朱俊杰

上海市嘉定区建筑业管理所 上海 201800

1 城市桥梁基本状况

某区地处长江中下游地区，河道密布，交错纵横，因此行政区域内桥梁众多，根据2016年底的统计数据可知，分布于老城区及区内各集镇范围内的城市桥梁总数为236座，约占所在市全部城市桥梁的9.6%。本课题从2007年—2016年的10年中，对某区城市桥梁数量变化及全桥BCI（城市桥梁状况指数）评分情况进行了分析（图1～图3）。

图1 城市桥梁数量

图2 市、区全桥BCI平均值

由图1～图3可以看出，某区城市桥梁总数在10年间虽有所波动，但城市桥梁数量仍有所增长，但与之相对应的全桥BCI平均值却存在逐步走低的趋势，表明城市桥梁总体技术状况评价得分在逐年下降，且下降的趋势和幅度均较为明显，同时不合格桥梁占全部桥梁的比例总体呈上升趋势[1-2]。

图3 不合格桥梁占全部桥梁的比例

2 突出问题分析

2.1 桥面系

桥面系技术状况评价的内容主要包括桥面铺装、桥头平顺、伸缩缝、排水系统、栏杆或护栏、人行道块件等6个部分，本文以伸缩缝、桥头平顺历年损坏比例为例进行了分析（图4）。

图4 伸缩缝、桥头平顺历年损坏比例

由图4可以看出，近十年来作为桥面系主要部件的桥梁伸缩缝损坏的比例呈逐年升高趋势，有接近半数桥梁的伸缩缝存在不同程度的病害，其中以伸缩缝堵塞、渗水病害最为常见，而对通行质量影响较大的桥头平顺状况损坏比例也超过40%，上述2项部件的损坏比例较高，说明城市桥梁日常养护存在明显的薄弱环节。

2.2 上部结构

上部结构技术状况评价的内容主要包括梁式构件、横向联系、钢结构物等部分，本文对横向联系历年损坏比例进行了分析（图5）。

图5 横向联系历年损坏比例

由图5可以看出，城市桥梁横向联系损坏比例逐年升高，说明简支板梁间的铰缝损坏病害更为常见，横向联系损坏将影响桥梁的横向整体性及承载能力，也从侧面反映出桥梁承受的荷载数量和频度有所增加。

2.3 下部结构

下部结构技术状况评价的内容主要包括台帽盖梁、墩台身、基础等部分，本文对台帽盖梁历年损坏比例进行了分析（图6）。

图6 台帽盖梁历年损坏比例

台帽盖梁损坏比例呈逐年升高趋势，主要病害集中在桥梁侧面的挡块多因桥梁横向位移而出现剪切裂缝，虽对桥梁承载能力无明显影响，但也说明桥梁的下部结构养护还不到位。

综上所述，通过对历年桥梁检测报告中桥面系、上部结构、下部结构典型病害的趋势分析，可以将城市桥梁总体技术状况出现下降的原因归纳为以下3点：

1）城市桥梁承载的交通流量出现较大增长，快速增长的交通流量对城市桥梁技术总体状况构成较大的压力。

2）城市桥梁的养护水平提升与桥梁所需达到的养护要求还存在差距，无法扭转桥梁技术状况逐渐下滑的趋势。

3）技术状况评价为不合格的城市桥梁绝对数量和占全部桥梁的比例呈上升趋势，采取的工程性措施力度不足，带病工作的桥梁数量较多，此类桥梁的数量增多累及整个区域桥梁技术状况。

3 对策和建议

3.1 采用新材料、新技术维修伸缩缝

针对某区城区范围内中小型桥梁数量众多但桥梁伸缩缝病害较为突出的特点，由于上述桥梁采用简易或型钢伸缩缝的比例超过85%，伸缩缝堵塞后不仅影响结构构件的正常变形，而且造成桥头跳车、桥面积水等附加病害，从而影响城区道路整体通行舒适度，因此，某区市政部门从2009年开始采用新型弹塑体材料及施工工艺对城区部分中小跨径桥梁伸缩缝进行了专项维修，取得了较好的效果。

采用弹塑体材料进行专项维修后，桥梁伸缩缝恢复了正常使用功能，由于伸缩缝被弹塑体材料全部覆盖填充，仅需落实日常巡视检查，不需要进行清缝等保养工作，桥台渗水病害得到了根治，行车舒适度也得到了较大改善。根据对已使用的弹塑体伸缩缝的连续观察和检测，在城区轻交通情况下，弹塑体伸缩缝体现出了良好的耐久性，经过6 a以上的使用尚未出现明显老化和性能下降的情况，部分桥梁的弹塑体伸缩缝在桥面铺装维修后仍能发挥使用功能，如城北路桥同一条伸缩缝，2011年和2017年照片对比如下（图7），2014年该桥水泥混凝土桥面铺装翻修后伸缩缝仍能继续正常使用。

图7 城北路桥1号伸缩缝2011年和2017年对比

3.2 采用新检测手段及判断标准界定桥梁铰缝损坏和破坏

鉴于检测过程中发现的桥梁横向联系损坏情况日益严重，部分空心板梁间的铰缝损坏引起桥梁整体承载能力下降、限载运行的桥梁占全部桥梁的比例已接近10%，判断桥梁横向联系损坏程度并根据损坏程度采取相应的维修处置措施已成为当务之急。

在2014年的桥梁结构定期检测过程中，某区市政部门首次采用了基于相对位移法原理的铰缝破损程度检测方法，对桥面铺装存在纵向裂缝的桥梁进行了铰缝损坏专项检测，同时使用无量纲的统计特征值α作为判断铰缝损坏程度的标准（图8）。

判断铰缝结构技术状况的无量纲值——铰缝技术状况判定系数α与其跨径相关，并有下列计算公式：

图8 民丰路一号桥、野泥泾桥铰缝专项检测

式中：α——铰缝技术状况判定系数；

Δ——铰缝相对位移实测最大值，mm；

L——测试桥孔跨径，mm。

铰缝结构不同状态之间无量纲参数α的界限值见表1。

表1 铰缝不同状态之间无量纲参数α的界限值

根据上述判断标准，在检测的37条铰缝中，仅有野泥泾桥的1条铰缝的α值大于0.57，被判定为铰缝破坏，其余9条铰缝虽也存在铺装层纵向开裂、渗水等表观病害，但α值介于0.14～0.57之间，被判定为铰缝损坏，剩余27条铰缝处于完好状态。

由此可见，上述检测方法和判断标准为判定铰缝损坏程度提供了较为可靠的依据，对于判定为处于破坏状态的铰缝，因铰缝相邻的板梁已处于单梁受力状态，故应优先予以维修改造；而对于损坏状态的铰缝则应综合考虑桥梁交通状况、损坏程度等因素，采取铰缝封闭注胶等维修手段，加强桥梁横向整体性，延缓铰缝损坏发展速度。

3.3 对不合格桥梁进行管理与维修

针对区域内的不合格桥梁，应在综合考虑桥梁病害程度、交通状况、现场条件等影响因素的基础上，一方面加强日常巡视、限载限高等管理措施，另一方面抓紧制订不合格桥梁维修改建计划，尽快落实工程性措施，及时恢复桥梁技术状况。

根据对现存的9座不合格桥梁的病害情况分析，其中4座为区级文物保护单位或区级文物保护点，且均已落实封闭措施，虽无通行功能但因其具有较高的文物价值，应遵循“修旧如旧”的原则加以保护修缮；另外4座不合格桥梁均为建于20世纪五六十年代的钢筋混凝土桥梁，墩台、盖梁、板梁等主要钢筋混凝土构件老化严重，且桥梁已达到设计使用寿命，因此应尽快予以拆除重建；剩余1座不合格桥梁为城区主干路沿线桥梁，下部结构存在严重的碱骨料病害，应结合城区道路改建尽快施工完善，以排除安全隐患。