張鑫 于學(xué)通
【摘 要】本文主要針對高速公路橋梁病害常見類型以及加強(qiáng)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理的對策進(jìn)行簡要分析,僅供參考。
【關(guān)鍵詞】高速公路橋梁;病害類型;養(yǎng)護(hù)技術(shù)
一、高速公路橋梁病害常見類型
1、橋面系常見病害。高速公路橋梁中橋面鋪裝直接承受車輛荷載,能夠起到擴(kuò)散荷載的作用,另外橋面鋪裝也將梁板相互連接在一起使得主梁能夠更好的協(xié)同受力也直接橋面鋪裝一方面可擴(kuò)散荷載,直接參與橋面板的受力;另一方面橋面鋪裝將橋面板聯(lián)系在一起,使得受力更加均衡,同時橋面鋪裝能夠起到保護(hù)橋面板的作用,所以橋面鋪裝在高速公路橋梁的運營過程中要整體性完好,并且要保證有足夠的強(qiáng)度和剛度,其抗水損害能力、抗磨耗能力、高溫性能和低溫性能良好,對于北方地區(qū),橋面鋪裝的損害主要是由于冬季氣溫低和大量的雨雪天氣導(dǎo)致混凝土的開裂,使得水進(jìn)入鋪裝層內(nèi)部,在凍融循環(huán)作用和車輛荷載的反復(fù)作用下使得裂縫發(fā)展加劇,進(jìn)一步會威脅到橋面板的安全,南方地區(qū)由于氣溫高和多降雨,橋面鋪裝的損害主要是高溫天氣下產(chǎn)生的車轍和多雨天氣引起的水損害。
橋面鋪裝層是直接在橋面板上鋪筑,較為接近于半剛性基層路面,所以橋面鋪裝在使用過程中會出現(xiàn)部分半剛性基層路面的典型病害,如果鋪裝層為水泥混凝土較為常見額病害是橫向裂縫額出現(xiàn),類似于剛性路面發(fā)生的斷板狀況,如果鋪裝為瀝青混凝土較為常見的病害為反射裂縫的出現(xiàn),這是因為瀝青混凝土跟水泥混凝土在模量上的較大差距。裂縫的發(fā)生位置一般在距伸縮縫1-2m的范圍內(nèi)較為明顯,同時在橋梁主梁的支座位置處也是多發(fā)點,對于跨徑較大的橋梁,跨中位置處的橋面鋪裝抗開裂能力也是個薄弱環(huán)節(jié)。橋梁在外部荷載和環(huán)境的作用下,橋面板會發(fā)生位移變化,伸縮縫主要作用就是調(diào)節(jié)產(chǎn)生的這部分位移變化,從而更好的改善橋梁的整體受力狀況。從目前高速公路橋梁的實際情況來看大部分橋梁在通車5年之后其伸縮縫就會發(fā)生不同程度的病害,主要表現(xiàn)形式為伸縮的老化、脫落、破損,部分橋梁伸縮縫的鋼制構(gòu)件會出現(xiàn)銹蝕,路面上的雜物在車輛或者是雨水的作用下會進(jìn)入伸縮縫內(nèi)部,如果不及時處理就會不斷積聚,從而影響到橋梁的正常位移變化,不利于結(jié)構(gòu)的安全性。另外隨著伸縮縫病害程度的加劇在伸縮縫兩側(cè)的橋面鋪裝病害也會不斷加劇,進(jìn)而會出現(xiàn)大面積的龜裂或坑槽。
2、上部結(jié)構(gòu)常見病害。目前在高速公路橋梁中大多采用的板橋的結(jié)構(gòu)形式,板橋的主要病害是企口縫位置處的損害,企口縫能夠?qū)⑾噜弮砂暹B接在一起,其損害就會導(dǎo)致單板受力的情況出現(xiàn),從而引起橋面板底部出現(xiàn)縱向和橫向裂縫,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。 在橋面板跨中位置處和支座位置處出現(xiàn)的裂縫大多為結(jié)構(gòu)性裂縫,要在日常橋梁養(yǎng)護(hù)中引起足夠的重視。另外如果橋面鋪裝層厚度不夠或者橋面板頂板厚度不夠在車輛荷載的長期作用下也會引起橋面板頂板破洞。邊梁的的混凝土剝落、鋼筋碳化、銹蝕現(xiàn)象也較為常見。
3、下部結(jié)構(gòu)常見病害。高速公路橋梁的墩臺結(jié)構(gòu)將上部荷載傳遞到基礎(chǔ)上,其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接關(guān)系到了橋梁的安全,橋梁墩臺一旦發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象極易導(dǎo)致橋梁坍塌事故的發(fā)生。橋梁墩臺承載力的下降、傾斜、沉降、位移等,能夠?qū)е律喜拷Y(jié)構(gòu)的損害,嚴(yán)重時會危機(jī)整座橋梁的安全使用。橋梁下部結(jié)構(gòu)的主要病害是墩臺傾斜、變位,主要是由于流水的沖刷作用或者是基礎(chǔ)為軟土地基等情況下會引起高速公路橋梁的墩臺傾斜病害,另外橋梁也要面對季節(jié)性的山洪的沖刷作用,洪水引起的滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害也會對橋梁的墩臺結(jié)構(gòu)造成較大的沖擊。梁墩臺施工大多涉及到大體積混凝土施工,大體積混凝土施工中要涉及到水泥的水化熱作用,水化熱作用和外部溫度的變化會導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn),特別是對大橋或特大橋的大體積混凝土下部結(jié)構(gòu),水化熱作用、收縮和徐變會產(chǎn)生大量的裂縫。
二、加強(qiáng)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理的對策
1、加強(qiáng)橋梁日常檢查。高速公路橋梁日常檢查主要包括:橋面是否有裂縫、是否有積水;泄水管是否通暢;橋梁的護(hù)欄是否完好無損等等。公路管理部門應(yīng)該安排人員每天檢查一次,將檢查結(jié)果及需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的部位認(rèn)真記錄下來,每個月需要做好公路橋梁的檢查結(jié)果總結(jié)工作,有針對性地提出養(yǎng)護(hù)措施。如果在公路橋梁的日常檢查過程中發(fā)現(xiàn)公路橋梁出現(xiàn)病害,檢查人員應(yīng)及時做好隔離措施。
2、準(zhǔn)確掌握橋梁狀況。公路管理部門需要編制橋梁信息收集調(diào)查表,收集公路橋梁的相關(guān)資料,具體包括施工設(shè)計圖紙、材料試驗資料、施工記錄、維修資料等等,這樣有助于養(yǎng)護(hù)人員準(zhǔn)確掌握橋梁的使用狀況。在養(yǎng)護(hù)管理工作中,養(yǎng)護(hù)人員要能夠靈活變通,學(xué)習(xí)借鑒類似橋梁工程的養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗,這樣有利于有針對性地開展橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作。
3、加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)管理。根據(jù)養(yǎng)護(hù)修理程度,可以將橋梁養(yǎng)護(hù)工程分為四個等級:即小修、中修、大修與改建。對于病害不嚴(yán)重的、檢修技術(shù)狀況為一、二類的,可以采取小修措施,這樣能夠有效控制病害的惡化;對于中等病害、檢修技術(shù)狀況為三類的,應(yīng)該采取中修措施,這樣能夠減緩病害擴(kuò)展速度,保證高速公路橋梁運營安全。公路管理部門負(fù)責(zé)高速公路橋梁的小修與中修,地市級及以上的公路管理機(jī)構(gòu)則負(fù)責(zé)大修與改建。省級交通主管部門必須要建立健全橋梁養(yǎng)護(hù)工程管理制度,對相關(guān)單位及人員加強(qiáng)信用管理,嚴(yán)格考察其資質(zhì)水平,從而有效保障養(yǎng)護(hù)工作水平。交通管理部門還需要對橋梁檢測、加固設(shè)計、施工監(jiān)理等過程加強(qiáng)管理,營造一個公開公平、競爭有序的市場環(huán)境。高速公路橋梁的中修、大修及改建結(jié)束之后,相關(guān)部門需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行驗收。各級交通管理部門需要采取有效措施,提高橋梁養(yǎng)護(hù)管理水平。對于需要封閉交通或養(yǎng)護(hù)時間極長的公路橋梁養(yǎng)護(hù)工程,必須要在養(yǎng)護(hù)工程開展之前的半個月發(fā)布相關(guān)信息,突發(fā)性情況除外。對于高速公路及國道上的橋梁養(yǎng)護(hù)施工信息,必須要根據(jù)相關(guān)規(guī)定,在第一時間內(nèi)上報給交通部備案。最后,高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)單位在開展養(yǎng)護(hù)施工活動的過程中,要能夠嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定,合理布置施工場地,科學(xué)安全標(biāo)志及防護(hù)設(shè)施,以此來保障往來車輛的安全,同時還需要做好交通疏導(dǎo)工作。
4、裂縫病害的養(yǎng)護(hù)。對于裂痕長度沒有超過特定值的裂縫病害,為了有效避免氣候因素對其的進(jìn)一步損害,可以通過涂刷水玻璃或環(huán)氧樹脂來進(jìn)行封閉處理;對于裂痕長度超出特定值的裂縫病害,可以利用空壓式的方法來灌注外氧樹脂,從而填充裂縫;對于裂痕長度介于0.4~0.5mm的裂縫病害,首先需要鑿開裂縫、將其清理干凈,然后再使用高強(qiáng)度等級的水泥砂漿進(jìn)行填補(bǔ),如果裂縫較為嚴(yán)重,可以使用加固或更換構(gòu)件的辦法來解決。
5、墩臺基礎(chǔ)的養(yǎng)護(hù)。利用磚石、混凝土及鋼筋混凝土共同修筑橋梁墩臺是為了增強(qiáng)墩臺的穩(wěn)定性與牢固性,有效降低外界因素造成的影響?!娥B(yǎng)護(hù)規(guī)范》對墩臺基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)做出明確規(guī)定:對于大型高速公路橋梁,需要定期做好河床的疏浚工作,及時將河面上的雜物清理干凈,確保水流通暢;在未經(jīng)批準(zhǔn)的情況下,不得任意修建對橋梁有影響的建筑物,如果有修建的必要,那么必須要采取橋梁防護(hù)措施。必須要將墩臺表面打掃干凈,將其周邊的苔蘚、雜草及垃圾清理干凈。圬工砌體在外界環(huán)境影響的影響下,會出現(xiàn)灰縫脫落,這就需要重新勾縫。如果橋梁的混凝土表面存在蜂窩麻面等病害,必須要及時將其清洗干凈并用水泥砂漿抹平。對于砌體鑲面受到嚴(yán)重破壞的,必須要在第一時間更換。可以使用石料或混凝土預(yù)制塊來進(jìn)行修補(bǔ)或重砌,要確保新舊砌體緊密結(jié)合,色澤及質(zhì)地一致。
6、其他養(yǎng)護(hù)方法。對于橋面鋪裝局部破損的病害,可以采取局部修補(bǔ)法以確保其平整,減少車輛沖擊造成的影響。對于空心板底面及鉸縫滲水,可以通過在空心板板底鉆孔、利用環(huán)氧樹脂砂漿封閉來有效解決。對于破損嚴(yán)重的,可以重新澆注鉸縫。對于梁板結(jié)構(gòu)性裂縫,可使用纖維補(bǔ)強(qiáng)材料或粘貼鋼板來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗剪性等等。除了上述養(yǎng)護(hù)方法之外,高速公路橋梁管理部門還要能夠?qū)蛄吼B(yǎng)護(hù)工作提高重視,加強(qiáng)人員培訓(xùn)、提高其專業(yè)技術(shù)水平,從各個方面有針對性地開展養(yǎng)護(hù)工作。
結(jié)束語
一條高速公路從設(shè)計、然后進(jìn)行的施工以及監(jiān)理、到最后投入使用,每個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行,例如設(shè)計不認(rèn)真、施工質(zhì)量低劣等都有可能造成混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫發(fā)生缺陷問題。所以在進(jìn)行高速公路大體積混凝土的施工過程中必須嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計、施工和監(jiān)理,是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。
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