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天津市市政工程质量检测中心

天津市交通科学研究院——天津市市政工程质量检测中心

 
 
 

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天津市市政工程质量检测中心隶属于天津市交通科学研究院(原天津市市政工程研究院,2015年4月起更名),为独立事业法人单位,是从事市政、公路、桥梁、房建工程材料和实体的质量检测、鉴定验收、法律仲裁、技术咨询的综合性第三方专业检测服务机构。

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我国公路桥梁的发展趋势  

2014-09-16 10:18:30|  分类: 行业发展 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自预应力张拉设备《我国公路桥梁的发展趋势》

  央视《焦点访谈》日前采访了参与钱江三桥设计的同济大学教授石雪飞博士、杭州市交通局副局长朱玉龙,他们都认为:货车超载只是桥梁坍塌的导火索,根本原因在于桥体存在“先天缺陷”。
  钱江三桥“先天缺陷”到底有哪些?羊城晚报记者搜集到三份钱江三桥“2006年大修会议纪要”,8月1日请华南理工大学研究桥梁工程课题多年的卢教授逐条分析。卢教授表示,根据他对钱江三桥的了解,再分析会议纪要,可以看出:大桥的施工质量肯定有问题;也不排除设计单位为追求外形美观,在大桥建设成本受控制的情况下,设计预留的余地不足,“没有充分预想到大桥长年超负荷承载,使大桥在‘青壮年时期’便伤病难愈”。

  三份大修纪要:主桥病害不浅

  羊城晚报记者获得的三份钱江三桥会议纪要,全部来自杭州市交通局,分别是《钱江三桥大修工程桥面设计调整方案审查会议纪要》(杭交纪要【2006】11号)、《钱江三桥大修工程第一阶段工作总结会议纪要》(杭交纪要【2006】24号)、《钱江三桥大修工程技术问题专家会议纪要》(杭交纪要【2006】49号),针对的都是钱江三桥近年来最大一次维修———2005年9月至2006年10月,杭州市投入6800万元,对钱江三桥实施为期一年的半封闭大修和景观再造,进行了主桥桥面系改造、桥梁损害修补、结构补强及景观改造。在24号文中,政府部门提出的大修工程费用原本只是3500万元以内。也就是说,大修实际花费的资金是计划的两倍,并超过大桥当初建设总投资6亿元的11%。

  三份纪要明显证明:大桥通车不到9年,就已伤病严重。

  11号文记录的是2006年3月8日,杭州市交通局召开“杭州钱江三桥大修工程桥面设计调整方案审查会议”。纪要明确称:钱江三桥桥面有病害,“在上游幅南联桥面两层铺装层清除完毕后,已显露出来”,此外“箱梁顶板缺陷”也很明显。

  24号文记录的是2006年4月28日,杭州市交通局召开“钱江三桥大修工程阶段性工作总结会”,纪要明确:大桥存在“影响桥面车辆通行且对结构安全与耐久性有影响的缺陷”,提出必须“大修彻底,不留隐患”;大桥箱梁存在裂缝,箱梁节段也存在缺陷;竖向预应力缺漏或失效;箱梁顶板存在众多缺陷,包括“吊杆孔、主筋外露、纵横向预应力外露等”。

  24号文中提到维修原则是“减载、加固与线型控制并重”。对此华南理工大学的卢教授表示,这说明根据桥梁检测状况,专家们认为大桥已经不堪重负,因此提出要减轻承载,卢教授指出:提出以上维修原则,一般是由于大桥结构脆弱,或者施工质量不好。

  施工质量至少存在“四宗罪”

  结合三份纪要,卢教授认为,大桥的施工质量至少存在“四宗罪”。

  1 箱梁裂缝成“杀手”

  第一宗罪,箱梁裂缝,直接威胁桥梁寿命。卢教授告诉记者:“从桥梁混凝土结构来说,如果箱梁有裂缝,外界的空气、水就容易渗进箱梁,造成内部钢筋锈蚀,一方面会导致大桥截面承载力削弱,另一方面锈蚀的钢筋本身体积会膨胀,慢慢把混凝土胀开撑裂,加速大桥分崩离析。”

  其实,早在1997年钱江三桥建成时,交工验收报告显示,主桥桥梁上已存在7项质量问题。其中最严重的就是箱梁裂缝,总计达到200多条,最宽达0.58毫米,裂缝最长为4.3米。

  卢教授表示,一般的钢筋混凝土结构允许有裂缝,但宽度有限制———一般来说国家限制是0.2-0.25毫米,设计要求严格的会提出不宽于0.15毫米。

  今年7月15日塌落的钱江三桥桥面,恰恰是没有纳入2005年大修范围的南引桥箱梁。除了塌落部分,实际上南引桥另有多处10多厘米宽的裂缝,长度从三四米到七八米不等。可见,如果不及时维修,当年不足1厘米的裂缝,经10多年恶化可以扩大至几十倍,成为大桥杀手。

  2 箱梁竖向拽力不足

  第二宗罪,箱梁竖向拽力不足。纪要中注明“原结构缺漏失效的竖向筋应尽全力更新补足,加强竖向筋张拉监控与压浆质量控制”。卢教授解释,所谓“竖向筋”,通俗来说就是作用在大桥箱梁上,和桥面垂直的“拽力”。

  “钱江三桥的桥墩很少,大桥的竖向力就是为了改善结构受力需要,文件中写到‘压浆质量’,很可能是因为箱梁里的预应力钢筋灌浆没有做好,是典型的施工失误。”卢教授说,一般来讲,箱梁里埋进预应力钢筋(即高强度钢筋),会在浇灌箱梁时先预埋入空管,然后把预应力钢筋插入空管,空管和钢筋之间还要灌浆。钢筋、空管、箱梁之间应该是没有缝隙的,三者合成一体后,雨水、空气就不会锈蚀钢筋。但从纪要来看,施工时显然没有做好这个步骤,导致钢筋和空管之间有空隙,而且钢筋本身的张拉力也有不合格的地方,这些都直接威胁桥梁的承载安全。

  3 混凝土达不到要求

  第三宗罪,粘贴腹板的混凝土达不到技术要求。纪要提到“腹板粘贴扁钢带首先应确认粘钢处的砼(即俗称的水泥)实际品质情况,在松散、有缺陷处粘钢应按实际情况,优化调整相应工艺工法”,卢教授逆向推理,认为这个部位使用的混凝土也有问题,出现松散、缺陷有两个可能:一是水泥标号不够,设计要求用高标号水泥,实际上用的却是价格便宜的低标号;二是施工不到位,压出来的混凝土达不到强度要求,或者砌混凝土的时候出现蜂窝等缺陷。

  4 箱梁顶板缺陷多

  第四宗罪,箱梁顶板存在众多缺陷。纪要提到“箱梁缺陷修补应及时设计及时处理,南联4号3号腹板,8号箱4号腹板加固应尽早做安排,箱梁顶板上众多缺陷(吊杆孔、主筋外露、纵横向预应力外露等)都应进行专项设计、专项处治”。对此,卢教授表示,这些都是明显的施工缺陷。

  所谓“预应力外露”,是指原本应该埋入混凝土的钢筋,却出现在混凝土外面。如果施工时对钢筋没有定好位,钢筋就会“跑”出混凝土保护层,裸露在外面,容易发生锈蚀。“主筋外露”,即桥外面的箱梁顶板上面的纵向或者横向的普通钢筋“跑”出箱梁,同样容易锈蚀。 

  设计方面或有“第五宗罪”

  安全系数预留空间不足

  大桥施工质量有问题,设计方面有没有先天缺陷?

  对比74岁高龄而屹立不倒的钱塘江大桥,卢教授认为在设计方面,钱江三桥对安全系数的预留空间明显不足,算是“第五宗罪”。他说:“钱塘江大桥是按照火车桥的荷载来建设的,每个桥墩都是实心墩,即使走重型货车,也可轻松承担,而钱江三桥为了在设计方面轻盈美观,安全系数的预留空间可能不足,再加上原本施工质量不好,常常有货车经过,先天不足,后天受虐,自然早早就伤病缠身。”

  为何设计者不能将安全系数设高一些?卢教授分析:

  一是成本控制,安全系数越高,设计费用就越高。记者了解到,钱江三桥建设时确实遭遇资金问题,市交通局边建设边筹资,曾先后与多家香港公司洽谈合资,分别在1994年、1996年两次融资“补血”,才最终完成建设。

  二是当时国家规定的设计标准偏低。钱江三桥遵照的是“85版”国家标准,作为最权威的强制性规范,却没有考虑到中国交通发展压力越来越大、荷载能力预留空间不足,被业界普遍诟病。

  三是大桥过于追求“外貌”。钱江三桥是浙江省首座具有世界先进水平的现代斜拉索桥梁,设计与施工中创造了中国桥梁建筑史上多项之最。“钱江三桥使用拉索,主桥桥墩很少,桥身也比较轻薄,这种桥梁外貌轻灵美观,比起钱塘江大桥,前者像杭州美人,后者像东北大汉。但既然叫‘美人’,肩扛手担的吃苦能力就差一些。”卢教授说,据他了解,钱江三桥横向是单索,而同样是斜拉索桥的广州海印桥,则是三条横向索。“这也是牺牲安全系数,追求美观经济的代价。”

 

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