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文档简介

1、桥梁检测管理系统翁冠群叶启章一、桥梁检测之介绍 桥梁结构的使用年限及耐用效能,主要是依由设计、施工和所用材料的品质而定,当其中存在着某些缺失,将会使桥梁结构本身产生缺陷,而桥梁在使用的过程中又会受到意外的破坏及自然环境的侵蚀,造成损伤。上述两种原因结合在一起,再加上交通量之增加与荷载的反复作用,容易使桥梁产生无法预见、但立即且危险的损坏,甚至造成整座桥梁破坏。所以,要维持桥梁安全、正常的营运,首要工作便是及时发现缺陷及损伤,早期采取维修、补强加固措施,以控制缺陷的继续发展并将损伤排除,以维持桥梁的正常使用。1.1桥梁检测之目的桥梁结构物在长期营运过程中受到多种因素的影响,不可避免地会产生某些损

2、伤,因而影响到结构体的正常使用条件,严重的甚至引起交通事故及缩短结构的使用年限。特别是随着交通流量的增加、重型车辆的增多,使损伤现象更趋严重。因此,对桥梁结构物必须进行经常性的维修整治,使其处于良好的工作状态。另一方面,为了确定桥梁必须养护的程度与加固之必要性与可行性,桥梁就必须有检测的结果作为依据。要及时发现桥梁结构的缺陷及损伤,就必须要对桥梁进行检测工作,桥梁安全检测之目的有以下几项:1、确保桥梁经常处于良好状况,以利公路交通流畅。2、使桥梁养护人员实际了解桥梁现况与使用情形,同时对构造物受损状况能充分掌握,且能视构造物损坏程度及交通状况,适时对用路者提出有关警讯。3、安全检测结果可评定桥

3、梁之危险等级,供研判修复方法、限速限载及经费编列之依据。4、将本质极繁杂之养护业务整理成有系统、有效率之信息体系与管理系统。5、提高公路运输机能。1.2 桥梁检测的分类桥梁检测依所使用的方法可分为一般检测及特殊检测,分别说明如下:1.一般检测一般检测是利用目视的方式对整座桥梁做全面性的检查。检测过程中视需要于重要部位、破裂部位、缺陷或异常现象部位拍摄照片,以为尔后研判之参考,另以数量化步骤对各个构件进行评估,以建立桥梁现况之基本管理资料,最后依权重分配得到本桥的综合评估。目视检测之最大优点是执行容易、省时且耗费不多,但缺点是此法易拘泥于检测者之主观意识,所评估之结果有时与现场仪器检测或载重实验

4、有甚大之差异。因此,目视检测之评估结果只可作为桥梁现况之参考值,但无法完全正确的反应结构现况。对于目视检测的方法及说明将于第三节作详尽的介绍。2.特殊检测当桥梁目视检查完成之后,可以选择品质较差或功能异常的部份来进行特殊检测,以便进一步鉴定材料劣化的范围和程度,并推论发生的原因,以作为桥梁评估与养护工作的依据。特殊检测是利用现场实验的方式来了解桥梁现存状况之最直接的方法2,依其性质可分为非破坏性检测及部分破坏性检测两种。(1)非破坏性检测所谓的非破坏性检测是利用不会对结构体有所伤害的试验方法来达到检定结构体现况的目的,其原理及使用方法请参考相关资料。(2)部份破坏性检测破坏性检测的主要目的是决

5、定结构物部份区域之抗压或抗拉强度,因此需要将结构部份区域加压力或拉力以达到破坏来评估强度,在试验完成之后,必须对结构破坏区域作适当的修补工作。利用混凝土钻心取样来求得现有性质与强度亦是部份破坏性检测之一种。在某些情况下,部份破坏性检测是用来验证非破坏检测之结果是否正确。就桥梁整体的结构检测而言,无论是非破坏性或是部份破坏性之检测,皆有其优缺点,应利用各种方法相互验证以达成检测的目的。一般而言,非破坏性检测可在现场立即完成,而且可以重复施测或是迅速移到下一点位进行试验,当在一些特殊部位或是非破坏性检测无法进行时,才施以破坏性的试验。桥梁一般检测(目视检测)由于对结构物未具任何破坏作用、简单、容易

6、应用、很快有结果且费用较低,因此是最常被利用的检测方式。但是目视检测无法深入了解结构物内部之真正情况,因此在检查完成后,通常选择整体状况较差之区域进行非破坏或部份破坏性检测,以鉴定结构体混凝土及钢筋品质。对所见之缺陷或异常现象,检测其缺陷范围及劣化程度,并推论其主要肇因,以为进一步研判及评估之依据。二、桥梁检测之基本原则2.1桥梁检测员的责任与义务桥梁检测员负有三项基本的责任:1.维护公共安全桥梁检测员的主要责任是在维护大众的安全,使得一般大众在行经桥梁时,能够具有信心而不会迟疑。万一桥梁发生安全上的顾虑,将会造成大众对公路桥梁失去信心。2.确保公共建设投资桥梁系统属于公共工程之一环,其投资所

7、费不赀,任何一座桥梁之不当修复均会增加政府与人民的财政负担。因此,桥梁检测人员应以专业之素养与经济之眼光对桥梁结构目前所处之状况作正确地判断与建议。检测人员如夸大或渲染桥梁之缺陷与危害,动辄建议大规模之修补改建或重建方案,不只有损专业之形象,同时对社会大众亦无实质之利益。3.提供正确的桥梁记录桥梁检测员有义务建立完整而且正确的桥梁记录,如此方能完成下述事项:建立桥梁的历史数据文件,并加以维持确认与评估桥梁维修的需要确认与评估桥梁维护保养的需求桥梁检测员有如下的五项基本的义务:1.研拟检测计画为使检测作业能够在有顺序的系统下进行,检测员得事前做好检测计画,这项计画须包括确定检测的程序,时程表,准

8、备特殊的检测需求(例如非破坏性检测仪器及水中检测等),编列现场注意事项,预先考虑交通维持过程所造成的影响,及其它任何必要的措施。2.准备作业事先准备检测所需要的适当工具及设备,研读桥梁结构档案,并由地图上找出桥梁的所在。3.执行检测作业根据适当的顺序以及桥梁构件编码系统进行检测作业。4.准备检测报告一般检测文件对于进行特殊检测是非常重要的,检测员必须收集足够的信息以保证报告的完整性。5.确定需要维护保养及维修的项目最后的义务系确定需要维护保养及维修的项目,以达到延长桥梁使用年限的目标。2.2桥梁检测的准备作业现场检测工作的成败决定于先期的准备作业是否充分。主要的准备作业包括:1.研读桥梁结构档

9、案准备作业的第一个步骤系研读该座桥梁的各种相关资料包括:(1)桥梁竣工图可以了解桥梁型式、桥孔数、简支或连续桥孔、施工材料、桥面版与大梁的合成作用、下部结构构架、支承及接头的细部资料,还有建造年份以及设计载重等基本资料通常都可以由图上查得。(2)检测报告检测报告可以提供宝贵的历史资料、记录过去的结构状况;根据这些资料可以研判那些构件或杆件需要特别注意,并可供检测员就现有的劣化程度与以前的记录加以比较。(3)维护保养与维修记录在检测阶段,检测员可以根据这些记录详细记载维修的型式、范围以及日期。(4)地质资料记录桥梁基础的资料,砂、泥、黏土较容易产生沉陷及淘刷的问题,所以若基础座落于上述土壤时得特

10、别加以注意。(5)水文资料详细记录河道的形状及位置,还有保护设施与洪水的频率,以及不同洪水的高水位。检测员可以根据这些资料记载河道断面及水位的变化。(6)气象及潮汐资料气象及潮汐资料可透过各种媒体及中央气象局网站,获得所需要之资料,台湾地区河川由于地势因素,水位于枯水期相当低,但一遇到山区暴雨,水位即迅速暴涨,以最近发生八掌溪事件,即可给诸位明显的警惕,因此在实际检测作业前,对于桥梁所在地的天气应加以详细了解,此外,若必须进行过河段或水下检测,尚需注意潮汐时间,避免发生危险。(7)其它资料其它资料如公共设施图,它可以确定附挂管线的型式与数量,路权图则是用来确定路权的范围。2.建立桥梁结构的定位

11、系统另外一项重要的准备作业系建立桥梁结构的定位系统,以确认桥梁各种不同的构件与杆件。如果以前的检测己经设有定位系统,则须采取相同的一套系统、定位系统系依据公路里程行进,以及桥梁的起点与终点。如图1所示之定位系统主要将桥梁分成桥台(A)、跨号(S)、桥墩(P)、大梁(G)、横隔梁(D)等部份,定位系统以桥梁里程数较少之一端。面对里程数增加之方向,以A1桥台之左端设定为原点,分别以检测员之右手方向及正前方向定义为定位系统之X轴正向与Y轴正向,定位之准则如下:图1 桥梁构件定位系统说明:已知跨数编号:m大梁数量:n大梁间之横隔梁数量:q则此跨之构件定位内容为:桥墩:Pm大梁:mG1,mG2,mGn横

12、隔梁:mD1-1,mD2-1,.,mDq-1mD1-2,mD2-2,.mDq-2mD1-(n-1),mD2-(n-1),.,mDq-(n-1) 此定位系统将应用于目视检测记录表格与简图绘制之中,可以有系统地描述各构件所在位置,以免造成混乱。3.研拟检测顺序通常桥梁检测系由桥面版及上部结构开始,再进行到下部结构,但是在进行规划一桥梁的检测顺序时有许多因素必须加以考虑,包括桥梁型式、桥梁构件状况、整体状况,所需要的检测动作,桥梁的规模与复杂性,交通状况,特别的程序。表1系一座中等规模及复杂性不高的桥梁检顺序范例。表1 检测顺序范例1.车道及桥面版3.下部结构引道桥台桥面版背墙伸缩缝护坡人行道及桥墩

13、排水孔基础标示基桩路灯翼墙限高门等交通控制设施2.上部结构4.水道支承垫排水断面主构件河堤副构件河堤保护止震块或防震拉杆开口水深航向指示灯和指示标志4.准备摘要在出发到现场进行检测之前,先准备妥摘要、表格及简图,以减少现场不必要的作业。影印前一次检测报告的简图,如此前一次的缺陷记录可以很容易地更新,多准备几份影本,以便备用。若检测员有两人以上为一组,可进行检测前的讨论并交换意见。5.交通维持当在桥面上进行检测时,检测员得特别注意检查交通维持的设施,并且根据交通安全守则办理适当地使用交通维持设施包括交通锥、标志及号志车等。另外为配合交通管制的需要,检测时程可以配合调整,例如封闭车道可以缩短检测对

14、交通影响的时间,同时也可以提高检测的效率。6.其它考虑因素需要时间:检测报告或桥梁档案得叙述检测所需要的时间,并分配到室内准备作业,交通现场作业及报告准备所需要的时间。交通尖峰时间:在人口密集区域进行桥梁检测工作而需要限制交通时,得利用离峰时间(10:00am至2:00pm)进行,检测时程得配合调整。安装时间:安装时间得考虑检测前及检测中,例如检测配备吊索等作业得提前几天在现场安装就绪,其它装备如压缩机,清洁设备则需要每天安装。因此需要估算适当的安装与卸除时间。信道:如何到达桥梁构件进行检测也是一项需要考虑的因素,所需要的时间也因为现场环境的不同而有所差异。有些桥梁结构需要先行打开人孔方得进入

15、,例如箱型梁。整体状况:桥梁整体结构状况系决定检测时间长短的主要因素。前一次检测报告所记载的整体状况系参考的依据。对于状况较差的桥梁得花较长的时间来进行检测以及记载劣化的杆件,例如计算、绘制简图及拍摄相片等。申请许可:当检测跨越铁路的桥梁时,得事先取得铁路局及主管机关的许可证,检测工作若干扰到交通时亦须事先知会公路警察单位。2.3 桥梁检测顺序与要点桥梁检测程序大部份取决于桥梁的型式,材料及桥梁的一般状况,所以检测员必须要熟悉桥梁基本的检测程序,以应付差异性大的各种桥梁,第一个步骤系订定桥址及桥梁的方位,它需包含桥梁方向、水流方向以及所在公路的方向。最好在桥梁的显著位置标示该桥桥名或桥梁编号,

16、以便检测员的辨识。接着系开始现场的实际检测工作,检测员得非常谨慎地执行,避免遗漏部份构件的检测,特别是结构的重要构件,得更仔细去检测,同时得配合完整的记录。检测顺序并非一成不变之标准,事实上,只要检测人员通盘掌握状况,则其可以规划最适宜其进行之顺序。因为,检测乃以详实为依归,顺序则可以因地制宜、权宜变通。 2.4 检测设备1.标准工具为了能执行准确及范围广泛的检测,必须要配备适当的工具,现场检测时主要的工具如下:清用的工具(见图2)如长柄扫帚、钢刷、刮刀、平头起子、铲子等。检测用的工具(见图3)如小刀、敲击鎯头(带有皮握把)、铅垂、工具皮带附袋子。协助目视检测的工具(见图4)如望眼镜、手电筒、

17、放大镜、检测镜子、染色渗透液。量测工具(见图5)如卷尺、卡尺、裂缝观测镜、厚薄观水平尺及量角器、温度计。文件记录工具、检测表格、现场记事本、三角板、照相机、广角照相机、粉笔及标示器、中心打孔器。其它设备:C型夹、润滑油、防昆虫的雨衣、医药箱等。2.特殊装备对于一般桥梁的定期检测并不需要用特殊装备。但是对于一些特别的桥梁或者特殊检测作业则需要这些配备,检测员亦须了解特殊装备及其应用。(1)测量仪器特殊的环境之下,也许要使用经纬仪、水准仪、丈量杆或其它测量仪器,这些仪器可以定出某构件相对于其它的构件的正确位置。特别是在定参考点时将会使用到。(2)非破坏性试验仪器顾名思义非破坏性检测系在现场进行的材

18、料试验以确认结构体的完整性,而不需要破坏材料。非破坏性试验可以让检测员了解到桥梁杆件的内部劣化情形,同时进行缺陷的评估。通常一般非破坏性试验系由受过专业训练的技术人员来操作,并且说明及解释其结果。图2 桥梁检测时典型清洁工具图3 桥梁检测时典型简易检测工具图4 桥梁检测时典型视觉辅助工具图5 桥梁检测时典型量测工具(3)水中检测设备水中检测主要是在检查下部结构在水面以下的部份,河道的状况,还有淘刷的情形。如果河道狭浅,可以使用简单探测方法,例如钢筋、标杆、卷尺或一根木头等。河道深的话得雇用潜水夫进行水中检测。并且需要配备特殊的装备例如工作台、回音测声仪、透地雷达、空气供应系统、通讯设备、测水深

19、设备等。(4)其它特殊设备有些桥梁检测需要事先配置特殊的设备包括:高压空气/水的设备喷砂设备燃烧、钻孔及研磨设备3.协助检测之机具不论使用何种类型的简单设备,对于高大桥梁,其攀登范围总是有限。这些难于到达的部位,可利用一台能够伸缩、俯仰、进退、旋转,并且可在桥上行走的机具协助检测,这种协助检测的机具目前大致有以下几种类型:(1)铰式升降机型典型之铰式升降机如图6所示。这种类型的装备特别适用于对狭窄部位(如支座)的检查和对一般中、小型高架桥的检查。(2)工作平台型(Mobile Scaffold)图2.7为适用于大范围检查的工作平台示意图。这种装备特别适用于宽度在30m左右的桥梁,臂杆可以跨出桥

20、梁栏杆向下伸下8m,工作平台伸进桥孔可达16m,可以将上部构造的底面全部检视无遗。工作平台自身可以升降,而平台上还可以再装设能行走升降的工作篮,所以对上部构造的悬挑部分或断面很高的箱形梁或型梁都可以毫无遗漏地进行检查。(3)多吊臂杆型(Snooper)是一种由多节臂杆组成的检查机械,臂杆可作360°旋转,可检查到桥梁的每个角落,其尾端可从只一个人站立之篮筒(图8)到可同时站立数人之平台。图6 桥梁检测所使用之铰式升降机图7 桥梁检测时所使用之工作平台图8 桥梁检测时所用之典型多吊臂杆车2.5 安全维护安全维护是桥梁检测首要工作,由于检测工作经常会暴露在危险的情况下,所以参加检测的人员

21、都要非常地谨慎。态度、警觉与常识是维持安全的三项重要因素。1.安全基本原则桥梁检测员最关心的是制造一个安全的工作环境,良好的工作习惯是为重要的因素,包括:保持良好的睡眠,工作时提高警觉。维持健康的体能状态。使用适当的工具。保持工作范围的完整。遵守工作安全守则。应用一般常识与良好的判断。避免饮酒及服食药物。2.个人保护适当的检测服装。工作时得穿著适当的服装,并能配合当时的气候。桥梁检测员检测时得穿工作鞋及配戴工作袋,装简单的工具及记事本等。工作时最好能够戴安全帽以保护头部,在桥面上工作时得穿上反光衣。在特别的工作环境下,例如喷砂等,得配戴护目镜及口罩,必要时得戴上防毒面具。水上作业时,得穿上救生

22、衣,在水上,道路上方或者高空作业时,得系上安全带及系索以确保个人安全。手套则视实际需要而配戴。3.安全预防措施以下系检测作业的一般安全措施:所有现场的电缆或电线都要假设是有电的,所有电源线在检测时最好全部切断,特别是跨越铁路桥梁,得特别注意火车高压电线的事先处理。相互照应,检测时最好维持2个人一组,以便互相支持。水上作业最好能够准备有船只,救生圈等配备,还有无线电对讲,以便紧急时可以对外求援。穿著防水裤在水上作业时要很小心,因为它会进水而妨碍游泳。如果不能避免需在交通上方检测,作业时得将工具、笔记本及眼镜等加以系好,而不致于掉落影响到下面的交通。进入密闭的场所,例如箱型梁内部,得配备手电筒,必

23、要时得考虑准备氧气设备,对于内部是否有毒气存在的可能,也要事先加以检查鉴定,以免发生危险。三、目视检测评估准则进行桥梁目视检测之前,首先必须决定采用之检测评估准则,此一准则之决定将影响未来维修工法与构件选定之决策。过于简单之检测评估检测评估准则,将无法提供足够信息进行维修决策;过于复杂之检测评估准则,将会增加现场检测人员之负担,而且将来进行维修决策较为不易。选择简单适中且具有特色之检测评估方法,对于整个桥梁检测工作之时程、成本或管理有极大之重要性,本文将介绍目前台湾大多数单位使用之D.E.R.&U.目视检测评估准则。此方法将桥梁结构劣化的情形,依严重程度(Degree)、范围(Exte

24、nd)、对桥梁结构安全性与服务性之影响(Relevancy)及维修急迫性(Urgency),称为D.E.R.&U.四个部份加以评估。此法之优点叙述如下:可简化检测工作:此法仅需针对具有劣化现象之构件进行评估,对于状况 良好之构件,并不需要进行评估,因此可以简化检测工作,并凸显桥梁招致损坏之重点所在。强调缺陷对桥梁整体重要性之影响:此种评估不但针对劣化严重程度与劣化范围进行评估,同时亦对缺陷对桥梁整体重性之影响进行评估,其中包括对桥梁安全性与交通安全之影响。简化计算机资料之输入:由于仅针对具有缺陷之构件进行评估,因此仅需记录具有劣化现象之构件信息,对于其它功能完整之构件,并不需要将该信息

25、键入计算机中,可以减少并简化资料之输入与输出份量,检测报告将更为精简。由于台湾现有桥梁近两万座,如此庞大的数据库,可因采用本法,而精简数据库之结构与储存量。在进行目视检测评估时,由于考虑到检测员检测工作之方便及现象能够充分表达的情况下,对于每个参数的表达级数,不宜过多或过少。过多等级的表达,例如十分法,对于劣化现象之评估详细程度有极大的帮助,但往往会造成检测员的分办现象与判定级数之困扰,不同的检测员可能因看法不同,对级数之给定将会有不同之差异;而过少之级数,例如二分法,对于劣化现象之评估结果,可能产生极大之偏差。一般认为级数分成四分至六分可以满足以上叙述之要求,因此本文拟分为四个等级加以评估,

26、其评估值为1-4,如果评估值为0,则有其特别代表之意义:程度为0时,表示无此项目;范围为0时,表示无法检测;影响性为0时,则表示无法判别;其评估准则如表2所示。表2评估准则 01234程度无此项目良好尚可差严重损坏范围无法检测微 <10%<30%<60%<影响性无法判别微小中大急迫性无此项目例行维护3年内必须维修1年内必须维修紧急处理维修四、检测表格的使用方法检测表格之型式如表3所示。该表格具有桥梁编号、名称、地点、中心桩号、结构型式、桥孔数等项目,以记录桥梁的基本资料,另外必须检测的项目共计21项,其中第1至第11项为一般检测项目,当检测人员到达第一座桥梁时,应先对该

27、桥梁进行此一般项目全面性的宏观检视,并将有缺陷的检测项目,依据缺陷的程度、范围及对整体桥梁安全及服务的影响性,分别填写适当的值后,再针对每座桥孔进行第12至第20项检测项目的检视。除了记录缺点外,检测员还可以在修复工法表上选择适当的修复工法,并填写预估的修补数量、单位及修复的急迫性,详表4。修复工法不需检测员详细逐字填写,可从各检测项目的修复工法表中选取即可,最后再填写检测员对该座桥梁的整体意见,以提供桥梁管理维护人员更多的信息。若检测员认为自己的能力无法判定某些检测项目,或是必须配合进一步的破坏性或非破坏性检测时,可在右下角的"是否需要进一步检测"中填写"是(Y

28、ES)",则检测单位应派资深工程师再至现场就该项目进行检测,或安排进一步的特殊检测。表3 目视检测表格表4 修复工法表表4 修复工法表(续)五、劣化程度与整体结构安全性与结构性评估D.E.R.&U.的检测方法是分别针对构件劣化的程度(D)、范围(E)、及对整体结构安全及服务性的影响(R),三方面给予评估。其中劣化的范围(E)可由目视直接评估,然而,由于劣化的现象种类繁多,各种现象的劣化程度各有不同,因此有必要制作一简易的表格便于检测工程师做参考。5.1劣化程度的评估将对混凝土剥落、路堤冲刷或侵蚀、基础冲刷、路堤沉陷、蜂窝、挠曲裂缝、剪力裂缝、排水设施阻塞、护栏劣化、保护层厚度

29、不足、摩擦层表面劣化、支承劣化、伸缩缝劣化、混凝土表面劣化、洪水冲积物等十五项的劣化程度由轻微到严重逐条列表说明,同时对目视检测评估方法中的劣化程度(D值)作评估(如表2.5所示)。5.2 劣化现象对整体结构的安全和服务性的影响各个不同的构件,在不同的位置,产生不同的劣化现象,对整体结构的安全和服务性的影响值(R),就必须基于工程师的工程经验和工程素养来判断。对于一般初用D.E.R.&U.检测方法的工程师而言,R值的判定可能是一个困扰,因此,针对各个构件的各种劣化情形的R值列成表格,提供检测工程师作参考。如表2.6所示,除了提供R值的参考之外,同时附上修复的工法与修复的急迫性附表,提供

30、检测工程师选择。检测工程师可根据现场劣化的情形,记录最适当的修复工法与劣化部分修复的急迫性,提供决策者参考。六、目视检测的要领桥梁检测员必须要熟悉了解桥梁各组件的功能及破坏形式,以利现场目视检测作业,以下仅就目视检测的各个项目的检测方法作重点叙述。对于桥梁检测基本原则及要领及损坏模态详细说明请参考其它相关参考资料。6.1 一般检测项目当检测人员到达欲检测桥梁时,应先对该桥梁进行此一般项目全面性的宏观检视。这些检测的项目列于检测表格的第二栏,包括第一项的引道路堤,到第十一项的栏杆及护栏,与第二十一项的其它。以下针对各个项目的检测方法作重点叙述:1.引道路堤评估引道路堤的沉陷、淘空及边坡滑动情形。

31、路堤的稳定性是考虑的主要因素。路堤边坡沉陷、陡峭及溃坏都是边坡不稳定的现象。检查垂直于坡度方向的泥土开裂,通常这种现象的发生表示路堤边坡开始溃坏。2.引道护栏检测时应对两侧的栏杆与RC胸墙的劣化损坏进行评估。检查其劣化情形及冲撞造成的损坏。金属组件应检查裂缝及因锈蚀所产生的断面减少及固着物及锚锭组;混凝土组件应检查碎裂、裂缝及风化情形;木质组件则应检查撕裂、腐蚀、虫害及对支撑构件的适当连接。检测要点如下:检查栏杆有无过度松动或弯曲,尤其应注意护栏弯曲是否影响车行安全。护栏柱子是否垂直埋立于结实的基础中。检查护栏所用材料的劣化情形。假如引道护栏是高速公路连续护栏的一部份,则以桥台起始60公尺为检

32、测范围。3.河道的检测包括以下项目适当的开口:评估桥梁座落的河道,其开口大小及位置情形。评估 上游洪水时对桥梁下部结构影响及基础冲刷的防范。侵蚀与冲刷:检查河流护堤及深度的变化。检查是否有增加水流速度的情形,例如:部份河床的沉积,由于桥梁下部结构的突出或淤积而使河道偏移,不适当的开口等。同时应将新的冲刷资料与以往的记录比较。河道沉积:检查河床的沉积或植生的阻塞。沉积会导致发生洪水的危险或造成河道其它部份的冲刷。河堤保护:检查河堤保护的功能。对于主要河川,大部份都有实施河川整治计画,而没有河堤,此时应对河道筑堤上防虫侵蚀的保护材料劣化进行检查评估。4.护坡和保护设施的检测要点包括:沉陷:检查护坡

33、是否有不均匀沉陷或淘空的情形发生。移动或遗失:护坡是否因年代久远而使得表面保护设备有移动或移失的情形发生。溃坏或洪水冲坏:检查是否有因洪水冲刷而引起的溃坏发生。植物生长:植物的生长可能会造成表面混凝土等保护设施产生劣化等现象。5.桥台体检测桥台桥体的状况,包括重力式桥台的胸墙,溢土式桥台的柱及帽梁。检查项目:检查桥台体是否有倾斜、开裂、垂直式侧向移动的现象。检查是否有材料劣化现象。检查混凝土的网状裂缝、碎裂、剥落及空洞等缺陷。6.翼墙/挡土墙检查翼墙的结构状况及其维持背面填充材料的能力,并就其损坏情况进行评估。墙体结构的混凝土剥落、网状裂缝及风化等现象,同时可以敲击回音方式探测混凝土的空洞。7

34、.摩擦层检查要点如下:检查桥面摩擦层的物理状况及行驶品质。检查铺面的裂缝及碎裂,沥青铺面的裂缝或分解。检查因级配侵蚀而引起的路面崎岖不平。8.排水对桥梁引道排水及桥面排水系统加以评估。评估桥梁排水时,最重要的就是观察桥面排水的纵、横断面,会不会造成桥面严重积水而影响行车安全。检查要点如下:检查引道路面横断面坡度及路面凹陷情形。排水沟侵蚀及堆积物充塞或集水坑阻塞情形。检查引道积水情形。检查桥端纵向坡度是否会造成水流向桥上。9.缘石及人行道检查要点:检查因撞击造成的损坏,以及线性排列是否适当。检查是否有因桥梁铺设桥面而降低路缘高度,导致路缘的原设计效用无法发挥。检查碎裂、剥落及其它混凝土劣化现象。

35、检查缘石暴露的钢筋是否突出 到路面。10.人行道检查项目:所有人行道都必须检查它们行走表面的品质。如果人行道是结构体的一部分,则需检查它们的结构性能。当检查封檐底版时,若有严重劣化情形产生以及无法有效支撑栏杆锚锭时,得给予评估严重性D值不得低于3,封檐底版若是有混凝土掉落现象,也会对桥下的行人或交通造成危害。11.其它包括以下几个检测评估项目:照明设施、交通标志设施、其它公共设施。若是属于桥梁主管单位所属权限范围之内,则应予建议维护;若不属于桥梁主管单位之权限,则应去函主管单位建议其维修。(1)照明设施:检查混凝土支柱的裂缝与碎裂,金属支柱的生锈、腐蚀及裂缝,铝质支柱的疲劳裂缝。在路灯部份,应

36、检查所有支柱连接是否牢固。检查冲撞所造成的损坏。(2)交通标志设施:检查净高标志遗失及标志油漆脱落。检查标志支撑结构的劣化损坏。检查引道上标志基础材料的流失情形。检查冲撞所造成的损坏。(3)其它公共设施:对附在结构上的公共设施的状况加以检测评估,这包括水管、电气管路、瓦斯管路、电缆、连接箱、伸缩接缝、管阀、排气管、绝缘物等。检查要点如下;检查管路的渗漏、破碎、裂痕、生锈及覆盖物的劣化现象,假如桥台发生沉陷现象,检查所有管路破裂情形及伸缩接缝的问题。检查水或污水渗漏到桥面版或其它构件上而造成腐蚀问题。检查附在桥下的公共设施会不会减少桥下穿越的净高或影响交通的通行。检查密闭压力管的排气孔及排水孔。

37、检查电气线路的松动、电线及绝缘体。检查连接箱的潮湿、排水、绝缘及盖板是否存在。如果在人行道发现裂缝,检查埋在人行道内的导管是否有裂痕产生。6.2 各跨构件的评估在作完全面性的一般检测之后,接着应针对各跨结构构件作仔细的检测。检测的项目包括第十二项桥墩基础,到第二十项伸缩缝。并且应依照定位系统中所定义的桥跨及构件编号进行检测及记录。以下针对各个项目的检测方法作重点叙述:1.桥墩基础检查桥墩基脚的状况,同时检测评估基础材料的任何缺陷,及可能因沉陷而导致损伤桥墩或上部结构的部份。检查要点如下:混凝土劣化的情形,例如:网状裂缝、剥落、碎裂及空洞混凝土,同时检查钢筋是否锈蚀。检查基础的沉陷及位移、支承过

38、量的移动(此项移动也有可能被铺面压挤所形成)或上部结构不正常的下陷或上升。不均匀的沉陷会造成桥墩产生大的裂缝。检查覆土材料的扰动与流失,检测护块铺面的平整性,以及检测不规则的覆土坡度。检查水中的桥墩的淘刷,检测员必须探查河床或测深来了解淘刷的现象。假如河床是靠近基脚的底部时,检测员应该探测基础侵蚀情形。受淘刷的位置、深度及断面尺寸应予以记录,并应尽可能拍照记录。2.桥墩墩体检查混凝土一般劣化,例如网状裂缝、剥落、碎裂、裂缝及空洞声音;以及所有墩体不稳定现象,例如倾斜现象及水平方向或垂直方向的位移。(1)帽梁检查项目:保护层:一般所检测到的混凝土帽梁都会有大量钢筋在顶部,这些钢筋摆设的位置保护层

39、都很薄,很容易因水、盐份或杂物的影响而导致锈蚀损坏。钢筋锈蚀:初期锈蚀损坏的现象是裂缝及薄化,后期现象是保护层混凝土的碎裂,混凝土帽梁得利用鎯头敲击以找出薄化的区域。混凝土劣缝:混凝土同时必须检查材料性裂缝与结构性裂缝。(2)墩柱检查项目:所有柱子须检测倾斜、沉陷的现象。检查车辆或其它物体撞击的损坏。检查混凝土劣化情形,特别是在靠近水面、地面及暴露在路面排水的范围处。检查网状裂缝、风化、碎裂及裂缝,所有混凝土部份得使用鎯头敲击探测薄化或空洞混凝土。3.主构件检测主构件是否因下部结构或基础的溃坏而导致二次弯矩所造成的损坏,混凝土的裂缝、碎裂、剥落及风化情形,除此之外应对以下项目作检测。检测要点如

40、下:检查是否有因支承混凝土的剥落,引致角隅的压力所造成的破坏。检测最外端的大梁或桥面版是否受超高的车辆撞击而受损。检测时应将主要构件的裂缝画出,以便于检讨构件的强度和耐久性。支承附近的斜裂缝表示构件已受剪力破坏,而跨距中央的裂缝则表示构件受挠曲作用下的拉力裂缝。所有开裂的钢筋混凝土都应注意其大小及深度,同时研判裂缝是否严重。温度的变化亦是造成裂缝的原因之一,检测时应将其可能性列入考量。对于预力桥梁在检测时应特别注意以下几个缺点:靠近支承附近的梁翼处若有轴向裂缝发生,则表示其横向补强筋不够。若梁身发现横向裂缝时则表示预力严重的丧失或是预力钢键的位置不对。在支承附近或钢键的锚头附近混凝土的裂缝或剥

41、落常常是由于不良的设计所引起。在箱形梁的开口附近的翼板和腹板应该详细的检验混凝土是否有开裂的现象。4.副构件副构件设计的目地是传递活载重。其由于断面深薄的特性,因此,在施工时有一些困难而容易导致劣化的发生,因此应对以下的项目作检测。检查要点如下:检查混凝土碎裂、剥落、裂缝、风化、蜂窝等劣化。检查是否有碰撞损坏或者排列不恰当的现象。检查其与主构件连接处是否有裂缝发生。检查当活载重通过时副构件的行为。检查是否有超载所造成的裂化现象。5.桥面版结构桥面版混凝土通常是由桥面版顶部及其周围开始劣化,而朝着下方,内部继续延伸,直到包含整个桥面版。观察桥面版当车辆通行时,检查过度挠曲现象,并注意听当车辆走过

42、会不会产生不正常的声响。检查时下列事项:裂缝:检查结构性,或收缩、温度、及施工品质等材料性裂缝。剥落:检查因桥面版暴露在气候下和因交通频繁而受损,以致砂浆和骨材流失,或其它的面层表面受霜害和盐害等劣化情形。破碎:检查破裂表面的混凝土脱落。钢筋腐蚀:检查混凝土表面的锈斑,严重时将会产生裂缝和混凝土剥落。渗漏:通常发生于施工缝,在薄构件可能衍生成裂缝,最可能的地方是在桥面版的断面变化处,例如:缘石处和预力钢梁之间或其上方。浸水:检查因水渗透硬化混凝土的裂缝或孔隙,溶解混凝土中的氧化钙和其它成份而在桥面版下方产生污斑,在裂缝处有斑纹或钢筋锈垢。因混凝土碱度降低,可能会造成钢筋的腐蚀。孔洞:水的侵入造

43、成钢筋锈蚀,也更容易受到化学破坏。这种情形通常发生在捣实不易之处,如版筋密集或角落等地方。桥面版表面磨损:桥面版直接做为车道之用。过度移位或震动:检查桥面版是否太薄而不符设计要求。意外事故损害:发生在大型超高车辆通过桥孔撞击而发生。化学破坏发生在工业区或沿海地区,导致混土表面破坏。6.伸缩缝检测项目:检查伸缩缝中是否有杂物阻塞,影响其功能。检查车行经过伸缩缝时的平顺度。检查是否有钢筋凸出影响行车安全。七、桥梁管理系统台湾高速公路局(以下简称高公局)于1992年10月16日成立桥梁检测维护小组,加强桥梁构件劣化之检测与维护,综理及督导桥梁检测评估作业,并每半年定期召开工作检讨会报一次。小组设督导

44、分组及作业分组。督导分组由局本部之技术组及工务组组成,负责策划并督导桥梁检测、评估、建文件及维修作业之推动。作业分组由区工程处及所属工务段组成,执行辖内桥梁检测、评估、建文件及维护之作业。俟后高公局有鉴于桥梁结构安全维护之重要性,委托昭凌工程顾问股份有限公司建立计算机化之管理系统与检测方法,于1998年开发完成国道高速公路局桥梁养护管理系统,其具有基本数据模块、检测数据模块、耐震检测模块、优选排列模块、预算编列模块、维修资料模块六大功能模块,以满足其桥梁养护管理之所需。其中,此系统所利用之检测评分方法为与南非工程顾问公司共同开发之(D.E.R.&U.)目视检测方法。基本资料模块本模块提

45、供使用者新增、编辑、查询、修改及打印桥梁之基本资料,本模块中登录桥梁位置资料、合约资料、档案图说资料、结构型式资料、几何资料、设计载重资料、道路配置资料、河川水文资料、耐震设计资料、地质资料、附属设施、拓宽维修资料、及附注13项资料类别。检测资料模块本模块提供使用者新增、编辑、查询、修改及打印桥梁之DER检测值。利用本模块,使用者可选择打印空白检测表格、本桥本次检测资料列表、本桥历次检测资料列表、所有桥梁最近一次检测资料列表等方式打印。耐震检测模块本模块提供使用者新增、编辑、查询、修改及打印桥梁之耐震评估得分。本模块所使用之表格为交通部部颁之“公路桥梁安全初步评估表格(耐震分析)“,其所提供之

46、评估准则为落桥评估、强度韧性评估及稳定性评估之评估标准为:(a)分数大于60分者,安全有疑虑,应立即进行详细的安全检测及评估。(b)分数大于30分至等于60分之间者,安全略有疑虑,近期应进行详细的安全检测及评估。(c)分数小于或等于30分者,安全无疑虑,但须继续进行例行性检测维护。优选排列模块本模块提供使用者新增、编辑、查询、修改及打印桥梁之各项指针。本模块中是利用桥梁检测数据(即各项构件之DER评分值),以及其它相关之条件参数,计算状况指针、优选指针、功能性指针与整体优选指针等四项指针,以作为排序之依据。此四项指针之定义分别如下:状况指针(Condition Index, CI )此一系统系利用桥梁检测所得各构件之D、E、R值及各构件相对于桥梁之重要性(权重),计算桥梁之结构状况,其计算公式如下:其中,Ici为构件i之状况值(Item Condition),Icij为构件i之第i部份之状况值,n为各构件之总数Wi为构件i相对于桥梁之权重a为相关重要性参数,通常取1,

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