顏廷寨
(鄆城縣交通運(yùn)輸局,山東 鄆城 274700)
公路橋梁在建設(shè)完成后,其質(zhì)量方面未出現(xiàn)任何問題即投入正常使用。因此,為保證公路橋梁在使用安全性,從根本上降低交通事故發(fā)生的概率,公路養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)加大對(duì)公路橋梁養(yǎng)護(hù)以及維修的重視,并且利用現(xiàn)代化的專業(yè)技術(shù)及科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)方式對(duì)公路橋梁進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù),在延長橋梁使用壽命的同時(shí),為廣大群眾提供更加安全、方便的日常出行條件。
公路橋梁的質(zhì)量直接影響交通運(yùn)輸?shù)陌踩约胺€(wěn)定性,因此必須高度重視對(duì)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作。通常情況下,公路橋梁在使用過程中易受到外界自然環(huán)境因素的影響,如暴雨、暴風(fēng)、泥石流、鹽堿水蝕及風(fēng)化等,并且一旦發(fā)生較為嚴(yán)重的自然災(zāi)害,往往會(huì)對(duì)高速公路橋梁造成十分嚴(yán)重的損傷。同時(shí),隨著各種大型運(yùn)輸車輛的不斷增多,也極大加快了公路道路橋梁產(chǎn)生的損耗。因此,一旦發(fā)現(xiàn)橋梁出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,須及時(shí)展開全方位的檢測(cè)和維修,否則不僅會(huì)造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,甚至還會(huì)引發(fā)交通安全事故。由此可見,公路橋梁的養(yǎng)護(hù)和維修加固十分重要,公路養(yǎng)護(hù)管理人員必須定期開展橋梁檢查與日常養(yǎng)護(hù),及時(shí)解決存在的各種安全隱患,避免因養(yǎng)護(hù)工作不力而發(fā)生一些不必要的安全問題[1]。
公路橋梁病害類型及成因公路橋梁的常見病害主要包括橋梁裂縫、沉陷、龜裂。主梁與主拱圈受拉部位開裂、破損、承載力下降,防水層防滲功能喪失引起混凝土剝離、鋼筋銹蝕,以及支座結(jié)構(gòu)損壞引起傾斜、錯(cuò)臺(tái)及位移等。
在橋梁設(shè)計(jì)階段,由于部分設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足,現(xiàn)場(chǎng)勘查環(huán)節(jié)流于形式,或者設(shè)計(jì)理念陳舊,導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,當(dāng)橋梁投入運(yùn)營后,橋梁主體結(jié)構(gòu)或者局部區(qū)域的病害就會(huì)逐步顯現(xiàn),進(jìn)而埋下重大的安全隱患。
在橋梁施工階段,由于部分施工單位技術(shù)交底工作不到位,或者部分施工人員違反操作規(guī)程,盲目進(jìn)行施工。施工方法不當(dāng)引起的病害具有隱蔽性特點(diǎn),在橋梁投入使用初期,病害現(xiàn)象并不明顯,但是隨著時(shí)間的推移,橋梁病害將越加明顯。比如橋面接縫銜接不平整、不順直,極易發(fā)生橋梁跳車現(xiàn)象。
由于橋梁所在地冬夏溫差、早晚溫差較大,導(dǎo)致橋梁表面混凝土層極易產(chǎn)生溫度裂縫,如果不及時(shí)處理,裂縫寬度將越來越大,甚至出現(xiàn)橋面沉陷現(xiàn)象,對(duì)過往車輛的通行安全造成嚴(yán)重影響。另外,由于橋梁所在地降水量大,加之橋面排水設(shè)施的排水功能較差,導(dǎo)致橋面出現(xiàn)大量積水,在積水常年侵蝕作用下,橋梁鋼筋極易產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象,使橋梁整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降[2]。
由于橋梁所在地重型車輛通行量較大,橋梁在長期車輛荷載的作用下,橋面混凝土極易產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。另外,在車輛行駛過程中,油箱內(nèi)的汽油、柴油以及車輛自身產(chǎn)生的油污極易給橋面造成污染,這些化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過長時(shí)間沉淀與滲透,與橋面的混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng),加速混凝土的腐蝕速度,如果不及時(shí)予以處理,將給橋面通行安全造成嚴(yán)重影響。
養(yǎng)護(hù)施工單位由于維修、養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng),在處理橋梁病害時(shí),為加快施工進(jìn)度,往往更注重表面維護(hù),導(dǎo)致橋梁的潛在病害依然存在。比如在維修橋梁支座時(shí),改變了支座整體結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),或者在橋梁加固施工時(shí),施加的預(yù)應(yīng)力大小及位置不當(dāng),都容易引起二次病害。
公路橋梁在經(jīng)過長時(shí)間的使用后難免會(huì)在荷載作用、外部環(huán)境等因素的影響下出現(xiàn)各種病害問題,為了能夠全面提升公路橋梁的使用性能,就必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范有效落實(shí)養(yǎng)護(hù)工作,該項(xiàng)工作的開展可以從以下方面入手:1.每隔一段時(shí)間需要對(duì)公路橋梁路面進(jìn)行清理,及時(shí)修補(bǔ)涂料風(fēng)化區(qū)域。2.反復(fù)檢驗(yàn)公路橋梁的主體結(jié)構(gòu),如果在檢驗(yàn)過程中存在病害現(xiàn)象,就需要及時(shí)開展維修工作[3]。3.全面落實(shí)公路橋梁防排水性能的檢查工作,如果存在排水不暢以及積水嚴(yán)重的問題,就需要進(jìn)行仔細(xì)檢查。4.對(duì)公路橋梁中的鋼制結(jié)構(gòu)或者木質(zhì)結(jié)構(gòu),需要使用防腐涂料進(jìn)行涂刷,以此來增加結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能,以免由于外部環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)生銹以及腐爛等問題。
此外,需要對(duì)公路橋梁復(fù)數(shù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的安全性能進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè),該項(xiàng)工作的開展主要從以下幾個(gè)方面入手:1.分析公路橋梁的既有承載力,將其與預(yù)計(jì)建設(shè)承載力進(jìn)行對(duì)比,在此基礎(chǔ)上,明確公路橋梁的損壞情況。2.對(duì)公路橋梁施工過程中的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)記錄與存儲(chǔ),共享公路橋梁工程中的數(shù)據(jù)變化以及維修狀況,以便在后期養(yǎng)護(hù)工作中工作人員能夠根據(jù)數(shù)據(jù)庫找到重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)區(qū)域,避免出現(xiàn)類似的情況。
在開展公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作的過程中,需要注意以下方面內(nèi)容:1.公路橋梁的養(yǎng)護(hù),應(yīng)該嚴(yán)格按照“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的原則,以橋面為內(nèi)容展開養(yǎng)護(hù)工作,將承重位置的養(yǎng)護(hù)工作作為重點(diǎn)內(nèi)容,全面強(qiáng)化公路橋梁的養(yǎng)護(hù)力度。2.公路橋梁養(yǎng)護(hù)作業(yè)的實(shí)施,需要用到科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)技術(shù),并且要注重對(duì)養(yǎng)護(hù)方法的創(chuàng)新,提高養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平,強(qiáng)化公路橋梁養(yǎng)護(hù)機(jī)械設(shè)備的使用。3.由于公路橋梁工程項(xiàng)目的性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模以及技術(shù)的難易程度不同,所以,可以將養(yǎng)護(hù)工作分為小修、保養(yǎng)、改建、裝修、大修以及專項(xiàng)工程等幾個(gè)類型。4.對(duì)于公路橋梁的養(yǎng)護(hù),應(yīng)該重視經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案的選擇,為了盡可能減少養(yǎng)護(hù)成本,就需要大力使用現(xiàn)有的工程材料和工程設(shè)備。
一般情況下,對(duì)公路橋梁使用性能的評(píng)價(jià),需要從外觀檢測(cè)、負(fù)荷試驗(yàn)以及數(shù)據(jù)計(jì)算這幾個(gè)方面進(jìn)行,并且要嚴(yán)格按照該結(jié)果來擬訂合理的維修加固方案開展相應(yīng)的工作。面對(duì)嚴(yán)重受損的公路橋梁,維修加固工作的開展需要暫停正常通行,所以,在選擇維修加固方案的時(shí)候,需要以盡可能減少對(duì)交通產(chǎn)生的影響為主,此外,還應(yīng)該做好常規(guī)施工工藝的調(diào)整工作,嚴(yán)格按照前期監(jiān)測(cè)工作中遇到的問題來使用合適的加固技術(shù)[4]。從另一方面而言,人們面對(duì)公路橋梁的維修加固工作,需要充分考慮到施工人員的安全問題,有效落實(shí)安全防護(hù)工作,以免出現(xiàn)安全問題。公路橋梁的維修加固工作應(yīng)該從橋梁加固位置進(jìn)行劃分,將其分為上下兩種加固方式。在對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的過程中,經(jīng)常用到的方法有加大截面、體外預(yù)應(yīng)力加固、增加輔助構(gòu)件以及改變體系等方式。而對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固,經(jīng)常會(huì)用到擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、鋼筋混凝土套箍法以及高壓旋噴注漿加固方法等等。值得注意的是,上述方法的使用,需要結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行選擇。根據(jù)適合使用的特征性能進(jìn)行劃分,可以將混凝土加固方法分為以下幾種:
如果橋梁在正常使用過程中出現(xiàn)了一些零件問題,影響到正常使用,就需要及時(shí)做好該位置的加工處理工作。一般情況下,橋梁在承受跨中位置、負(fù)彎矩位置、拱橋拱頂以及其他界面位置存在問題時(shí),需要做好這些部位的強(qiáng)化加固工作,使用擴(kuò)大截面、粘貼纖維復(fù)合材料以及粘貼鋼板等加固方法進(jìn)行處理。
錨噴混凝土技術(shù)主要利用壓縮空氣將新混凝土集料噴射到原橋面的裂縫位置,以起到黏結(jié)作用,使之與原橋面構(gòu)成統(tǒng)一整體。該技術(shù)所使用的混凝土水灰比介于0.40~0.45 之間,保證混凝土與鋼筋之間具有較高的黏結(jié)強(qiáng)度。錨噴混凝土技術(shù)是近年來出現(xiàn)的一種新型橋梁加固維修技術(shù),其加固原理主要是借助新增加混凝土與受力鋼筋的整體性,來提升橋梁承載強(qiáng)度。該技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性好、施工便捷、不影響交通等優(yōu)點(diǎn),尤其在拱橋加固施工中較為常用。
在加固橋梁臺(tái)身時(shí),可在每一個(gè)墩臺(tái)之間設(shè)置鋼拉桿,以限制其出現(xiàn)水平位移,如果橋梁臺(tái)后不具備開挖條件,則可以在臺(tái)前增設(shè)支撐擋土墻、支撐肋或支撐桿,調(diào)整施工方案,將其改成埋置式橋臺(tái)。另外,可以在橋梁臺(tái)身處設(shè)置多道鋼筋混凝土水平U 形箍,以起到緊固作用。在加固橋梁墩柱時(shí),可以選用粘貼碳纖維布的方法,首先將橋梁墩柱表面殘留的附著物予以清理,然后將環(huán)氧樹脂基均勻涂抹在墩柱表面,并利用碳纖維布對(duì)墩柱進(jìn)行環(huán)繞粘貼,由于這種方法節(jié)省施工成本、操作便捷、施工工期短,因此,在墩柱加固施工中被普遍應(yīng)用。
預(yù)應(yīng)力加固包含了體內(nèi)預(yù)應(yīng)力加固和體外預(yù)應(yīng)力加固這兩種,其中,體外預(yù)應(yīng)力加固是在原有加固構(gòu)件的混凝土外設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼材,或者,為了對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼材起到保護(hù)作用,張拉之后噴射或者澆筑混凝土,對(duì)于這種情況,盡管增加了構(gòu)件的截面尺寸,但是新增加的混凝土位置預(yù)應(yīng)力作用仍然沒有發(fā)揮??梢詫Ⅲw內(nèi)預(yù)應(yīng)力劃分成兩種狀態(tài),其一,在截面受拉邊體外設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋,增加截面覆蓋混凝土,在確保新增加混凝土滿足一定的強(qiáng)度要求之后,針對(duì)新舊混凝土增加預(yù)應(yīng)力。面對(duì)這種現(xiàn)象,通常需要在預(yù)應(yīng)筋孔道中實(shí)施灌漿作業(yè),使混凝土和預(yù)應(yīng)力筋黏結(jié)起來。其二,張拉預(yù)應(yīng)力筋之后,再覆蓋混凝土,雖然新混凝土沒有預(yù)加作用,但是,其與預(yù)應(yīng)力筋之間具備黏結(jié)關(guān)系,也就是說,在對(duì)現(xiàn)有的橋梁結(jié)構(gòu)增加預(yù)應(yīng)力之后,就能夠使用鋼筋混凝土來擴(kuò)大截面??傊?,體內(nèi)預(yù)應(yīng)力和體外預(yù)應(yīng)力之間的差異主要體現(xiàn)在后加預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間是否存在黏結(jié)關(guān)系[6]。
公路橋梁的不斷新建和發(fā)展,推動(dòng)了交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提升產(chǎn)生了直接影響。由于公路橋梁具有十分重要的價(jià)值,因此社會(huì)各界對(duì)其質(zhì)量等方面提出了高要求。這就需要公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理人員提升對(duì)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)和維修加固工作的重視程度。由于該兩項(xiàng)工作對(duì)公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量及運(yùn)營質(zhì)量有重要的影響,通過分析了其中常見的問題,并且闡述了常見的維修養(yǎng)護(hù)加固方法,進(jìn)一步提高公路橋梁的安全性及穩(wěn)定性,滿足群眾的日常出行需求,同時(shí)避免出現(xiàn)各類嚴(yán)重的交通安全事故。