朱家鵬
(河南高速公路發(fā)展有限責(zé)任公司桃花峪黃河大橋分公司,河南 鄭州450000)
在公路工程中,橋梁可以說是重中之重,其本身的穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系著公路整體的運(yùn)營(yíng)安全,對(duì)此,我國(guó)交通部專門頒布了《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》,就橋梁養(yǎng)護(hù)提出了許多要求。相關(guān)研究資料表明,合格的道路在使用壽命達(dá)到75%時(shí),其使用性能會(huì)下降40%,而且伴隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),性能會(huì)繼續(xù)下降,橋梁結(jié)構(gòu)更是如此,務(wù)必要做好養(yǎng)護(hù)工作。
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)屬于一種事先進(jìn)行的主動(dòng)性的養(yǎng)護(hù)工作,與橋梁運(yùn)行過程中的養(yǎng)護(hù)存在很大差別。具體來講,是在不增加結(jié)構(gòu)承載力的基礎(chǔ)上,針對(duì)結(jié)構(gòu)完好的路面或者附屬設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作,達(dá)到延緩損壞、改進(jìn)結(jié)構(gòu)性能等目的,其本身屬于一種全新的養(yǎng)護(hù)理念,也可以看做周期性強(qiáng)制的保養(yǎng)措施,并不會(huì)考慮結(jié)構(gòu)是否已經(jīng)出現(xiàn)了損壞,而是運(yùn)用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),拓展人們對(duì)于結(jié)構(gòu)早期病害的認(rèn)知空間,提前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中隱藏的病害或者問題,通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施對(duì)問題進(jìn)行處理。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的核心在于需要根據(jù)實(shí)際需求,選擇具備最佳成本效益的養(yǎng)護(hù)措施,提升養(yǎng)護(hù)管理的計(jì)劃性。
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)主要是針對(duì)傳統(tǒng)的矯正性養(yǎng)護(hù)而言,其本身具有全面性、超前性的特點(diǎn),可以通過主動(dòng)的超前養(yǎng)護(hù),在結(jié)構(gòu)良好的情況下,或者病害發(fā)生初期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,避免病害向更深的層次發(fā)展,以此來延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命,保證其穩(wěn)定可靠運(yùn)行,同時(shí)也能夠降低養(yǎng)護(hù)成本,在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中,應(yīng)該堅(jiān)持預(yù)防為主、防治結(jié)構(gòu)的基本原則。
橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù),主要是利用的先進(jìn)技術(shù)手段,配合可行性措施,構(gòu)建完善的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng),通過日常的巡檢、保養(yǎng)和定期巡查、專項(xiàng)巡查等相互結(jié)合的方式,完成養(yǎng)護(hù)工作。對(duì)于跨度較大的橋梁,如果條件允許,應(yīng)該建立相應(yīng)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提升養(yǎng)護(hù)的實(shí)時(shí)性和針對(duì)性。
在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中,需要關(guān)注幾個(gè)方面的問題:一是把握橋梁結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。技術(shù)人員應(yīng)該建立完善的檢測(cè)機(jī)制,引入先進(jìn)的檢測(cè)手段,實(shí)時(shí)掌握橋梁結(jié)構(gòu)的使用狀態(tài),選擇恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)和養(yǎng)護(hù)方法。二是建立健康的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)于一些特殊橋梁,如大跨徑斜拉橋,應(yīng)該配合傳感器技術(shù)、信息化技術(shù)和智能化技術(shù)等,建立相應(yīng)的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)中存在的病害,為橋梁安全管理決策的制定提供參考依據(jù),保證橋梁的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。三是完善養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)。完善的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)能夠?qū)蛄哼\(yùn)行過程中的各種信息進(jìn)行收集和整理,為工作人員提供必要的信息和數(shù)據(jù)支持,同時(shí)也能夠及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和統(tǒng)計(jì)分析,保證決策的正確性。四是做好橋梁的定期檢查。在橋梁養(yǎng)護(hù)中,應(yīng)該依照相關(guān)規(guī)范和要求,開展定期檢查和經(jīng)常性檢查,檢查工作需要制定詳細(xì)的檢查方案,并且安排專業(yè)的檢查機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作,保證檢查效果。五是應(yīng)該重視日常的維護(hù)保養(yǎng)。對(duì)于橋梁中存在的病害,哪怕是非常小的病害,也應(yīng)該分析病害產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理,避免病害的擴(kuò)大。六是應(yīng)該建立完善的橋梁檔案,掌握橋梁的運(yùn)行情況。在橋梁養(yǎng)護(hù)中,應(yīng)該重視對(duì)養(yǎng)護(hù)管理資料的收集工作,定期或者不定期對(duì)養(yǎng)護(hù)記錄、病害修復(fù)記錄以及修復(fù)效果等進(jìn)行補(bǔ)充,通過對(duì)數(shù)據(jù)的合理分析,對(duì)比橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)以及動(dòng)靜載試驗(yàn)得到的技術(shù)指標(biāo),做好橋梁的病害預(yù)警,制定有效的養(yǎng)護(hù)方案和養(yǎng)護(hù)管理措施,配合周期性養(yǎng)護(hù)計(jì)劃和預(yù)防性養(yǎng)護(hù),實(shí)現(xiàn)“治小病、防大病”的目標(biāo),這樣不僅能夠節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本,還可以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。
以大跨度斜拉橋?yàn)槔?,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作需要充分考慮橋梁的具體情況,針對(duì)一些關(guān)鍵部位重點(diǎn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作。斜拉橋本身包括斜拉索、索塔和加勁梁等構(gòu)件,一些最新修建的大跨徑斜拉橋已經(jīng)設(shè)置了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在橋梁養(yǎng)護(hù)中,可以充分利用健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)于橋梁的有效監(jiān)控和管理。
斜拉索本身是斜拉橋受力的關(guān)鍵,也是養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)。在對(duì)斜拉索進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí),應(yīng)該定期測(cè)量索力,查看其是否出現(xiàn)變化,如果索力與初始值或者前后兩側(cè)的測(cè)量數(shù)值變化較大時(shí),則需要對(duì)其原因進(jìn)行分析,采取有效措施進(jìn)行處。如果是鋼絞線斜拉索,傳統(tǒng)的頻譜法很難對(duì)其索力進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,則需要采取預(yù)防性措施,于施工環(huán)節(jié)選擇幾根斜拉索,并設(shè)置測(cè)力傳感器。同時(shí),應(yīng)該經(jīng)常做好斜拉索表面防護(hù)層的檢查,測(cè)試兩端錨具,利用斜拉索檢測(cè)機(jī)器人,對(duì)兩個(gè)錨頭之間的斜拉索進(jìn)行檢測(cè)。一般情況下,大跨度斜拉橋都設(shè)置有外部減振裝置,若減震器無法正常工作,還需要對(duì)其是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行經(jīng)常性檢查。
索塔是斜拉橋的主要受力構(gòu)件,受力以壓彎為主?,F(xiàn)階段,在大跨徑斜拉橋中,索塔采用的多是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),容易受到外界環(huán)境因素的影響,因此從保障安全的角度,每年至少應(yīng)該對(duì)索塔進(jìn)行一次檢查。檢查的內(nèi)容包括:混凝土結(jié)構(gòu)是否存在開裂、滲水、剝落、表面風(fēng)化以及漏筋等問題;是否因?yàn)楣橇铣霈F(xiàn)硅化反應(yīng)而引發(fā)整體龜裂的問題;預(yù)應(yīng)力鋼索錨固段混凝土是否開裂,沿預(yù)應(yīng)力筋方向的混凝土表面是否存在縱向裂紋;拉索與錨固區(qū)域承壓板周邊和塔壁牛腿混凝土是否存在剝落或者鋼筋銹蝕等問題。如果塔內(nèi)存在鋼錨梁或者鋼錨箱,則需要檢查鋼結(jié)構(gòu)表面的油漆是否出現(xiàn)起皮脫落,鋼材是否存在銹蝕問題。
一般情況下,在施工階段的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中,應(yīng)該將傳感器設(shè)置在索塔根部或著受力的關(guān)鍵部位;而在橋梁的運(yùn)營(yíng)階段,需要充分利用這些傳感器,對(duì)索塔應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè),以確保能夠隨時(shí)掌握索塔應(yīng)力的變化情況。
總之,在大跨徑斜拉橋的運(yùn)用管理中,應(yīng)該采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的措施,結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及受力部位,選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī),采取針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)措施,及時(shí)對(duì)橋梁中存在的隱患和問題進(jìn)行處理,避免隱患的擴(kuò)大。通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù),能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理橋梁中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn),將風(fēng)險(xiǎn)事故扼殺在萌芽之際,切實(shí)保證橋梁的穩(wěn)定可靠運(yùn)行,延長(zhǎng)其使用壽命。