂缝类病害的主要原因;下层铁路运行造成联系钢桁架产生一定的振动，也是上层公路桥面板损坏的原因之一。
　　2.3.2伸缩缝止水带开裂一般存在施工、养护等多方面的原因。伸缩缝装置混凝土浇筑前各施工环节未进行有效控制或混凝土后期收缩过大;日常使用中未进行养护保养等。
　　2.3.3主桥桥面板底面多处锈蚀，多数位于伸缩缝处和泄水管残缺脱落及搭接焊缝部位，受桥面水侵蚀所致。
　　2.3.4主桥钢桁架点状锈蚀，多为涂层厚度不足、局部受水侵蚀或水蒸气腐蚀等原因。
　　2.3.5对于钢筋混凝土结构，钢筋锈蚀等耐久性病害已成为普遍存在的问题，混凝土自身材料和外界自然环境的共同作用使得其物理、力学性能随着使用时间的推移逐步退化。钢筋绑扎偏位和振捣不密实等施工问题、伸缩缝止水带脱落、墩柱行洪区的水流冲刷侵蚀，也是造成钢筋锈蚀的重要的原因。但是随着混凝土剥落和钢筋锈蚀的发展，截面尺寸不断减小、钢筋缩径、外露钢筋握裹力降低等问题也逐渐显现，最终将转变为影响结构受力的病害。
　　2.3.6在公路活载对桥面板产生的长期疲劳振动作用及铁路运行造成主桥桁架连续梁产生的振动作用的共同影响下，主桥钢纵梁与桥面板之间的橡胶支座及支座下钢板由于水平方向抗剪強度不够而产生细微的水平位移，位移积累到一定程度后，支座或支座下钢板便会产生较大错位，甚至脱落，这些病害对桥下铁路检查人员和火车运营存在较大的安全隐患，并对桥面板的整体受力存在影响。
　　2.4检测要点
　　桥梁检测的首要目标是进行安全隐患排查，排除影响结构和行车安全的各种情况后，再根据结构形式逐跨检查影响结构受力的病害。对于服役有一定时间的公铁两用桥梁，结构材料的老化和使用功能的退化呈逐步上升趋势，关注影响结构耐久性的病害，并对结构进行科学的耐久性评估及剩余使用寿命预测，成为检查重点。具体有以下几个方面：
　　2.4.1安全隐患排查：排查是否有异物侵入铁路限界，影响列车运行和工作人员的安全，排查内容包括：公路桥护栏各部件是否松动或缺失;支座和剥离的混凝土是否有掉落趋势;巡视结构是否存在明显的永久变形，关键杆件是否有失稳倾向，桥梁墩台和基础是否存在不稳定、失稳现象等。
　　2.4.2影响结构受力的病害：重点检查结构受力构件主要受力部位。对于钢桁架连续梁主桥，重点关注桁架节点连接处铆钉是否存在松动、缺失;主要构件焊缝是否存在开裂，是否存在较大变形。引桥混凝土T梁则注意检查跨中是否存在受弯裂缝、梁端附近是否存在剪切裂缝等。
　　2.4.3影响结构耐久性的病害：主要检查钢结构是否存在锈蚀及锈蚀的严重程度，混凝土结构渗水泛碱、混凝土剥落、露筋锈蚀等。
　　2.4.4耐久性向结构性转变的病害：不要忽略可能转变成影响结构受力的病害。如混凝土剥落露筋等耐久性病害随着程度的增加和数量的增多，钢筋缩径且混凝土截面面积不断减小，进而对结构承载能力产生影响。
　　2.4.5影响使用功能的病害：主要是影响车舒适性和使用性的病害。和如泄水孔堵塞，桥面车辙，伸缩缝积土等。
　　2.4.6根据桥梁所处的地理环境和气候环境，适当关注环境影响下可能产生的病害。如处于海洋环境的桥梁，应注意氯离子对钢结构或混凝土结构的性能影响。
　　3结束语
　　由于公铁两用桥梁结构相对复杂，公路铁路空间交织，所以我们需要更扎实的理论知识，先进的检测手段，更智能、现代的检测仪器设备，更具针对性的检测规范，不断提高检测水平。
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