牛軍強
摘要:普通國省干線公路橋梁具有分布范圍廣、橋型復(fù)雜多樣、質(zhì)量參差不齊、橋梁多以及受季節(jié)性影響較大等特征,整體公路橋梁養(yǎng)護難度相對較大,需要通過科學(xué)規(guī)劃,合理開展養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)用,以求達到最佳干線公路橋梁使用狀態(tài),促進地區(qū)交通事業(yè)以及經(jīng)濟發(fā)展,養(yǎng)護好公路橋梁是實現(xiàn)道路可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。通過對國省干線公路橋梁養(yǎng)護難點的分析,對國省干線公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)展開深層次探究,針對養(yǎng)護提出優(yōu)化性建議,為我國國省干線公路橋梁使用與發(fā)展提供理論支持。
關(guān)鍵詞:養(yǎng)護任務(wù);公路病害;橋梁養(yǎng)護;公路養(yǎng)護;國省干線
中圖分類號:u455.7文獻標志碼:A
公路橋梁工程具有一定的使用壽命,但在繁重的交通及大量超載車輛通行下橋梁超負荷運行,重建輕養(yǎng)的觀念依然存在,及自然環(huán)境、其他影響因素作用,橋梁使用壽命會出現(xiàn)不同程度變化,橋梁結(jié)構(gòu)性能以及使用狀態(tài)也會發(fā)生相應(yīng)改變、如果沒有得到妥善處理,會預(yù)埋下較大安全隱患,加速橋梁損壞的進程,縮短國省干線公路橋梁使用壽命。鑒于此,干線公路橋梁管養(yǎng)部門應(yīng)加大對橋梁養(yǎng)護工作的重視,對各種養(yǎng)護技術(shù)展開分析與研究,通過對各種養(yǎng)護手段的合理運用,為干線公路橋梁的使用創(chuàng)造出更加優(yōu)質(zhì)、安全的環(huán)境。
1公路橋梁養(yǎng)護難點
國省干線養(yǎng)護難點主要體現(xiàn)在:(1)養(yǎng)護任務(wù)重。國省干線普遍存在里程長、范圍廣特征,為保證公路橋梁狀態(tài),需要對全里程展開經(jīng)常性檢查,整體養(yǎng)護任務(wù)極為繁重,橋梁養(yǎng)護專業(yè)人員少,加之干線公路車流量大,行車速度快,加大了日常養(yǎng)護危險性與難度。(2)橋梁病害較多且發(fā)展速度快。有些路段橋梁建設(shè)于二十世紀60-80年代,橋梁建設(shè)標準低,這類橋梁承載能力低,病害較多;有些橋梁由于建設(shè)時期受資金限制,技術(shù)水平不高,施工管理手段落后等因素因響,造成工程質(zhì)量“先天不足”;嚴酷的自然環(huán)境因素,冬季防滑融雪劑對橋梁的侵蝕,環(huán)境污染的日益加重,繁重的交通量及大量超載車量的通行,養(yǎng)護不到位,水對橋梁的侵蝕等原因加速了橋梁病害的發(fā)展。(3)缺乏對橋梁養(yǎng)護工作的重視、專業(yè)養(yǎng)護人員少。養(yǎng)護單位普遍存在重視公路路面養(yǎng)護,對路面病害處治投入多,對橋梁確實影響安全的重大病害處治外,對一般性病害,如泄水孔、伸縮縫損壞,混凝土一般裂縫,橋梁的附屬設(shè)施基本上很少維修,存在投入少的情況,養(yǎng)護橋梁的設(shè)備簡單,技術(shù)人員大多都是兼職,對病害判斷不清,維修不及時,方案不準確。(4)養(yǎng)護要求較高。高速、超載行駛的車輛對橋梁結(jié)構(gòu)沖擊力大,強調(diào)各種病害需要得到及時處理,且要展開預(yù)防性養(yǎng)護,養(yǎng)護要求水平相對較高。(5)季節(jié)性病害過多。由于季節(jié)性影響因素對橋梁各性能影響相對較大,所以公路橋梁很容易會出現(xiàn)各種季節(jié)性病害,像春夏季容易出現(xiàn)瀝青橋面坑槽,車轍等病害,秋季出現(xiàn)水毀,冬季容易出現(xiàn)裂縫,除雪劑消融對混凝土的腐蝕等,直接加大了養(yǎng)護任務(wù)艱巨程度,所以需要做出科學(xué)養(yǎng)護規(guī)劃與安排。
2普通國省干線公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)
2.1橋梁部分
2.1.1橋梁檢查
橋梁檢查是后續(xù)養(yǎng)護方案制定主要依據(jù),是保證養(yǎng)護方案制定效果的關(guān)鍵所在。橋梁檢查包括經(jīng)常性檢查、定期檢查和專項檢查,通過經(jīng)常性檢查,及時了解橋面設(shè)施、上部、下部構(gòu)造及其附屬設(shè)施的技術(shù)狀況和各構(gòu)件的使用狀況,掌握病害發(fā)展情況。定期檢查,為評定橋梁的使用功能,為橋梁養(yǎng)護維修計劃提供基本數(shù)據(jù),對橋梁主要承重構(gòu)件及其附屬設(shè)施技術(shù)狀況進行全面檢查,為橋梁管理養(yǎng)護系統(tǒng)維護提供結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況的動態(tài)數(shù)據(jù)。專項檢查,對定期檢查中發(fā)現(xiàn)難以確定病害原因的應(yīng)進行專項檢查,通過專項檢查確定橋梁的技術(shù)狀況,為制定采取切實、有效的加固處理方案提供可靠依據(jù)。通過各種檢查,對所檢查的橋梁建立檔案或數(shù)據(jù)庫,以便對比橋梁各個運營時期的變化情況,及時了解掌握橋梁動態(tài)管理數(shù)據(jù),并根據(jù)各組構(gòu)件的現(xiàn)狀及所占的權(quán)重對橋梁技術(shù)狀況進行分類評定,制定相應(yīng)的管理養(yǎng)護對策,對病害嚴重的橋梁實施橋梁病害監(jiān)控,及時提出加固處理措施。
在檢查過程中,需要做好檢查:(1)結(jié)構(gòu)尺寸檢測。通過對鋼尺以及特定測定儀器的使用,對橋梁實際結(jié)構(gòu)尺寸展開測量,結(jié)合設(shè)計資料確定尺寸符合設(shè)計要求,及時發(fā)現(xiàn)問題所在。(2)相關(guān)資料收集情況檢查。資料收集是養(yǎng)護工作開展基礎(chǔ)與關(guān)鍵,需要引起養(yǎng)護團隊足夠重視,要在展開養(yǎng)護施工以及檢查之前,應(yīng)及時收集橋梁的有關(guān)技術(shù)資料,包括計算書、竣工圖、材料試驗報告、施工記錄、驗收資料等,詳細了解橋梁交付使用前的概況,以便對橋梁基本情況展開精準掌握。(3)結(jié)構(gòu)缺陷檢測。該部分檢測主要包括混凝土外觀質(zhì)量檢測、結(jié)構(gòu)裂縫情況檢測以及結(jié)構(gòu)變形情況檢測三部分內(nèi)容,在完成檢測后,需要展開資料匯總,形成書面材料,以供后續(xù)養(yǎng)護使用。(4)結(jié)構(gòu)性能檢測。性能檢測以鋼筋強度檢測、混凝土強度檢測等內(nèi)容為主,在檢測過程中,會通過對超聲波脈沖以及回彈儀(見圖1)的運用,確定各部分混凝土強度情況。
根據(jù)檢查結(jié)果進行分類評價:評定為一類的橋梁需進行正常保養(yǎng),二類橋梁實施小修保養(yǎng),三類橋中修維護,四類橋梁需進行大修或改造,并進行限載、限速等交通管制,五類橋梁改建或重建,及時封閉交通。
2.1.2日常養(yǎng)護措施
對于一、二類橋梁應(yīng)根據(jù)《橋梁養(yǎng)護規(guī)范》有關(guān)規(guī)定加強日常養(yǎng)護和巡查工作,按照規(guī)定的頻次對橋梁進行保潔,及時疏通伸縮縫及泄水孔堵塞,清除橋面積水積雪,修復(fù)橋面坑槽,保持支座良好的工作狀態(tài),針對不同季節(jié)對橋梁采取相應(yīng)的養(yǎng)護措施,對于三類橋梁除加強對病害的觀察外,還要采取限行提示和措施,通過專項檢測制定維修方案,爭取資金維修,恢復(fù)橋梁的使用功能。
2.1.3危橋改造、重建
對于評定為四、五類的橋梁,主要承重構(gòu)件基本失去承重或使用功能,直接應(yīng)影安全時,則可判定其是危橋。當橋梁出現(xiàn)危橋特征后,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、耐久性以及其他基礎(chǔ)性性能均會出現(xiàn)不同程度下降,存在較大安全隱患。為避免出現(xiàn)重大安全事故,需要在確定危橋之后,及時對其展開重建或者改造處理。為保證重建、改造質(zhì)量,施工單位需要按照相應(yīng)規(guī)定,科學(xué)展開工程監(jiān)督以及指標,做好施工操作以及施工材料質(zhì)量把控,以便達到預(yù)期處理效果。
2.1.4混凝土結(jié)構(gòu)加固
實施混凝土結(jié)構(gòu)加固處理過程中:一方面,如果混凝土損壞面積較小,需要對表面破損混凝土展開清理,直至露出完好混凝土后再展開后續(xù)處理,但若損壞面積相對較大,則可借助高速射水手段,做好清理施工,并要通過對粘結(jié)材料的運用,在表面展開封涂施工;另一方面,在對鋼筋腐蝕問題進行處理時,需要先展開破損混凝土清除,再對鋼筋腐蝕部分展開處理,且要展開粘結(jié)劑涂抹。如果破損面積較大且深度較深,則要通過氣動、手工相結(jié)合方式,完成缺陷部分清除施工,展開缺陷部分修補,做好結(jié)構(gòu)加固。
2.1.5橋面鋪裝層施工
實施橋面鋪裝層施工具有多方面優(yōu)勢:(1)避免車輪對橋面形成直接磨耗;(2)做好橋梁上部結(jié)構(gòu)保護;(3)保證橋面行駛平順程度,提高車輛行駛舒適性;(4)降低冰雪、雨水對上部結(jié)構(gòu)的侵蝕;(5)減小季節(jié)溫度變化對于橋梁的影響等。在具體進行橋面鋪裝層設(shè)置過程中,需要先展開橋面基本情況調(diào)查,確定損傷具體程度、位置以及類型,進而按照調(diào)查結(jié)果展開相應(yīng)鋪裝層設(shè)置,保證鋪裝層作用發(fā)揮效果。在進行水泥混凝土鋪裝施工時,不僅要對原有鋪裝實施全面翻修,同時還要展開瀝青料修補,應(yīng)運用翻修、應(yīng)急修補以及表面處理等手段,達到設(shè)計規(guī)劃各項要求。
2.1.6墩臺基礎(chǔ)加固
實施墩臺基礎(chǔ)加固時,需要先對墩臺基礎(chǔ)展開檢修。如果在維修過程中發(fā)現(xiàn)存在水深超過3m的狀況,應(yīng)及時對局部損害展開處理,但若墩臺水深保持在3m以下,則要運用套箱手段,展開相應(yīng)修補。在進行基礎(chǔ)加固過程中,可運用增補混凝土手段,拓展原有地基底部面積。而在進行墩臺主體加固操作時,需要做好鋼筋混凝土運用,應(yīng)在墩臺上、中、下三部分科學(xué)展開三道圍帶設(shè)置,保證墩臺主體加固質(zhì)量。
2.2橋梁預(yù)防性養(yǎng)護
2.2.1橋梁預(yù)防性養(yǎng)護基礎(chǔ)及原則
橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護是通過檢查發(fā)現(xiàn)有些輕微病害,或者如果不采取必要措施將會發(fā)展成病害的構(gòu)件提前進行預(yù)防處理。(1)把握正確的養(yǎng)護時期,準確把握養(yǎng)護時機直接影響?zhàn)B護的效果與質(zhì)量。了解橋梁的整體結(jié)構(gòu)與功能特性,明確容易發(fā)生隱患的結(jié)構(gòu)部分,以及功能特性失效時間,選擇合理的預(yù)防性養(yǎng)護時機,在結(jié)構(gòu)構(gòu)件還沒有出現(xiàn)病害的情況下及時采取措施預(yù)防,一旦病害發(fā)生或擴展,預(yù)防性養(yǎng)護就失去了作用。(2)注重調(diào)查與科學(xué)評價。預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)結(jié)合橋梁管理養(yǎng)護系統(tǒng),注重檢測、調(diào)查環(huán)節(jié),利用各種檢測手段加強對橋梁的監(jiān)測,經(jīng)常性對橋梁進行安全檢查,實時監(jiān)控橋梁主要構(gòu)件的變化,收集與分析數(shù)據(jù),科學(xué)評價橋梁的各項功能指標,加強橋梁構(gòu)件安全的預(yù)警工作,提高預(yù)防性養(yǎng)護水平。
預(yù)防性養(yǎng)護應(yīng)積極探索使用新技術(shù),新材料和新工藝,預(yù)防性養(yǎng)護是一種主動養(yǎng)護手段,有別于傳統(tǒng)被動養(yǎng)護維修方式。通過對橋梁的每個構(gòu)件進行細致的安全隱患排查,發(fā)現(xiàn)隱患與問題應(yīng)第一時間解決,減少公路橋梁的使用損耗,延長橋梁使用壽命,降低橋梁養(yǎng)護成本,保證橋梁安全。
2.2.2橋梁日常養(yǎng)護與小修的預(yù)防性養(yǎng)護
橋梁養(yǎng)護應(yīng)做好橋梁的日常養(yǎng)護與小型維修工作,加強日常巡查,發(fā)現(xiàn)泄水孔、伸縮縫堵塞及時疏通,橋面積水積雪及時清除,針對不同程度的小型問題,第一時間前往現(xiàn)場進行維修。建立橋梁養(yǎng)護擋案制度,一橋一擋案,制定小修養(yǎng)護計劃,做到一橋一方案,方案制定應(yīng)從橋梁的實際狀況出發(fā),制定科學(xué)合理的周期性養(yǎng)護守則,在經(jīng)濟成本與技術(shù)特點符合要求的情況下,實行養(yǎng)護與維修工作。
2.2.3橋梁年度預(yù)防性養(yǎng)護計劃
在做好日常養(yǎng)護和小修工作的同時,還應(yīng)制定中修、大修的計劃,大中修是保證橋梁保持良好狀況的關(guān)鍵,在制定年度大中修養(yǎng)護方案時,應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用預(yù)防性養(yǎng)護手段,在實現(xiàn)大型養(yǎng)護過程中,除安排大中修外,對可能存在或發(fā)展的問題一并進行預(yù)防性處治。
2.2.4現(xiàn)階段橋梁預(yù)防性養(yǎng)護的一些方法
預(yù)防性養(yǎng)護實施影響因素包括:材料的選擇、橋面使用功能綜合質(zhì)量,預(yù)防性養(yǎng)護最佳時間選擇和最佳解決方案的選取,在實行完預(yù)防性養(yǎng)后,效果評價和技術(shù)總結(jié)。
(1)橋梁霧封層技術(shù)
霧封層是橋面早期的養(yǎng)護手段之一,其性價比較高,養(yǎng)護效果較為明顯。霧封層主要是防止橋梁路面裂縫的形成,穩(wěn)定和補充橋梁路面因使用磨損缺少的材料,有效恢復(fù)路面功能,對輕微的損壞具有一定的修復(fù)作用。霧封層技術(shù)的經(jīng)濟成本遠低于其他養(yǎng)護措施的成本,對于輕度裂縫與疲勞裂縫的路面,可采用稀漿封層技術(shù)。
(2)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫處治
公路橋梁混凝土裂縫如不及時處理,空氣及水汽進于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)容易造成鋼筋銹蝕和混凝土碳化,裂縫處治應(yīng)在春秋兩季進行,春秋兩季氣溫偏低裂縫尚未完全閉合與張開,是處治裂縫的最好時機,有利于填充材料的充分融合?;炷亮芽p分為工作裂縫與非工作裂縫,工作裂縫多為橫向裂縫,非工作裂縫多為斜向裂縫,對于寬度小于0.15mm的裂縫,進行縫閉即可,對于大于0.15mm的裂縫應(yīng)進行注漿處理。
(3)微表處技術(shù)
微表處技術(shù)是將集料、水、礦粉、乳化瀝青等原料按照一定比例均勻混合,并平攤在路面上。微表處作用主要是填充路面上的微小縫隙,防治雨水進入路面造成更大的路面病害,延緩路面老化。對溫縮裂縫比較嚴重的路面和提高橋路抗滑性能使用微表處效果較好。
3養(yǎng)護施工優(yōu)化建議
3.1添加二類工區(qū)
為保證病害處理及時性,提升公路橋梁養(yǎng)護應(yīng)急能力,有關(guān)部門需要做好二類工區(qū)設(shè)置規(guī)劃,應(yīng)按照國省干線分布情況,按照分片區(qū)原則展開工區(qū)設(shè)置,確保所有片區(qū)一般病害均能得到妥善處理,養(yǎng)護工作開展效率可以得到有效提升。同時增加二類工區(qū),也可有效縮短病害處理車程,能夠?qū)崿F(xiàn)對養(yǎng)護成本的有效控制。
3.2增強安全生產(chǎn)培訓(xùn)、監(jiān)督力度
為妥善解決干線交通流量大等維護難點問題,做好現(xiàn)場養(yǎng)護人員保護,避免出現(xiàn)人員傷亡事故,養(yǎng)護部門需要組織人員做好生產(chǎn)培訓(xùn)與監(jiān)督。一方面,通過安全教育幫助人員掌握基本養(yǎng)護防范常識,學(xué)習(xí)基本自保方式,并養(yǎng)成良好安全意識,自動佩戴安全帽等安全防護產(chǎn)品,做好安全設(shè)施設(shè)置,保證車輛行駛以及自己安全均可得到有效保護;另一方面,糾正人員錯誤操作,保證安全維護操作規(guī)范性,并設(shè)置健全監(jiān)督機制以及監(jiān)督方案,以為養(yǎng)護工作順利開展提供可靠保障。
3.3應(yīng)用新材料新技術(shù)
現(xiàn)代養(yǎng)護技術(shù)發(fā)展極陜,技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備更新?lián)Q代速度較快。在此環(huán)境中,養(yǎng)護部門需要順應(yīng)時代發(fā)展變化,做好新技術(shù)以及新材料引進,及時展開養(yǎng)護模式創(chuàng)新,以便以創(chuàng)新為驅(qū)動力,成功推動養(yǎng)護技術(shù)良性化發(fā)展,保證養(yǎng)護工作可以真正滿足現(xiàn)代公路橋梁使用維護各項要求,進而為干線使用創(chuàng)造出更多有利條件。
3.4提升養(yǎng)護團隊實力
作為養(yǎng)護工作開展執(zhí)行者與掌握者,養(yǎng)護團隊能力水平直接影響?zhàn)B護質(zhì)量。因此需要做好養(yǎng)護團隊實力強化以及專業(yè)能力訓(xùn)練,定期組織人員展開專業(yè)技能學(xué)習(xí),考核技能操作,有效帶動人員學(xué)習(xí)熱情,保證人員學(xué)習(xí)認真程度,為公路橋梁養(yǎng)護提供人力資源支持。
4結(jié)束語
鑒于公路橋梁養(yǎng)護重要性,養(yǎng)護部門需要不斷加強對養(yǎng)護技術(shù)及其具體應(yīng)用的研究力度。應(yīng)在明確國省干線公路橋梁特點與養(yǎng)護難點的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體公路段環(huán)境,展開養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)用方案編制,做好橋梁檢查、墩臺加固以及混凝土加固等處理,確保公路、橋梁各部分潛在問題以及存在病害可以得到有效修復(fù),及時回復(fù)到理想狀態(tài),進而達到最佳干線養(yǎng)護效果,實現(xiàn)對干線公路橋梁使用的科學(xué)保護。