一、制度建設(shè)類
(一)廣東 G105 中山三橋維修加固工程(推薦單位:廣東省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
中山三橋是國道G105 線中山段跨越石岐河的一座大橋, 1993 年建成通車,橋梁全長 819m,橋面總寬度 28.34m。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力 T 型剛構(gòu),引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土 T 梁及普通鋼筋混凝土 T 梁,下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩,懸臂式蓋梁,兩根單排鉆孔灌注樁式基礎(chǔ)。為提高橋梁維修加固工程質(zhì)量, 貫徹“干有標(biāo)準(zhǔn)、比有標(biāo)桿、獎(jiǎng)優(yōu)罰差”的“雙標(biāo)管理”理念, 中山市公路局在國道 G105 線中山三橋維修加固工程中從設(shè)計(jì)方案、施工工藝、材料性能、質(zhì)量控制等方面積極推行標(biāo)準(zhǔn)化管理體系,通過規(guī)范管理和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),努力做到在技術(shù)上先進(jìn)、管理上科學(xué)、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠。
2.實(shí)施內(nèi)容。
為提高橋梁維修加固工程質(zhì)量,本項(xiàng)目從橋梁檢測階段開始以《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TJ22-2008)和《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范(JTG/TJ23-2008)為依據(jù),并參考了《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367-2013),把握橋梁維修加固特殊工法的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對檢測、設(shè)計(jì)、施工等各參建單位提出了更高的要求:一是檢測評定標(biāo)準(zhǔn)化。委托具備橋梁檢測資質(zhì)的第三方單位進(jìn)行特殊檢查和檢算分析,形成鑒定結(jié)論。中山市公路局橋梁養(yǎng)護(hù)工程師組織局相關(guān)技術(shù)人員對檢測結(jié)果進(jìn)行專題討論,省公路管理局橋梁養(yǎng)護(hù)工程師復(fù)核。二是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)計(jì)單位根據(jù)橋梁特殊檢測報(bào)告和現(xiàn)場踏勘情況,對橋梁的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)算,確定橋梁在現(xiàn)有交通荷載和環(huán)境下的實(shí)際狀況,提出三個(gè)維修加固方案,并從施工的難易程度、對社會(huì)和環(huán)境的影響以及經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合比選,確定較優(yōu)的方案。三是施工標(biāo)準(zhǔn)化。制定專項(xiàng)施工方案、施工組織方案、安全文明施工方案等,經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工及工程設(shè)計(jì)的相關(guān)單位審查批復(fù)后實(shí)施。項(xiàng)目實(shí)施過程中加強(qiáng)動(dòng)態(tài)管理,根據(jù)實(shí)際情況提出的調(diào)整修改方案需經(jīng)監(jiān)理單位審批后執(zhí)行,關(guān)鍵工序必須由監(jiān)理組織有業(yè)主參加的現(xiàn)場檢驗(yàn),經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下一道工序。同時(shí),對裂縫灌膠、植筋、粘貼鋼板施工、粘貼碳纖維復(fù)合材料加固施工、鋼絲繩網(wǎng)片+聚合物砂漿外加層加固法(砂漿澆筑施工)等工序,先實(shí)施試驗(yàn)段工程,并由監(jiān)理組織有業(yè)主參加的現(xiàn)場檢驗(yàn),經(jīng)驗(yàn)收合格后才進(jìn)行大規(guī)模施工。
3.工作成效。
作為廣東省交通運(yùn)輸廳科技計(jì)劃項(xiàng)目《廣東省公路橋梁維修加固標(biāo)準(zhǔn)化管理體系研究》的實(shí)體依托工程之一,該項(xiàng)目通過推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化管理,避免了以往橋梁維修加固中存在的質(zhì)量通病,提高了工程質(zhì)量,對今后橋梁維修加固提供了管理制度經(jīng)驗(yàn)。
二、組織實(shí)施類
(二)新疆 G217 線庫車河大橋改造工程(推薦單位:新疆維吾爾自治區(qū)交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
庫車河大橋位于 G217 線 K991+817 處,阿克蘇地區(qū)庫車縣庫如力附近,屬高地震烈度區(qū)(8 度)。該橋修建于 2011年 11 月,屬于坡彎橋,受力復(fù)雜。同時(shí),國道 217 線為連接南北疆的交通要道,交通量大且重載車較多,主要為煤炭、礦石和旅游車輛,超限超載多。
庫車河大橋上部結(jié)構(gòu)為剛架拱,經(jīng)檢查出現(xiàn)諸多主要病害。經(jīng)過精心設(shè)計(jì),2019 年上旬順利完成庫車河大橋維修加固工程并交付使用,該工程建設(shè)的順利實(shí)施,是業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理和施工單位多方共同努力的結(jié)果,有效避免了原橋存在的較大安全隱患。
2.實(shí)施內(nèi)容。
通過分析該橋梁病害原因可知,剛架拱的拱片尺寸小、跨徑大、橫向連接弱,在車輛荷載作用下長期的頻繁震動(dòng)導(dǎo)致剛架拱片與橫系梁的聯(lián)結(jié)部位破損,引起橫系梁損壞。另外由于橋梁處于公路圓曲線內(nèi),在汽車荷載作用下橋的結(jié)構(gòu)受力非常復(fù)雜,加之煤礦重載車輛多,導(dǎo)致橋梁拱肋節(jié)點(diǎn)縱梁出現(xiàn) U 型橫向裂縫。
在改造中,根據(jù)施工質(zhì)量、精度、進(jìn)度、工程費(fèi)用、后期養(yǎng)護(hù)全壽命周期和受力特點(diǎn),以及橋位所處高地震烈度區(qū)
(8 度)、橋位所處沿線為坡彎橋的特殊形狀,受力條件復(fù)雜、施工困難等情況,優(yōu)先選用鋼-混組合梁橋,拆除重建上部結(jié)構(gòu),將原橋的一跨改為兩跨,既大幅降低橋梁跨中彎矩和水平橫向推力對橋梁的影響,又使橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量大大減輕,使得下部結(jié)構(gòu)老橋臺可以得到充分利用,節(jié)省了資金。同時(shí),采用的鋼-混結(jié)構(gòu)能充分發(fā)揮鋼材在不同方向上的受力優(yōu)勢,并具有很高的強(qiáng)度儲(chǔ)備能力(承載能力高),能夠適應(yīng)坡彎橋受力復(fù)雜的特點(diǎn),對橋梁抗震和抵御超載非常有利。
3.工作成效。
實(shí)施效果:通過該工程,合作各方充分了解了重載交通對老橋臺的明顯利用優(yōu)勢,了解了鋼梁安裝精度、施工質(zhì)量、鋼結(jié)構(gòu)橋梁抗疲勞、耐久性能以及環(huán)保性,掌握了橋梁抗震和抵御超載能力。通過更換上部結(jié)構(gòu),利用下部結(jié)構(gòu),節(jié)省了拆除新建下部結(jié)構(gòu)大筆建設(shè)資金,有效提升了公路橋梁的建設(shè)品質(zhì),提高結(jié)構(gòu)安全耐久性,降低全壽命周期成本,促進(jìn)公路橋梁建設(shè)轉(zhuǎn)型升級,提質(zhì)增效。
示范效應(yīng):通過該工程,總結(jié)出鋼-混組合梁結(jié)構(gòu)的適用情形:高地震、高烈度地域中需重點(diǎn)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的項(xiàng)目; 因交通量大、超載頻繁且難以控制等原因,對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度儲(chǔ)備需求較高的項(xiàng)目;上部結(jié)構(gòu)損毀嚴(yán)重,下部結(jié)構(gòu)基本完好, 或者受損構(gòu)件經(jīng)加固后能滿足正常使用功能,但對上部自重有硬性要求的項(xiàng)目;對施工工期要求較緊張的搶修、保通工程,對周圍環(huán)境、地貌及居民影響要求較為嚴(yán)格的項(xiàng)目;特殊線型結(jié)構(gòu),各受力工況復(fù)雜(如橋位處于縱坡較大、橋位處于彎道上、或橋位處于縱坡較大的彎道上等),對受力復(fù)雜、混凝土結(jié)構(gòu)或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁無法滿足要求的特殊項(xiàng)目。
(三)四川省資陽市普通國省道橋梁護(hù)欄改造工程(推薦單位:四川省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
受建設(shè)時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)范、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)局限,四川省資陽市部分普通國省干線公路橋梁護(hù)欄防撞等級達(dá)不到《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》。不達(dá)標(biāo)橋梁護(hù)欄主要型式為:漿砌條石護(hù)欄、鋼筋砼欄柵式護(hù)欄、不銹鋼空心管裝飾護(hù)欄。由于車流量大,車速快,駕駛?cè)藛T操作不當(dāng),橋梁護(hù)欄和路側(cè)護(hù)欄時(shí)常被撞,橋梁護(hù)欄不達(dá)標(biāo)已成為重大安全隱患。2017 年初, 資陽市對普通國省干線公路橋梁不達(dá)標(biāo)護(hù)欄進(jìn)行全面系統(tǒng)性改造,利用 12 個(gè)月的時(shí)間全面完成不達(dá)標(biāo)護(hù)欄改造,徹底消除普通國省干線公路橋梁護(hù)欄存在的安全隱患。
2.實(shí)施內(nèi)容。
資陽市普通國省干線公路養(yǎng)護(hù)管理責(zé)任主體為各縣(區(qū))人民政府。針對各縣(區(qū))基層技術(shù)力量不足的情況, 公路處橋梁工程團(tuán)隊(duì)研究、分析了護(hù)欄改造在技術(shù)上的難點(diǎn),可能存在的風(fēng)險(xiǎn),和在推進(jìn)實(shí)施中可能遇到的各項(xiàng)困難, 擬定了護(hù)欄改造的工作分工和具體工作方法。由市公路處把控技術(shù)關(guān),制定技術(shù)方案,交由各縣(區(qū))組織設(shè)計(jì),然后由市公路處委托專業(yè)中介咨詢機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)咨詢評審,由市交通運(yùn)輸局總工審核設(shè)計(jì)文件并進(jìn)行設(shè)計(jì)批復(fù),交由各縣(區(qū))組織實(shí)施,關(guān)鍵工序由公路處組織中間驗(yàn)收檢查,如護(hù)欄與橋梁連接構(gòu)造工序完工后由市交通運(yùn)輸局組織驗(yàn)收。
針對各縣(區(qū))財(cái)政困難,積極性、主動(dòng)性不足的問題, 規(guī)定凡是危橋改造項(xiàng)目和公路大中修項(xiàng)目,省局有資金補(bǔ)助的,要求必須同時(shí)進(jìn)行護(hù)欄改造;沒有省級補(bǔ)助資金的橋梁, 在全面調(diào)查的基礎(chǔ)上制定《公路橋梁護(hù)欄改造工作實(shí)施方案》;深入開展橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)教育,讓各縣(區(qū))橋梁養(yǎng)護(hù)管養(yǎng)單位充分理解和支持護(hù)欄改造工作;向市本級財(cái)政爭取護(hù)欄專項(xiàng)改造工程資金補(bǔ)助,解決縣(區(qū))地方財(cái)政困難,調(diào)動(dòng)主動(dòng)性、積極性。
3.工作成效。
實(shí)施效果:經(jīng)過各縣(區(qū))交通運(yùn)輸局的辛勤工作,目前資陽市大部分國省道橋梁護(hù)欄整治工程已完成,新整治橋梁護(hù)欄達(dá)到了現(xiàn)行公路交通安全防護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范的防護(hù)要求, 與舊橋連接可靠,且未影響舊橋梁承載力,消除了國省道橋梁護(hù)欄防護(hù)不達(dá)標(biāo)的安全隱患,提前完成了國省道橋梁護(hù)欄改造專項(xiàng)行動(dòng)任務(wù)。
示范效應(yīng):科學(xué)制定養(yǎng)護(hù)規(guī)劃并及時(shí)實(shí)施,作為養(yǎng)護(hù)管理工作的常態(tài)模式。護(hù)欄改造前,要對原橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行全面調(diào)查,制定出科學(xué)合理的改造方案,堅(jiān)持全面調(diào)查、從嚴(yán)把關(guān)、嚴(yán)格監(jiān)督。主動(dòng)作為,根據(jù)橋梁養(yǎng)護(hù)需求積極爭取地方政府的大力支持,順利推進(jìn)工作。
(四)安徽黃山市國省干線公路雙曲拱橋危橋改造工程(推薦單位:安徽省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
安徽黃山市地處皖南山區(qū),地形以山地為主,多數(shù)橋梁修建于上世紀(jì)六、七十年代,隨著時(shí)間的推移,橋梁的耐久性不足,安全性降低,給橋梁的安全運(yùn)營帶來了隱患。特別是雙曲拱橋,承載能力低、橋面窄、拱圈整體性差等問題逐漸暴露,是拆除重建還是原橋改造已是不可回避的問題。自“十二五”以來,黃山市在危橋改造項(xiàng)目共投入資金 1.09億元,改造三、四類橋 37 座,約 2200 延米。2014 年以來改造了 2 座雙曲拱橋,均使用了加固主拱肋、拆除腹拱圈,更換腹拱為梁式結(jié)構(gòu)的新型加固方案,完成了對橋梁的維修加固。
2.實(shí)施內(nèi)容。
為確保橋梁加固效果,使工程量較小,造價(jià)低,并有利于施工和養(yǎng)護(hù),將原橋的拱上建筑及橋面系全部拆除,腹拱圈、腹拱墩拆除。對主拱圈采用 C40 鋼筋混凝土填平拱波波谷至高出拱波 10cm,形成新的拱板與原拱圈共同受力;拱肋、拱波及橫隔板現(xiàn)有缺陷使用裂縫封閉、破損混凝土修復(fù)、銹蝕鋼筋處理等方法修復(fù);采用環(huán)氧樹脂灌注、灌封或者微膨脹水泥漿液處理裂縫;拆除原拱上結(jié)構(gòu),重新設(shè)置腹拱墩; 原拱式腹拱改為梁式腹拱,現(xiàn)澆連續(xù)板式結(jié)構(gòu)。
3.工作成效。
對加固完成后的橋梁進(jìn)行的靜載試驗(yàn)結(jié)果表明,橋梁承載能力明顯提升,滿足汽-20 荷載標(biāo)準(zhǔn)的使用要求。自 2014 年完成加固以來,該橋已投入安全運(yùn)行 6 年。
(五)廣東荷塘西江大橋加固工程(推薦單位:廣東省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
荷塘西江大橋跨越西江主航道,連接江門市蓬江區(qū)的荷塘鎮(zhèn)與潮連街道辦,于 1999 年 8 月建成通車。橋梁全長 1531米,全寬 17 米,共 56 跨。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,包括重型車輛在內(nèi)行駛西江大橋交通量日益增長,大橋主橋拱肋、吊桿等部件均出現(xiàn)了不同程度的病害。通過技術(shù)檢測,經(jīng)綜合分析,大橋于 2014 年 8 月被廣東省公路管理局評定為四類危橋。
2.實(shí)施內(nèi)容。
荷塘西江大橋加固工程施工難度大,施工期間需要維持摩托車及行人的正常通行,安全壓力極大。為確保項(xiàng)目順利實(shí)施,項(xiàng)目實(shí)施單位成立分工明確,職責(zé)清晰的建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組,建立管理制度,嚴(yán)格執(zhí)行落實(shí)。在加快項(xiàng)目進(jìn)度的同時(shí), 嚴(yán)控質(zhì)量和安全。一是派業(yè)主代表常駐工地,積極協(xié)調(diào)參建各方的工作,全過程對項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)督管理。二是成立質(zhì)量、安全檢查小組,進(jìn)行定期或者不定期質(zhì)量、安全檢查。三是針對施工安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大的水下樁基加固、主橋吊桿更換分項(xiàng)工程,編制專項(xiàng)施工方案。四是對全橋加固關(guān)鍵控制點(diǎn)主橋吊桿更換工作,委托有資質(zhì)經(jīng)驗(yàn)的第三方監(jiān)控單位實(shí)施過程監(jiān)控,并由建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位、監(jiān)控單位五方人員組成吊桿更換領(lǐng)導(dǎo)小組,規(guī)范程序、明確職責(zé)。
同時(shí),有效組織交通,降低給市民出行帶來的不利影響, 在全橋使用攔網(wǎng)隔離出一個(gè)約 3 米寬的車道,并完善臨時(shí)交通標(biāo)志標(biāo)線,落實(shí)項(xiàng)目部現(xiàn)場巡查制度,保障行人及摩托車安全通行。同時(shí),充分做好封閉交通前的各項(xiàng)準(zhǔn)備,包括對繞行必經(jīng)的廣中江高速潮連出口與潮連大道平交處進(jìn)行渠化改造,提高其通行能力,以滿足封橋后增加的交通量;提前設(shè)置封橋通告牌及交通導(dǎo)向標(biāo)志,提示和引導(dǎo)車輛繞道行駛;積極配合市公交公司在大橋兩端設(shè)置公交車接駁點(diǎn);利用各類媒體平臺,提前向社會(huì)發(fā)布信息;及時(shí)向?qū)Ш焦荆ǜ叩聦?dǎo)航、百度導(dǎo)航等)反饋封橋消息。加固完成后,為保證大橋安全運(yùn)行,安裝結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與防碰撞監(jiān)控預(yù)警雙重預(yù)警系統(tǒng),對大橋的撓度、吊桿張力、應(yīng)力、裂縫、橋墩傾斜、支座偏位等進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測,并對過往船舶進(jìn)行超高警告和偏離航道提前警告,對違規(guī)船舶進(jìn)行錄像取證。
3.工作成效。
實(shí)施效果:經(jīng)精心組織,荷塘西江大橋加固工程如期順利完工。加固工程實(shí)施過程中,將對市民出行帶來的影響減至最小,通車后大橋不僅恢復(fù)了原設(shè)計(jì)通行荷載要求,而且面貌煥然一新,充滿活力,得到廣大人民一致好評。
示范效應(yīng):“荷塘西江大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與防碰撞監(jiān)控預(yù)警雙重預(yù)警系統(tǒng)”,利用云計(jì)算、北斗定位和紅外攝像、熱成像等先進(jìn)技術(shù)搭建起的“橋梁安全監(jiān)測云平臺”,使管養(yǎng)單位能夠及時(shí)掌握大橋結(jié)構(gòu)性能和運(yùn)行狀態(tài),制定主動(dòng)的、合理的養(yǎng)護(hù)決策,降低橋梁災(zāi)害性事故發(fā)生的概率,對大橋安全運(yùn)行提供有效保障,對同類型平臺建設(shè)起到積極的借鑒作用。
三、技術(shù)創(chuàng)新類
(六)安徽 G105 南照淮河公路大橋維修改造工程(推薦單位:安徽省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
南照淮河公路大橋位于阜陽市潁上縣南照集鎮(zhèn),是 105國道跨越淮河的一座重要橋梁,全橋總長 2328m,于 1998年 7 月設(shè)計(jì)完成,1999 年 10 月建成通車。根據(jù)《2014 年南照淮河公路大橋養(yǎng)護(hù)定期檢測》報(bào)告, 主橋上部承重構(gòu)件均評定為 5 級,總體技術(shù)狀況等級評定分別為四類,技術(shù)狀況較差,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全,影響 G105 的正常運(yùn)行,對沿線居民及當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活有很大影響。
2.實(shí)施方案。
2015 年 5 月 22 日,阜陽市公路局主持召開《南照淮河公路大橋維修加固改造工程初步設(shè)計(jì)》審查會(huì),專家組同意主橋以及跨堤橋上部拆除更換,下部維修利用;30mT 梁引橋更換支座和鋪裝層等處理方案。具體實(shí)施方案為:主橋及跨堤引橋上部主梁拆除后更換為波形梁鋼腹板橋;原有上部主梁采用單箱單箱斜腹板構(gòu)造;對少數(shù) T 梁翼緣有小面積混凝土剝落露筋現(xiàn)象進(jìn)行局部修復(fù);更換全部引橋橋面鋪裝層及橡膠支座;更換全橋伸縮縫;修復(fù)護(hù)欄;局部修復(fù)泄水孔; 引橋蓋梁局部修復(fù)和清理;修復(fù)錐坡等局部破損部位。
3.工作成效。
實(shí)施效果:維修改造工程完成后,經(jīng)安徽省公路工程檢測中心檢測結(jié)論顯示,該橋外觀總體較好,箱梁混凝土表面平滑鋼結(jié)構(gòu)該橋外觀總體較好,箱梁混凝土表面平滑鋼結(jié)構(gòu)該橋外觀總體較好,箱梁混凝土表面平滑鋼結(jié)構(gòu)涂層表面顏色均勻,更換的板式支座安裝位置準(zhǔn)確變形正常。主橋及跨堤引橋試驗(yàn)聯(lián)動(dòng)靜載試驗(yàn)結(jié)果表明改建后橋梁均滿足公路-I 級荷載標(biāo)準(zhǔn)。改造后,該橋抗沖擊性能滿足相關(guān)要求。
示范效應(yīng):項(xiàng)目開展期間同期開展題為《重載交通條件下波形鋼腹板 PC 組合箱梁橋承載性能及構(gòu)造設(shè)計(jì)研究》的科研課題。依托工程設(shè)計(jì)過程中,充分采用了科研成果,節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間、提高了設(shè)計(jì)效率,避免了主橋和跨堤橋下部構(gòu)造的拆除重建。項(xiàng)目研究成果在中外核心期刊發(fā)表 6 篇論文,實(shí)用新型專利 2 項(xiàng),項(xiàng)目研究成果總體上達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,填補(bǔ)了相關(guān)研究領(lǐng)域的空白,為波形鋼腹板PC組合箱梁橋的設(shè)計(jì)與施工及應(yīng)用與推廣提供了技術(shù)支持。
目前我國部分已建成的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋存在著不同程度的腹板開裂、跨中下?lián)系炔『Γ虼瞬ㄐ武摳拱?/span> PC 組合箱梁橋有著廣泛的適用性和廣大的市場空間。
(七)甘肅定隴公路轉(zhuǎn)體桁架拱橋加固工程(推薦單位: 甘肅省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
定隴公路 3 號轉(zhuǎn)體橋全長 101.2 米,是甘肅省定西至隴西公路上的重要橋梁,對定西和隴西兩地經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。2008 年以來,重型車輛急劇增加,致使該路線橋梁超負(fù)荷運(yùn)營,導(dǎo)致沿線橋梁出現(xiàn)主要構(gòu)件結(jié)構(gòu)性破損,橋面板斷裂、橫梁、拱圈裂縫等病害。該橋處于典型的黃土地區(qū)、貧困地區(qū),在地基承載力較低、車流量增速大等特定情況下,怎樣經(jīng)濟(jì)合理、快速的完成橋梁加固,是該橋加固過程中最大的難題。
2.實(shí)施方案。
經(jīng)多方咨詢調(diào)研,采用對原橋進(jìn)行修復(fù)加固,按照原橋結(jié)構(gòu)尺寸預(yù)制鋼箱對拱肋、斜撐等構(gòu)件進(jìn)行鋼箱加固,對支撐點(diǎn)及連接點(diǎn)進(jìn)行鋼套箍加固,同時(shí)更換橋面板及橋面鋪裝。該方案投資較小、增加橋梁自重少、確保地基承載力, 且較少影響車輛通行。具體實(shí)施內(nèi)容為:對拱肋上緣粘貼鋼板加固、下緣粘貼鋼箱加固;全橋斜撐節(jié)點(diǎn)處粘貼鋼套箍加固;原拱肋連接系桿處及橫系桿節(jié)點(diǎn)粘貼鋼套箍加固;更換全橋橋面板、更換橋面鋪裝;全橋橫梁粘貼碳纖維布加固;上弦桿粘貼鋼板加固;更換伸縮縫;安裝橋梁欄桿;對橋臺護(hù)坡就行維修;對全橋進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
3.工作成效。
實(shí)施效果:定隴公路 3 號轉(zhuǎn)體橋加固前荷載等級為汽-20,掛-100;技術(shù)狀況等級為 4 類。加固后荷載等級為公路-Ⅱ級。加固工程完成后,經(jīng)過幾年來的運(yùn)營觀察,該橋技術(shù)狀況等級穩(wěn)定保持在 2 類,未發(fā)生明顯病害,橋梁運(yùn)營狀況良好。
示范效應(yīng):通過對此次加固工程結(jié)果及加固后效果分析,利用鋼箱對桁架拱橋進(jìn)行維修加固起到可觀的效果,值得行業(yè)推廣應(yīng)用。
(八)云南普通公路橋梁結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營監(jiān)測和大數(shù)據(jù)運(yùn)行平臺建設(shè)(推薦單位:云南省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
為提高危橋改造工程資金的使用效率,云南省公路局大膽探索創(chuàng)新,將橋梁健康監(jiān)測和危橋改造項(xiàng)目統(tǒng)一起來,在危舊橋加固工程中同步探索建設(shè)健康監(jiān)測系統(tǒng),依托新平縣河口大橋、華寧縣天生橋 6 號橋和婆兮大橋危橋改造工程積極探索,以玉溪公路局“基于 BIM 技術(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營監(jiān)測和大數(shù)據(jù)運(yùn)行平臺研究”作為試點(diǎn),系統(tǒng)整合了橋梁檔案、BIM 應(yīng)用、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、橋梁預(yù)警、橋梁養(yǎng)護(hù)巡查檢查評定、養(yǎng)護(hù)記錄和橋梁養(yǎng)護(hù)工程師履職考核等,將橋梁全生命周期運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與融合,提高橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測精準(zhǔn)度和管理水平,深化 BIM 技術(shù)在橋梁養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用, 支撐公路橋梁運(yùn)營養(yǎng)護(hù)決策的科學(xué)性和智能化水平的提升。
2.實(shí)施內(nèi)容。
強(qiáng)化基礎(chǔ)信息管理。建立了 29 座橋梁 BIM 模型和 136座橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入,實(shí)現(xiàn)玉溪公路局管養(yǎng)橋梁的基本信息一張圖可視化及快速定位查詢。綁定橋梁全壽命周期檔案資料,建立了一橋一檔案的存儲(chǔ),把各種檔案、資料電子化并進(jìn)行分類管理,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)及竣工檔案到養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的傳遞, 做到“每一秒的橋梁數(shù)據(jù)都將成為下一秒的橋梁檔案”。
實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)全過程跟蹤的可視化管理。BIM 應(yīng)用與現(xiàn)場監(jiān)測的視頻、擾度、震動(dòng)、裂縫、應(yīng)變等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接入,將基礎(chǔ)信息、技術(shù)狀況評定、預(yù)警等信息與 BIM 關(guān)聯(lián),做到三維可視化,能快速準(zhǔn)確定位橋梁構(gòu)件,方便查看屬性信息、病害信息。通過稱重系統(tǒng)的應(yīng)用,對橋梁使用情況(運(yùn)量、超載、車速、車次)的數(shù)據(jù)積累,為橋梁使用壽命周期分析提供數(shù)據(jù)支撐。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集。同步開發(fā)手機(jī) APP,實(shí)現(xiàn)了通過對橋梁各部位的經(jīng)常性檢查、定期檢查,快速、便捷、準(zhǔn)確、全面獲取和采集不同載體形式(照片、音頻、數(shù)據(jù)錄入)的檢測數(shù)據(jù)、GPS 坐標(biāo)、巡查路線等,實(shí)現(xiàn)病害信息的實(shí)時(shí)上報(bào)、甄別,從而形成科學(xué)、有效、系統(tǒng)的檢查數(shù)據(jù),提高橋梁日常養(yǎng)護(hù)的工作效率和規(guī)范化管理。
3.工作成效。
實(shí)施效果:“基于 BIM 技術(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營監(jiān)測和大數(shù)據(jù)運(yùn)行平臺”的開發(fā)與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了管養(yǎng)橋梁病害的實(shí)時(shí)監(jiān)測上報(bào)、審核管理、數(shù)據(jù)查詢、檔案匯總、統(tǒng)計(jì)分析及養(yǎng)護(hù)決策等一體化功能;建立橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)高效、全方位的橋梁養(yǎng)護(hù)全生命周期管理;滿足各相關(guān)部門信息實(shí)時(shí)傳輸共享需求;實(shí)現(xiàn)公路橋梁養(yǎng)護(hù)全過程精細(xì)化管理,為其養(yǎng)護(hù)工作提供宏觀指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支撐。
示范效應(yīng):此項(xiàng)目對促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測的使用起到了指導(dǎo)作用。在研究成果的基礎(chǔ)上開發(fā)的基于 BIM 技術(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營監(jiān)測和大數(shù)據(jù)運(yùn)行平臺,為實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)的及時(shí)感知和異常狀態(tài)的預(yù)警獲取提供了有力的技術(shù)支撐。
研究成果可為有效地進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的狀態(tài)感知和異常狀態(tài)預(yù)警提供理論分析和應(yīng)用上的支撐。對保障國省干線橋梁運(yùn)營的安全性,避免和減少安全事故,具有重要意義。從以上情況看,該項(xiàng)目的平臺建設(shè)應(yīng)用前景良好。
(九)云南 G320 保山曼海大橋改造工程(推薦單位:云南省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
保山曼海大橋位于國道G320 線保山境內(nèi)段K34+693.500 處,為跨越怒江而建,橋梁全長 416.66m,主橋上部結(jié)構(gòu)為 2 孔 145m 連續(xù)箱梁,下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土橋塔,配承臺、群樁基礎(chǔ);引橋上部結(jié)構(gòu)為30m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T 形梁, 下部結(jié)構(gòu)為三柱墩,配承臺、群樁基礎(chǔ)。大橋始建于 1992 年,老橋設(shè)計(jì)荷載為“汽車-20 級”。此次改造工程前,在對主橋進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)梁板、橋墩及蓋梁存在混凝土剝落、露筋、麻面缺陷,盆式支座存在銹蝕、保護(hù)罩脫落,拉索錨固端護(hù)罩銹蝕等問題。全橋橋面鋪裝層存在局部破損、防滑防水失效、車轍及高低不平等現(xiàn)象。
2.實(shí)施內(nèi)容。
一是設(shè)計(jì)、施工及安裝移動(dòng)式永久性檢修桁車。受斜拉索限制,橋檢車桁架無法伸入主跨橋梁下部。為方便主橋橋梁常規(guī)檢查和維修,及時(shí)消除安全隱患,自主設(shè)計(jì)在主橋箱梁下部施工安裝移動(dòng)式永久性橋梁檢修桁車。
二是推廣應(yīng)用環(huán)氧覆層橋面鋪裝新材料、新工藝。針對橋面瀝青鋪裝層存在大面積破損、車轍及高低不平等現(xiàn)象, 為盡量減輕主梁恒載、縮短施工時(shí)間,應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝,將整座橋面的原有鋪裝的 4cm 厚瀝青層鑿除改鋪5-7mm 厚環(huán)氧覆層。N-R 橋面環(huán)氧覆層是一種新型的橋面鋪裝材料,由雙組份環(huán)氧膠再加上耐磨防滑骨料組成,使用周期可達(dá) 15 年,長期經(jīng)濟(jì)效益明顯,且施工速度快,封路時(shí)間短,能有效緩解施工期間交通擁堵狀況。
3.工作成效。
移動(dòng)式永久性檢修桁車投入使用以來,極大方便了主梁常規(guī)檢查和維修,對及時(shí)消除橋梁隱患,起到了良好作用, 解決了國省干線公路斜拉橋常規(guī)檢查和施工維修不便的技術(shù)難題。
應(yīng)用環(huán)氧覆層橋面鋪裝使主梁和引橋的的承載富余度均有所增加。該工程通過交工驗(yàn)收后,經(jīng)過多年使用觀察, 該橋下部結(jié)構(gòu)混凝土剝落、露筋、麻面缺陷大幅度減少。由于橋面防水得到有效解決,降低了路面噪音和雨天行車水霧,大大提高了行車安全及舒適性,延長了該段路面的使用壽命,有效解決了國省干線公路橋梁路面養(yǎng)護(hù)維修的技術(shù)難題。
(十)浙江寧波橋梁智能巡檢技術(shù)(推薦單位:浙江省寧波市交通局)。
1.項(xiàng)目概況。
公路橋梁進(jìn)入運(yùn)營期間,由于設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等各方面的原因會(huì)導(dǎo)致一些橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不規(guī)則裂縫、混凝土剝落露筋、混凝土刮傷露筋、梁體孔洞麻面、梁體及墩臺帽梁砼水蝕等病害,嚴(yán)重影響到橋梁的安全性和耐久性。寧波市公路管理局協(xié)同交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所開展“橋梁智能巡檢成套技術(shù)”研究,有效提升了公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作效率,確保運(yùn)營安全。
2.實(shí)施內(nèi)容。
“橋梁智能巡檢成套技術(shù)”將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)的橋梁養(yǎng)護(hù)工作有機(jī)結(jié)合,內(nèi)容包括:
“中國公路橋梁管理系統(tǒng)”(CBMS),其運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)處理功能、評價(jià)決策方法和管理學(xué)理論,實(shí)現(xiàn)對橋梁進(jìn)行狀況登記、評價(jià)分析和養(yǎng)護(hù)決策等功能。
“橋梁巡查工具”,其基于微信平臺研發(fā),結(jié)合 AI 技術(shù), 實(shí)現(xiàn)了病害智能采集、巡檢軌跡智能跟蹤、圖像智能識別、數(shù)據(jù)智能分析等,滿足了用戶隨時(shí)隨地查詢橋梁數(shù)據(jù)、無紙化現(xiàn)場巡查及工作軌跡定位等迫切的業(yè)務(wù)需求。
橋梁二維碼信息牌,由激光雕刻而成,一般粘貼于公路行進(jìn)方向橋梁欄桿的起始處,通過“橋梁巡查工具”掃一掃信息牌上的二維碼,橋梁養(yǎng)護(hù)工程師就可以立即獲取這座橋梁的“電子檔案”。
3.工作成效。
實(shí)施效果:經(jīng)過幾年來的推廣應(yīng)用,“橋梁智能巡檢成套技術(shù)”己經(jīng)能夠高效服務(wù)于寧波市公路橋梁巡查工作,簡化了巡查流程,提升了數(shù)據(jù)采集速度和檢查工作效率,保證了檢查工作質(zhì)量,使橋梁巡查工作更加規(guī)范;規(guī)范了內(nèi)業(yè)資料格式,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)互通和檢查數(shù)據(jù)可追溯,補(bǔ)齊了橋梁數(shù)據(jù)短板。
示范效應(yīng):“橋梁智能巡檢成套技術(shù)”將先進(jìn)的信息技術(shù)和人工智能技術(shù)相結(jié)合,做到巡檢工作“提質(zhì)增效”,切實(shí)提高養(yǎng)護(hù)響應(yīng)速度,降低養(yǎng)護(hù)成本,延長橋梁壽命,提升橋梁養(yǎng)護(hù)管理水平。隨著研發(fā)工作的不斷深入、應(yīng)用場景的不斷擴(kuò)展,“橋梁智能巡檢成套技術(shù)”將在橋梁養(yǎng)護(hù)信息化從傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)全面轉(zhuǎn)向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的過程中,拓展橋梁養(yǎng)護(hù)信息化應(yīng)用深度、挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值等方面繼續(xù)發(fā)揮重要作用,為人民群眾安全便捷出行做出更大貢獻(xiàn)。
(十一)湖北下牢溪危橋改造輕型鋼拱架應(yīng)用工程(推薦單位:湖北省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
下牢溪橋原橋?yàn)樗念愇颍摻罨炷?/span> T 梁,位于 G348 武大線宜昌市西陵區(qū)境三游洞風(fēng)景區(qū)處(原 S334 宜巴線K9+192 處)。新橋設(shè)計(jì)橋型為上承式箱型拱橋,主跨 1-90 米, 全長左幅 149.08 米/右幅 124.08 米,橋梁全寬 22.0 米,橋梁兩側(cè)接線長度 312 米。路基寬度由 8.5 米漸變至 22 米。
2.實(shí)施內(nèi)容。
下牢溪橋主拱圈原設(shè)計(jì)方案為預(yù)制箱型拱橋,采用 120t 纜索吊進(jìn)行主拱圈吊裝施工。由于該橋處于旅游景區(qū),經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查及測量放線,結(jié)合施工圖紙、山區(qū)地形地貌與既有交通道路綜合因素,采用 120t 大型纜索吊施工紅線外占用場地較多,且周圍文物較多,征地拆遷難度極大,不利于拆遷, 不能滿足 120t 纜索吊施工布置。同時(shí),老橋車流量較大,且為四類危橋,不能滿足主拱圈拱肋運(yùn)輸施工。為了更好的推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)展,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,經(jīng)施工單位提出,業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位共同審核,確定更適合于下牢溪橋的主拱圈施工方案:采用現(xiàn)澆主拱圈施工方案,通過小噸位纜索吊和扣錨體系完成鋼拱架安裝,水袋注水法預(yù)壓,上弦直接鋪設(shè)底模,分環(huán)分段澆筑主拱圈混凝土等措施。
3.工作成效。
社會(huì)效益:使用拱架現(xiàn)澆的主拱圈套結(jié)構(gòu)基結(jié)構(gòu)的整體安全性更加優(yōu)異。施工過程中對施工人員的安全性更加有保障。結(jié)構(gòu)自身多次的重復(fù)利用,更加綠色環(huán)保,響應(yīng)了國家政策。
經(jīng)濟(jì)效益:通過實(shí)踐證明,采用新型鋼拱架每橋次工期節(jié)約 1/3,約 5 個(gè)月,施工管理運(yùn)營綜合成本通常可節(jié)約 80~ 100 萬元;支架的安裝、拆除、運(yùn)輸?shù)染C合成本可節(jié)約 40~50 萬元/橋次。
(十二)遼寧中小跨徑熱軋型鋼-混凝土組合梁在危橋改造工程中應(yīng)用(推薦單位:遼寧省交通運(yùn)輸廳)。
1.項(xiàng)目概況。
六官營子中橋位于遼寧省朝陽市喀左縣境內(nèi)凌源-興城線(S225)K45+842 處,建成于 1986 年。橋梁全長為 67.2m, 全橋平面線形為直線段,橋面凈寬為 9.0m。橋面鋪裝采用瀝青混凝土,無伸縮縫,支座為油毛氈支座。該橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為預(yù)制鋼筋混凝土無翼緣空心板,縱向有明顯施工接縫; 下部結(jié)構(gòu)為石砌重力式墩臺,基礎(chǔ)均為擴(kuò)大基礎(chǔ)。該橋設(shè)計(jì)荷載:汽車-20 級、掛車-100。
近年來,因公路交通量不斷增長,重載和超載車輛日益增多,六官營子中橋已出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害,斜向、不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫,橫向裂縫,豎向裂縫,L 型裂縫,孔板剝落、露筋、蜂窩麻面,局部露骨料等病害。
根據(jù)原橋梁結(jié)構(gòu)病害情況,通過技術(shù)狀況評定與計(jì)算分析,可以判斷六官營子中橋原上部結(jié)構(gòu)承載能力不足,存在較高安全隱患。
2.實(shí)施內(nèi)容。
通過前期深入地實(shí)地調(diào)研,對舊橋技術(shù)狀況有了全面地了解,并且針對橋梁改造后運(yùn)營要求,以受力合理、經(jīng)濟(jì)適用、環(huán)保耐久為原則,對危橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)初步完成后,再根據(jù)型鋼-混凝土組合梁設(shè)計(jì)參數(shù)制作足尺模型試驗(yàn)梁,完成足尺型鋼混凝土組合梁抗彎試驗(yàn)及橋面板橫向受力性能試驗(yàn)。通過不同角度的試驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證改造設(shè)計(jì)方案的合理性,同時(shí)為改善型鋼混凝土組合梁梁端橫向受力性能,提高梁端結(jié)構(gòu)耐久性,提出了“簡支鋼-混組合梁橋梁端結(jié)構(gòu)”。上部結(jié)構(gòu):拆除原橋上部空心板,更換為熱軋 H 型鋼鋼混組合梁,先簡支后橋面連續(xù)體系。下部結(jié)構(gòu):鑿除下部墩臺帽混凝土,重新澆筑墩臺帽和墊石,對墩臺進(jìn)行加固利用處理。
3.工作成效。
實(shí)施效果:通過六官營子實(shí)橋荷載試驗(yàn),判斷橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際受力性能和承載能力滿足技術(shù)規(guī)范要求,實(shí)體工程可靠,在設(shè)計(jì)使用荷載下工作性能良好。
示范效應(yīng):通過該項(xiàng)目施工及新橋運(yùn)營,驗(yàn)證了型鋼- 混凝土組合梁施工的高效性以及結(jié)構(gòu)整體受力性能合理性, 對于有效促進(jìn)橋梁建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化等具有積極意義,為我國危橋改造工程提了新思路,也為推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化建造,緩解鋼鐵行業(yè)化解過剩產(chǎn)能的供給側(cè)矛盾提供了新市場。另外,與鋼結(jié)構(gòu)相比,采用型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)可節(jié)省工程造價(jià) 10%以上。