中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，城市車輛保有量與通行量持續(xù)攀升，這一方面考驗(yàn)著交通疏導(dǎo)能力，另一方面也給既有市政橋梁帶來了前所未有的運(yùn)營(yíng)壓力。許多服役已久的市政橋梁，受限于當(dāng)年的設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)與施工工藝，如今正面臨著嚴(yán)峻的老化與磨損挑戰(zhàn)。
回顧橋梁病害的誘發(fā)機(jī)理，除卻早期設(shè)計(jì)施工技術(shù)的局限外，設(shè)計(jì)理論的不完善、對(duì)長(zhǎng)期荷載作用下結(jié)構(gòu)性能演變的認(rèn)知不足，以及過往建設(shè)中“重工期、輕質(zhì)量”的歷史遺留問題，均是導(dǎo)致隱患累積的關(guān)鍵因素。基于對(duì)多座橋梁的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)踐，本文將從橋面構(gòu)造、橋跨結(jié)構(gòu)及下部結(jié)構(gòu)三大維度，系統(tǒng)性梳理當(dāng)前在役橋梁普遍存在的安全隱患。
一、橋面構(gòu)造：防水失效與鋪裝層病害
在許多導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)性破壞的誘因中，看似不起眼的水往往是罪魁禍?zhǔn)?。橋面防水系統(tǒng)若未能達(dá)到使用要求，水分滲入混凝土本體及裂縫，將引發(fā)鋼筋銹脹、混凝土碳化等一系列連鎖反應(yīng)。
具體來看，橋面鋪裝作為直接承受車輪荷載的磨耗層，其病害表現(xiàn)尤為直接。常見的水泥混凝土或?yàn)r青混凝土鋪裝，在重載交通的反復(fù)作用下，常出現(xiàn)不規(guī)則開裂甚至坑槽。若防水層失效，地表水將通過鋪裝裂縫下滲。值得注意的是，在需要防水的橋梁結(jié)構(gòu)中，若橋面板僅設(shè)置厚80-100mm的混凝土鋪裝層而未輔以有效的柔性防水層，車輪荷載產(chǎn)生的動(dòng)力沖擊將直接作用于混凝土，加速其疲勞破壞。此外，伸縮縫周邊由于長(zhǎng)期承受溫度變化與車輛的沖擊疲勞，軟性防水材料極易老化脫落，成為橋面滲水的重災(zāi)區(qū)。
二、橋跨結(jié)構(gòu)：承載體系的應(yīng)力超限與材料退化
橋跨結(jié)構(gòu)也叫橋孔結(jié)構(gòu)，是橋梁的上部核心承重體系，主要用于跨越河道、道路、溝壑等障礙物，由橋面板、橋面梁、大梁、拱、懸索等構(gòu)件組成，承擔(dān)著全部行人、車輛荷載，是決定橋梁通行安全的核心結(jié)構(gòu)。日常運(yùn)維中，梁橋是市政橋梁最常見的結(jié)構(gòu)類型，其主梁依靠抗彎性能承載豎向荷載，豎向受力狀態(tài)下僅承受彎矩與剪力，無軸向力作用，其中跨中位置彎矩最大、支座位置剪力最大，這兩處也是病害高發(fā)核心區(qū)域。
結(jié)合多個(gè)橋梁檢測(cè)項(xiàng)目結(jié)果來看，當(dāng)前梁橋上部結(jié)構(gòu)普遍存在多項(xiàng)典型安全隱患，且病害具有常態(tài)化、持續(xù)性惡化的特點(diǎn)。T形梁橋梁常出現(xiàn)腹板結(jié)構(gòu)性裂縫，梁體長(zhǎng)期存在滲水問題，主梁底部混凝土保護(hù)層脫落、鋼筋外露銹蝕現(xiàn)象突出；預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁則存在裂縫數(shù)量多、分布范圍廣的問題，大幅削弱箱梁整體承載剛度。同時(shí)，多數(shù)老舊T梁存在橫隔板施工制造誤差，長(zhǎng)期受力后連接鋼板銹蝕破損嚴(yán)重，導(dǎo)致橋梁橫向整體性大幅下降。此外，行車道板橫向連接件脫落病害頻發(fā)，會(huì)造成單塊行車道板獨(dú)立受力，出現(xiàn)荷載不均、局部過載情況，極大加速橋面及上部結(jié)構(gòu)老化破損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響橋梁整體受力平衡，引發(fā)結(jié)構(gòu)性安全風(fēng)險(xiǎn)。
三、下部結(jié)構(gòu)：墩臺(tái)基礎(chǔ)的環(huán)境侵蝕與意外損傷
下部結(jié)構(gòu)（橋墩、橋臺(tái)及基礎(chǔ)）肩負(fù)著將上部荷載傳遞至地基的重任，一旦失穩(wěn)，后果不堪設(shè)想。然而，由于其長(zhǎng)期處于潮濕、凍融或水流沖刷的惡劣環(huán)境中，病害同樣不容忽視。
橋墩方面，位于通航河流或山洪易發(fā)區(qū)的橋梁，墩身常因船只撞擊或漂流物沖擊導(dǎo)致表層混凝土脫落、鋼筋外露；此外，由于除冰鹽或工業(yè)腐蝕環(huán)境的影響，墩身、蓋梁及承臺(tái)常出現(xiàn)大面積的保護(hù)層剝落，甚至因鋼筋銹漲導(dǎo)致順筋裂縫。橋臺(tái)方面，典型病害集中在臺(tái)帽及側(cè)墻，如砌體開裂、混凝土剝落以及由于臺(tái)后填土下沉導(dǎo)致的滲水現(xiàn)象，這些病害不僅影響美觀，更可能弱化橋臺(tái)的抗震及擋土能力。
專業(yè)守護(hù)：中交路橋科技的精準(zhǔn)評(píng)估與介入
面對(duì)上述復(fù)雜的病害體系，傳統(tǒng)的眼觀手測(cè)已難以滿足精細(xì)化管養(yǎng)的需求。作為從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)與城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警的高新技術(shù)企業(yè)，中交路橋科技在應(yīng)對(duì)此類安全隱患中展現(xiàn)出了強(qiáng)大的技術(shù)支撐力。針對(duì)橋梁普遍存在的裂縫、滲水及鋼筋銹蝕等痛點(diǎn)，中交路橋科技將先進(jìn)的傳感技術(shù)與人工智能深度融合，構(gòu)建了“空-天-地”一體化的檢測(cè)體系。通過引入無人機(jī)高分辨率影像采集與AI圖像分析技術(shù)，不僅能夠精準(zhǔn)識(shí)別肉眼難以察覺的表觀裂縫，還能通過數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建橋梁的三維模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)病害發(fā)展趨勢(shì)的量化預(yù)測(cè)。在承載力評(píng)估方面，其采用的毫米波雷達(dá)等先進(jìn)測(cè)試設(shè)備，能夠在無需封鎖交通的前提下，快速評(píng)定橋梁在當(dāng)前重載交通下的實(shí)際工作狀態(tài)，為橋梁的維修加固或限載決策提供科學(xué)依據(jù)，從而有效化解“設(shè)計(jì)荷載低、實(shí)際荷載大”的現(xiàn)實(shí)矛盾。
從橋面構(gòu)造到橋跨結(jié)構(gòu),從下部結(jié)構(gòu)到智能監(jiān)測(cè),橋梁安全隱患的識(shí)別與治理需要系統(tǒng)性思維和專業(yè)化手段。在中交路橋科技等專業(yè)力量的助力下,公路橋梁管養(yǎng)正不斷向精準(zhǔn)化、高效化、智能化邁進(jìn),為公眾出行安全、交通路網(wǎng)暢通筑牢堅(jiān)實(shí)屏障。
