许昌市干线公路桥梁水下基础构件检测方法研究

摘要：本文河南省许昌市干线公路桥梁涉水基础为例，介绍桥梁涉水基础的分类方法及对应的检测手段；论述了许昌辖区内干线公路桥梁水下基础的检测方法研究，对水下基础的检测进行探讨，对其耐久性和安全性进行分析评定，为辖区内桥梁水下基础构件检测提供范例。

关键词：干线公路桥梁；水下基础检测；耐久性；安全性。

中图分类号：U446.2 文献标识码：B

1  工程概况

近年来，由于桥梁水下基础缺陷造成的桥梁事故频繁出现。黄河大桥为重点关注桥梁，2021年河南郑州“720”特大暴雨灾害水位超过警戒线，对河床冲刷及墩台基础的冲刷影响较大，且部分桥梁下部结构修建年代久远，结构类型多样，桥梁安全运营存在一定风险，鉴于许昌市辖区内干线公路桥梁未进行过水下基础检测工作，本次依据近年来桥梁水下基础构件检测的重要性和迫切性，桥梁管养部门应开展对所辖桥梁的水下结构物的特殊水下检测工作，确保桥梁的安全运营。根据《公路桥涵养护规范》[1]（JTG 5120-2021）第3.6节相关规定，对运行一段时间的桥梁涉水基础进行特殊检查，排除安全隐患，对桥位处河床进行量测，建立河床基础数据，对桥梁水中基础的表观缺损、冲刷淘空以及河床断面的变迁情况进行检测，确保桥梁安全运行，排查水中隐蔽构件的实际状况，为桥梁的安全保驾护航，针对辖区内干线公路桥梁进行排查调研，并根据实际踏勘调研情况开展桥梁水下基础检测工作。

2  桥梁水下基础检测方法

2.1 水下基础详细检查

检查桥墩、桥台水下部分有无裂缝、剥落、空洞孔洞，并确定病害位置、尺寸、严重程度；墩台水下基础淘空、钢筋外露、钢筋锈蚀等检查；桥墩水下承台、桩基裂缝、剥落、施工缺陷、冲刷淘空、钢筋外露、钢筋锈蚀等检查；水下墩台基础有无受船只、漂浮物撞击等检查；水下墩台基础有无受船只、漂浮物撞击等检查。主要针对桥墩及基础等构件的水下部分进行缺损检查。

1）对于承台下接基础的承台（或扩大浅基础）周边，延周长方向，每1.5m（宜≤1.5m，方便潜水员每个部位能够到位检测）布置一条检测线，由潜水员借助潜水设备按照自下而上进行检查，确定墩台水下部分有无裂缝、剥落、空洞孔洞，并确定病害位置、尺寸、严重程度、判定病害等级；并详细检查墩台水下基础有无淘空、钢筋外露、钢筋锈蚀等，并记录位置、尺寸和程度；最后检查墩台基础有无受船只、漂浮物撞击，并记录外置、尺寸及程度。通过潜水员（或水下机器人等）实现对桥梁水中墩台结构物的到位检测，并定量描述记录病害置、尺寸和程度等具体缺损情况，判断病害技术状况等级和影响程度，实现对桥梁水下结构物安全的检查和判断。具体检测下水位置分布示意图见图2-1。

2）对于桩柱式桥墩，桩基（桥墩）延周长方向分为四等份由潜水员（或水下机器人）按照自下而上进行检查，确定墩台水下部分有无裂缝、剥落、空洞孔洞，并确定病害位置、尺寸、严重程度、判定病害等级；检查墩台水下基础有无淘空、钢筋外露、钢筋锈蚀等，并记录位置、尺寸和程度；检查墩台基础有无受船只、漂浮物撞击，并记录外置、尺寸及程度。如图2-2所示。

2.2 河床断面测量检测

桥位所在河床冲刷、墩台基础外露等检查；河床断面情况检查。针对桥位处河床，进行水深周边水深测量，分别在桥墩外缘线上、下游10～20m范围内进行测量，测深点间距不大于5m，并与历史河床资料对比，确定河床冲刷情况，并分析其影响；绘制桥位所在河床的断面图。

1）查看设计文件、地勘资料、桥梁水文资料等，了解桥位处河床情况及桥梁水下构件的埋深情况；2）根据水深情况，建议对桥位处分上、下游进行河床断面测量，可采用声纳测深设备对河床断面进行测量，也可在水位较浅、桥垮较短的河流进行标尺测量河床各测点高程，也可采用标尺测量与声纳测深设备结合，采集实际河床线后与原设计河床线进行对比分析得到，河床冲刷量。3）确定测定方法后，根据桥位确定各测线相对桥梁的位置，对不同的测线进行河床断面测量；4）绘制河床断面图，并对河床冲刷情况进行分析，如图2-3为河床断面测点分布示意图。

2.3 基础冲刷及淘空检测

基础冲刷检测：主要是对构件周边水深的测量，确定水下构件的周边一定范围内的水深，确定构件周围河床冲刷情况。具体流程如下：1）查看设计、施工、竣工等图纸资料，熟悉待检水下构件的结构形式、周围埋深，制定对应的测量方案；2）依据水下构件形式，划分测量区域，确定测点数量。根据测点分布图进行水深测量：A、对于承台接桩基础，沿承台周长每1.5m布置一条测线，每道测线往外延伸0.0m、0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m布置6个测点，进行水深变化趋势比较。B、对于桩柱式桥墩，在桩基（桥墩）垂直四个方向布点，每个方向向外延伸0m、0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m布置6个测点，进行水深变化趋势比较，如图2-5示意图所示。

3  结语

根据辖区内干线公路桥梁水下基础情况，依据《公路桥梁水下构件检测技术规程》[2]（T/CECS G：J56-2019）相关要求，根据干线公路桥梁水下检测项目文件及相关要求，对许昌市辖区内国省干线公路桥梁涉水基础进行水下基础特殊检查，按照《公路桥涵养护规范》（JTG 5120-2021）养护检查要求，对辖区内干线公路桥梁水下构件进行水下特殊检测工作，以便于下一步针对干线公路桥梁水下基础隐蔽构件制定合理的养护对策，为辖区内干线公路桥梁隐蔽构件的技术状况评定提供数据支撑，并为下一步进行水下基础的养护工作提供技术支持。针对辖区内出现的桥梁水下基础构件病害情况，依据检测状况对桥梁水下基础构件的病害进行分类分析，并依据规范标准给出评定标度，进行水下基础构件的技术状况评定，在评定基础上采取对应的分类处置办法，针对1、2类构件依据资金情况适时安排水下基础构件的预防性养护；针对3类构件根据实际情况采取修复养护，修复病害恢复其耐久性和安全性；对4类、5类构件及时采取水下基础维修加固，对其采用增大截面、扩大基础等方式针对水下基础构件及时加固，恢复其安全性功能，对缺损水下基础构件难以恢复安全性的，可以考虑采用拆除重建或改建等方式保障干线桥梁下部基础的安全运营。

参考文献：

标准、规范：

[1].中华人民共和国交通运输部 公路桥涵养护规范：JTG 5120-2021 人民交通出版社，2021.

[2].中华人民共和国交通运输部 公路桥梁水下构件检测技术规程：T/CECS G：J56-2019 人民交通出版社，2019.

作者简介：徐力（1986-02-08），男（汉），河南许昌人，硕士研究生，主要从事国省干线公路桥梁养护管理工作