泌阳河大桥桥梁健康监测重点浅谈

结合泌阳河大桥工程实例，论述桥梁健康检测的内容及桥梁健康上存在的问题，最后提出泌阳河大桥健康监测的重点。可供其他大桥制定健康监测计划时参考。

1 概述

泌阳河是驻马店市泌阳县境内最大河流，泌阳河大桥是新泌高速连接线上跨越泌阳河的一座大桥，上部结构为11孔20m预应力混凝土空心板，下部结构为柱式墩台，钻孔灌注桩基础。位处经地质勘察，河床内地表为砂土薄层亚粘土含砾石，下部卵石夹砾石。

鉴于泌阳河大桥在整个连接线上的重要地位，它的正常工作状态是维系桥上正常交通运营的必要条件。要了解桥梁是否处在正常的工作状态就必须建立全桥健康监测体系。所谓正常的工作状态即桥梁各部分构造的应力状态、缺损的发展均在设计的控制范围之内。

2 桥梁健康监测前的准备工作

2.1 设计评估工作

泌阳河大桥设计有详细的设计技术参数，经过详细的计算分析，符合各种设计技术规范，应该说，设计是安全可靠的。但是亦应该看到设计的另一面：如设计参数的采用还存在分岐，力值的计算公式还有待实践来证实；又如在结构分析中存在应力分析比较复杂，应力取值虽符合规范要求，但已接近规范限值。

设计评估的目的是由设计单位与监理单位提出需要健康监测中进一步验证的参数、力值，对结构的那些部位需要作重点监测。例如：桥墩桩基局部冲刷深度；桥梁沉降情况；钢结构防腐蚀措施的完好程度，阴极保护是否有效；桥梁承载极限状况下结构最不利位置的应力状况。凡此种种均应由设计单位提出自我评估意见以及由设计监理部门提出监理评估意见。

2.2 施工评估

泌阳河大桥施工质量好坏对桥梁的健康状况影响极大。总体说，施工单位的施工是按照施工图图纸、施工说明、施工技术规程与施工验收规范进行，总体质量是有保证的。但不可忽视施工质量受外界环境的影响，有些甚至成为隐患。施工评估的目的是找出施工中可能发生隐患的部位。

例如：打桩的锤击次数比较低的桩位所在区域，补桩的具体位置，因管桩截桩在现场进行防腐处理的桩位；桥墩现浇状况，混凝土结构的强度、密实度与裂缝状况；预应力结构的预应力施工质量，预应力梁预制与安装情况，支座制作与安装情况等。总之，凡是在施工过程中发生的重大问题与有疑虑或争议之处，可在施工评估中提出来，以利在健康监测中作为监测对象。

2.3 桥梁荷载试验报告

全桥荷载试验是验证设计与施工质量的重要举措。它既是桥梁健康监测中的重要内容，又是对桥梁结构的一项全面“体格检查”。如果一切在设计控制范围以内，说明该桥可以投入正常的使用。荷载试验报告为健康监测的第一项“体检表”，亦为今后健康监测结果提供最原始的参照点。并且通过荷载试验报告可提出今后应重点进行的监测内容。

3 健康监测提纲与健康监测纲要的编写

设计评估、施工评估与荷载试验报告的完成时间，显然与完成健康监测提纲的编写在时间上有矛盾。怎么办？笔者认为健康监测提纲的提出有一个逐步完善的过程。首先对健康监测有设施要求预埋在桥梁结构中的构件应在施工前提出，不能遗漏。其次在两个评估意见与荷载试验报告完成后提出一份完整的大桥健康监测纲要，作为维修养护管理部门在日常工作的主要依据。桥梁健康监测的提出原因及桥梁健康上存在的问题桥梁健康监测的提出是鉴于最近一段历史时期出现的多项坍桥事故。说明在以前缺乏对桥梁健康状况的关心与必要的监测。桥梁健康上到底存在什么问题？从散见于报纸与专业杂志文章中的报导来看有以下几种：

1）设计计算理论不完善。

泌阳河大桥采用的预应力混凝土连续空心板梁在计算分析方面是完全成熟的结构体系。在国内已经建成并进行荷载试验的同类桥梁中，计算应力、变形与荷载试验实测值是基本吻合的。而且这些结构当处在弹性阶段范围时，其应力变化仅随混凝土的徐变略有变化，故在这类结构中预埋应力测试仪是毫无必要的。对于桩基承载力的疑点可在全桥荷载试验时精确测试沉降量，并与该桥的单桩试验资料作对比，可以推测实桥桩基的安全度。

2）由耐久性问题引起桥梁坍塌或毁损。

许多桥梁在使用年限上往往达不到要求，除了施工缺陷外，很重要原因是钢材腐蚀，导致全桥坍塌事故。这些情况反映桥梁健康监测的必要性。

3）钢筋混凝土与预应力混凝土桥梁的严重开裂。

据交通部实施的“十五”期间国省主干线老桥改建计划，全国27.8万座桥梁中有约9600座危桥，主要原因是各种超限车辆对桥梁造成的损害。超载车的通行，无疑增加了钢筋混凝土结构的开裂。总之，超出规范允许的裂缝宽度是必须重视的。因此应作为桥梁健康监测的重点，特别是海上建筑。

4）易损件的毁损。

支座与伸缩缝是桥梁最易损坏部件，应在健康监测中作为重点监测项目。

5）水毁事故。

5 泌阳河大桥健康监测重点

1）重视全桥荷载试验，拟出详尽的试验计划。

通过全桥荷载试验数据，可以验证设计的正确性、桥墩的承载能力，裂缝开展状况，并可以验证施工质量。荷载试验是一项全面的“健康检查”，是以后健康监测的最原始参照点。

2）对设计中存在争议或有疑虑的问题，进行试验或监测。

如桩基局部冲刷坑深度测试、墩身沉降观测、防撞拦杆模拟实物测试等项目，通过上述测试可与设计值进行对比，以评估桥梁抵御特大灾害的能力。

3）在施工期间重点监理影响桥梁健康状况的关键部位。

如桩防腐蚀处理的完好状况 （包括打桩前后）、河水影响处混凝土的完好状况、钢一混凝土防腐处理措施的实施状况。预应力束的管道灌浆是否密实等等，总之，凡是影响耐久性的地方应有详细的健康档案，以备健康监测时作为最原始的资料。详细计划由设计施工与施工监理拟出。

4）耐腐蚀观测。

对钢结构除进行了严密的防腐处理外，要经常进行观测，定期进行维护。必要时可量测腐蚀深度。

5）裂缝量测。

在施工过程中与运营过程中发现的裂缝，必须详尽记录，在分清原因后进行适当处理。裂缝资料应是泌阳河大桥健康监测的重点内容。

6）易损件的健康监测。

7）全桥沉降与挠度变化监测。

6 结语

以上是笔者在思考泌阳河大桥健康监测时的一些观点，这些观点可供其它大桥制定健康监测计划时参考。因为大多数桥梁养护单位缺乏桥梁健康监测档案，给养护工作带来不少困惑。目前桥梁建设快速发展，对桥梁使用的安全性高度重视，为此必须尽快健全地建立桥梁健康  监测档案，并在竣工验收时作为必备资料移交给养护管理单位。