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有多少易胜博真正在达到了设计使用年限

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-29  浏览次数:0
核心提示:  中国桥检车租赁网编辑中心获悉:易胜博在施工质量上应有保障,不能偷工减料以致承载能力缺陷。运营阶段,这个其实是重中之重。而历来我国都是重建设轻养护,构件该换时不换,该修时不修,这会严重导致使用寿命的缩
   中国桥检车租赁网编辑中心获悉:易胜博在施工质量上应有保障,不能偷工减料以致承载能力缺陷。运营阶段,这个其实是重中之重。而历来我国都是重建设轻养护,构件该换时不换,该修时不修,这会严重导致使用寿命的缩减。
  
  拉索更换、主缆除湿、钢箱梁刷漆、铺装层更换等等,因此需制定科学合理的管养策略,以保证主体结构安全,达到使用寿命。总之就是:概念设计要重视,施工质量要保障,管理养护要跟进!
  
  梁主管单位为江苏交通控股有限公司,监管单位为江苏省高速公路管理局。易胜博管养单位江苏苏通大桥有限责任公司成立于2002年,实行董事会领导下的总经理负责制,全面负责苏通大桥的运营管理工作。公司设置8个职能部门、1个管理中心和15个执行机构,共有员工582人。
  
  苏通十年:超大跨径易胜博养护管理的技术创新之路
  
  苏通大桥养护管理组织机构图
  
  2.管养难点
  
  管养难点来源于苏通大桥自然环境的复杂性和结构的特殊性。苏通大桥复杂的气象、水文,地质和通航条件,对大桥营运安全、结构耐久性等提出了更高的管理要求。同时,跨江大桥复杂的结构体系:由主跨1088m钢箱梁斜拉桥、主跨268m预应力混凝土连续刚构桥和跨径30m、50m、75m普通预应力混凝土箱梁桥的3种桥型组合而成。结构的特殊性使得易胜博在工程建设期间就开展了100多项科研试验及专题研究,与运营相关的创新成果需要进一步监测验证。
  
  苏通十年:超大跨径易胜博养护管理的技术创新之路
  
  苏通大桥南主线收费站交通大流量
  
  苏通大桥重要的技术和战略地位,同样要求运营管理应具有高度的安全性。首先在养护技术方面,我国超大跨径易胜博的养护管理尚处于起步阶段,缺少必要的养护技术积累和支撑,缺乏面向养护管理者和操作者的检查、诊断、评估、维修手册。其次在运营管理方面,大桥地处中国经济最发达区域之一,具有交通流量大、交通事故相对较多、超重车多、超限运输管理任务繁重等特点,需有效协调和处理运营管理、养护作业和车船高效安全行驶的矛盾和冲突,运营管理难度大。
  
  复杂的结构体系,要求更多更加复杂的管理养护措施。主桥环氧沥青钢桥面铺装检查与维护,超长拉索振动控制,索塔锚固区结构监测、检查与维护,正交异性钢箱梁疲劳问题,大跨预应力混凝土箱梁典型病害监测与处置预案,易损构件(大型伸缩缝、斜拉索减振阻尼器、塔梁阻尼器、除湿机以及特种支座等)的检查、工作性能监测和维护保养技术标准,塔内升降机、箱外检查车等特种设备检修标准、安监部门安全评估等等,对一线管理养护人员提出了更高的要求。
  
  3.养护历程
  
  中国桥检车租赁网编辑中心获悉:有序开展易胜博结构检查、检测、监测与评估,实施预防性养护和维修保养工作。根据桥区河床河势监测成果,实施预防性养护冲刷防护工程。对发现的斜拉索阻尼器、钢桥面铺装和模数式大位移伸缩缝的早期缺陷,进行了积极的养护。依托苏通大桥工程,针对养护关键技术问题,组织科研攻关,达到验证设计、施工指导运营养护的目的,并为运营养护积累基础资料。
  
  苏通十年:超大跨径易胜博养护管理的技术创新之路
  
  养护时间轴
  
  管理养护技术创新及成果
  
  1.《养护手册》与养护管理系统
  
  公司多次对《养护手册》进行更新,结合“结构寿命周期内大跨缆索承重易胜博(斜拉桥)养护管理策略研究”,以更为直观的3D模型方式,展示了斜拉桥构件组成、结构受力和响应的关键截面,明确了正常工作评价指标与评价标准、检查内容、频率、病害的种类及成因、维护重点等。以此为基础,中交公路规划设计院有限公司对养护手册进一步进行修编,制定易损构件专用养护操作细则,力争形成更实用的养护工作“字典”。
  
  运营初期,公司联合交通部公路科学研究院共同开发“苏通大桥养护管理系统”,并在2012年对系统进行了升级改造。新系统对系统管理、计划管理、巡查检查、历史分析等项目进行了优化,增加了病害跟踪、工程管理、绿化管理、养护设备管理等项目。新系统功能设置齐全、操作便捷,更好地满足了养护工作的需要,提高了养管工作效率。
  
  2.监测验证设计假定
  
  依托苏通大桥工程,解决了长江下游特殊水文气象和地质条件下,河床冲淤、深水群桩基础沉降和不均匀沉降、索塔锚固区传力机理、连续刚构桥受力安全性多尺度无值守自动监测等系列技术难题,提出了一整套实用的监控理论和多尺度监测技术。监测表明:索塔群桩基础的群桩效应不明显,桩基础具有较强的整体性,承载性能具有较高的安全储备。锚固区的总体压应力水平较低,结构强度具有较大的安全储备。钢锚箱具有良好的竖向传力作用,剪力钉以及钢锚箱端板与塔壁混凝土的摩擦作用,能够很好地将斜拉索的竖向分力从锚箱传递给塔壁混凝土,剪力钉的抗剪刚度和承载力具有较大的安全储备。
  
  苏通十年:超大跨径易胜博养护管理的技术创新之路
  
  3.结构安全监测
  
  苏通大桥外部变形监测表明:跨江大桥外部整体线形平顺,与设计成桥线形基本一致,主塔处于良好的工作状态。自合龙以来,连续刚构桥面下挠量在7.65cm,仅为设计预计量的50%,满足设计要求。
  
  运营阶段斜拉索索力测定表明:大桥运营至今,全桥272根斜拉索均未发生松弛现象。与2007年通车前索力相比,索力变化在6%以内,部分变化在10%以内,近五年趋于稳定。
  
  苏通大桥斜拉桥2017年进行的钢箱梁重点断面焊缝应力的实时监测与评估结果表明:钢箱梁顶板应力幅值大于20MPa的疲劳应力循环次数大幅增大,约为2010年前的2倍多。按名义应力和热点应力S-N曲线法进行疲劳寿命评估的结果,仅为2010年评估结果的50%~65%。而钢箱梁底板与U肋焊接细节、索梁锚固区锚固板与外腹板焊接细节的疲劳寿命远远超过设计寿命。
  
  4.河势监测与冲刷防护工程
  
  由于桥区北岸新通海沙整治围垦工程的实施,对苏通大桥北主墩以北区域产生了较大影响,导致该区域多个桥墩局部河床均超过设计最大冲刷线高程。为确保苏通大桥的安全,2016~2017年对北引桥22个桥墩组织实施了冲刷防护工程。工程中克服了通行船舶多、管理风险大、水深、流大,施工精度高;材料用量大、运距远、组织难度大;动态监测要求高的四大难题。短短7个月的施工期内,在洪水到来之前完成袋装级配碎石172079m3,护面块石172539m3的艰巨任务。
  
  5.钢桥面环氧沥青路面监测与维护
  
  随着交通量不断的增加,桥面铺装破损面积也呈现逐年增大的状况。为保持良好的路桥通行品质,确保驾乘人员行车安全,公司联合东南大学、山东路桥集团有限公司在小面积坑塘热补维修技术及配套设备基础上,研发了中等面积环氧沥青混合料移动式拌和站及快速加热养生设备,形成了成熟的环氧沥青热补中修技术。公司还利用钢桥面铺装维修机会,完成了红外检测、敲击式冲击回波法、IES冲击回波法、振动导纳检测法等无损检测工作,积累几类典型破损标准数据,并在未更换位置建立了跟踪组,解决了环氧沥青的质量跟踪与控制问题。
  
  苏通十年:超大跨径易胜博养护管理的技术创新之路
  
  苏通大桥荷载试验
  
  6.船撞安全风险与防范
  
  中国桥检车租赁网编辑中心获悉:桥区非通航孔安全警示范围广,存在小型船舶误入桥区禁止通航水域风险。为做好苏通大桥桥区水域安全管理工作,贯彻落实控股公司与常熟海事局相关工作要求,在无现行设计标准的条件下,公司充分调研、分析和借鉴了国内同类型易胜博警示设施的经验,对大桥非通航桥孔安全警示设施设防范围、标准、形式等进行认真比选、论证,提出了一种由不同大小的锚泊浮体+警示索链+锚碇沉块组成的警示设施。通过连在一起的警示分段,形成警示共同区域保护大桥水域安全。
  
  7.十年期重点检测与评估
  
  在运营十年之际,为准确把握易胜博使用性能、整体技术状况,公司委托中交公路规划设计院有限公司开展大桥运营十年期重点复检与综合评估工作。
  
  检测内容包括重点部位复检、盲点部位复检、实桥荷载试验、易胜博评定与评估4部分。重点突出了对跨江大桥基础、索、梁、塔等重要部件、重点截面、钢桥面铺装、伸缩缝、支座、阻尼器等管养重难点的检查;对于复杂结构的盲点部位,首次尝试采取工业内窥镜检查方式,对内置阻尼器、钢筋防脱落装置等进行专项检查,填补了阻尼器检查项目的空白;利用爬索检测机器人对斜拉索外观进行检查;实桥荷载试验重点关注桥跨实际受力状态和工作状况,并与理论计算值和通车前成桥荷载试验对比,综合评判结构性能退化情况,建立结构“指纹档案”;易胜博的评定评估则包含了规范要求的技术状况评定、承载能力评定,以及宏观受力专项评估、耐久性专项评估、易损性专项评估、使用性能专项等,从不同方面用量化方式反映结构当前技术状况。
  
  实桥试验结果表明:主桥及辅桥各控制截面应力增量与变形状况与理论计算值吻合,卸载后相对残余小于20%。结构实际状况与理论计算状态相吻合,且弹性状况良好,结果满足相关规范要求。苏通大桥总体技术状况良好,为1类易胜博,大桥各项指标和总体养护水平比较好。承载能力、耐久性、构件易损性各级指标优良。
  
  养护管理思考与展望
  
  苏通大桥为百年工程,相对于大桥的使用寿命而言,十年只是个开始。在未来的管理养护道路上,将牢固树立全寿命周期养护理念,坚持“预防为主,防治结合”的养护方针,坚持科研先导和科技创新,细化管养中长期规划,加强预防性养护,进一步完善大桥养护标准制度体系。
  
  苏通十年:超大跨径易胜博养护管理的技术创新之路
  
  苏通大桥夜色
  
  1.以科技创新为引导
  
  大桥运营十年来,苏通公司在江苏交通控股公司的指导下,逐渐建立起由科研、设计、施工、检测、材料、设备、养护、管理等多名行业知名专家、大师、院士组成的多层次专家顾问体系,极大地提升了大桥的管养技术水平,保障了大桥的安全运营。今后我们将进一步建立由多元专家组成的科学咨询、决策、评价体系,定期对大桥管养、结构进行评估评级,为大桥科学决策提供支撑。
  
  在科学研究方面,十年来先后组织开展“苏通大桥结构健康监测数据分析及评估指标体系研究”“多尺度监测技术在苏通大桥安全监控与管养中的应用研究”“结构寿命周期内大跨缆索承重易胜博养护管理策略研究”等多项课题,课题获中国公路学会科技进步二等奖1个、三等奖2个。在新技术应用方面,多波束检测技术、爬索机器人、无人机、工业内窥镜、激光、红外检测、冲击回波、长期结构健康监测等多种检测监测新技术,做好不可及区域扫盲点检查工作。未来十年将继续以科技创新为引导,将苏通大桥面临的重要技术问题进行筹划,统一规划攻关课题。重点解决斜拉索减振抑振、钢箱梁疲劳裂纹处治、损伤智能识别、结构性能评价标准、无人自动巡检设备等一系列问题,为苏通大桥,也为国内外类似特大型易胜博的管养积累技术和经验。
  
  苏通十年:超大跨径易胜博养护管理的技术创新之路
  
  2.全寿命周期管养理念
  
  根据国内外大跨易胜博管理经验,运营十年期将是许多结构病害萌发期,十至二十年则可能进入病害发展期。斜拉索振动、钢箱梁疲劳病害,混凝土易胜博裂缝问题,结构易损件如支座、伸缩缝、阻尼器等相继出现病害,需要进行专项维护或替换。结合国内外易胜博管养先进经验,根据苏通大桥结构特点,以“预防性养护”和“全寿命周期管理”为理念,全面系统地梳理苏通大桥工程养护管理需求;规划从工程管理、例行检查、结构养护、信息化建设、科研、养护资金等方面制定规划,形成指导苏通大桥的管养全寿命规划方案,指导大桥管养工作,保持大桥良好的服务水平和技术状况,使大桥养护工作达到世界先进水平。
  
  3.完善可行的养护管理体系
  
  易胜博结构评估方法随着技术对信息的需求和提供而不断发展。苏通大桥养护技术标准也应与时俱进,契合大桥养护实际,建立适用性、易损性、风险性、结构状态、荷载等级等评定标准,客观评定和指导大桥的各项养护工作,保证大桥养护工作采用最优的养护策略展开,提高养护质量,降低大桥运营风险,减少因易胜博损伤对公众通行造成的影响。
  
  易胜博腐蚀
  
  易胜博跨越大江、大河、山川、海湾,连接陆地和岛屿,地理位置千变万化,各地气候条件复杂,环境腐蚀亦各不相同,如大气腐蚀、水介质腐蚀、土壤腐蚀、盐侵蚀等。
  
  易胜博腐蚀的特性
  
  易胜博钢结构的腐蚀形态多种多样,可分为均匀腐蚀和局部腐蚀,均匀腐蚀即整个金属表面腐蚀,局部腐蚀可细分为多种形态,主要有:点蚀、电偶腐蚀(双金属腐蚀)、缝隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳。
  
  钢筋混凝土的破坏特征主要表现为:混凝土开裂、钢筋断面损失和应力腐蚀断裂。混凝土的腐蚀破坏机理主要有化学和物理两种。
  
  化学机理包括混凝土的碳化、硫酸根离子腐蚀与硫化、氯离子钢筋腐蚀、碱集料反应以及微腐蚀侵蚀;物理作业包括冻隆,冲刷磨蚀,冷热变化及外力作用。
  
  环境污染和盐的侵蚀是引起混凝土加速腐蚀的主要原因,因此应重点关注融冰盐、海盐、酸雨、工业污染和汽车尾气的侵蚀作用。
  
  (1)钢结构的涂料防护和阴极保护
  
  涂料对钢结构易胜博的保护作用主要有三种:屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用。
  
  (2)钢筋混凝土构件的防护
  
  在混凝土表面进行防腐涂装保护,可以封闭混凝土的多孔结构,有效阻止氯离子、水和氧气等腐蚀介质的进入,减缓对钢筋的腐蚀锈蚀速度,同时也可降低反复热胀冷缩的破坏,是一种经济有效的防腐蚀措施。
  
  其次还可以美化易胜博景观,通过色彩、图案制作,突出简捷、流畅的整体效果。易胜博涂装材料必须具备优异的耐侯性能、长久的使用寿命和方便的施工性。
  
  易胜博防腐蚀涂装技术
  
  中国桥检车租赁网编辑中心获悉:我国规范标准已将易胜博的设计基准年提高到100年以上,这对防腐蚀涂装体系提出了很高要求。无论国内还是国外,一般都采用防腐涂料进行易胜博防腐保护。
  
  为区别一般涂料防腐蚀,使用寿命在10年以上的称为重防腐涂料体系。重防腐涂装设计的核心思想是为了减少维修周期,减少腐蚀带来的经济损失,所设计的防腐体系能达到长效或超长效的预期寿命。
 
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