高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)與加固
2015-03-24
引言
橋梁作為高速公路的重要組成部分, 橋梁養(yǎng)護(hù)的好壞直接關(guān)系到高速公路交通行車的安全與暢通, 橋梁工程缺陷的存在必然嚴(yán)重影響橋梁的正常使用功能,對(duì)于缺陷較嚴(yán)重的橋梁,如得不到及時(shí)養(yǎng)護(hù)維修, 不僅嚴(yán)重影響橋梁的使用周期, 有些甚至?xí)斐蓸蚩迦送龅膼盒允鹿?。另?高速公路在我國(guó)建設(shè)雖有幾十年的歷史,但高速公路還沒(méi)有一套完整的養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn), 高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)與管理仍處于起步階段。
高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，高速公路成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要紐帶之一，而橋梁則是道路的咽喉。隨著交通量的發(fā)展和較大噸位車輛增加，橋梁負(fù)擔(dān)著沉重的荷載及繁重的交通量。交通運(yùn)輸對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)性能和通行能力的要求也越來(lái)越高，如果橋梁長(zhǎng)期疲勞作業(yè)，則病害會(huì)大量出現(xiàn)并發(fā)展迅速，將難以適應(yīng)日趨增長(zhǎng)的交通量需求。隨著環(huán)境因素與行車荷載的相互作用，橋梁技術(shù)狀況不斷產(chǎn)生惡化，使用功能降低。目前國(guó)內(nèi)外均出現(xiàn)橋梁垮塌事故，造成諸多社會(huì)影響、經(jīng)濟(jì)損失和人員生命財(cái)產(chǎn)損失。橋梁的病害狀況已引起了相關(guān)部門的高度重視，如何管養(yǎng)好現(xiàn)有橋梁，保持橋梁的正常狀態(tài)，延長(zhǎng)其使用壽命，已成為高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作重要問(wèn)題。
高速公路橋梁結(jié)構(gòu)存在的主要問(wèn)題分析
首先,對(duì)于高速公路橋梁來(lái)說(shuō),其結(jié)構(gòu)同任何建筑結(jié)構(gòu)一樣,在設(shè)計(jì)之初,就有一定的設(shè)計(jì)使用壽命。高速公路橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命一般受各種自然環(huán)境因素的影響,比如:混凝土的碳化、鋼筋的銹蝕、預(yù)應(yīng)力的損失以及墩臺(tái)的沖刷;同時(shí)也要承受各種非自然因素的影響,如:人為破壞、意外損傷,車輛超載等因素。而且高速公路的橋梁結(jié)構(gòu)性能衰減呈現(xiàn)不可逆性,也就是說(shuō)高速公路橋梁一旦建成通車,其建筑結(jié)構(gòu)性能一般會(huì)隨時(shí)間的變化而不斷衰減,若不加強(qiáng)其養(yǎng)護(hù),進(jìn)行定期檢測(cè)工作,適時(shí)采取措施來(lái)加固維修以及提載升級(jí),則其結(jié)構(gòu)性能衰減趨勢(shì)將更快。其次,我們看到高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理單位的管理存在缺位,普遍存在著養(yǎng)路不養(yǎng)橋和重建不重養(yǎng)的管理思想,最終造成橋梁的失養(yǎng),其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)高速公路橋梁橋面不清潔,部分瀉水孔堵塞。這些現(xiàn)象在在中小型橋梁中比較普遍;(2)引道路面與高速路橋銜接處建筑面不夠平整。最終導(dǎo)致部分橋頭跳車,行車不順適,同時(shí)影響車速,降低行車安全,長(zhǎng)期下去會(huì)直接影響橋的使用壽命;(3)部分橋梁的構(gòu)件損壞沒(méi)有及時(shí)維修。高速公路橋梁投入運(yùn)營(yíng)后,由于在前期的施工中出現(xiàn)的變位以及沉陷空洞、裂縫等毛病,在平時(shí)日常養(yǎng)護(hù)工作中也沒(méi)有及時(shí)修補(bǔ),造成部分路橋混凝土剝落以及鋼筋外露銹蝕,橋梁的活動(dòng)支座失去活動(dòng)能力等等,這類橋梁養(yǎng)護(hù)上的毛病不及時(shí)處理可能釀成大病;(4)其他還表現(xiàn)在對(duì)高速公路橋梁沒(méi)有進(jìn)行定期的檢查檢驗(yàn),對(duì)橋梁建筑病害的狀況和發(fā)展過(guò)程不清楚,同時(shí)還有些橋梁技術(shù)狀況在各類建筑報(bào)表資料中混亂,管理不統(tǒng)一等等,這些都構(gòu)成隱患。
高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析
高速公路橋梁的檢查
(1)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)的程序。高速公路養(yǎng)護(hù)工作的主要內(nèi)容除一般性維修維護(hù)和清掃外,還有就是橋況的養(yǎng)護(hù)檢評(píng),而且要根據(jù)橋況檢評(píng)情況來(lái)確定一般性的橋梁養(yǎng)護(hù)內(nèi)容。要把橋梁小修保養(yǎng)納入到一般性的養(yǎng)護(hù)工作中,實(shí)現(xiàn)全年的養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)定額包干。對(duì)于高速公路橋梁的大中修工程,相關(guān)管理部門必須提交橋況檢評(píng)報(bào)告,并且要編制養(yǎng)護(hù)的預(yù)算,將其納入到年度高速公路橋梁的大中修計(jì)劃。除此以外,路橋的重大加固以及提載升級(jí)工程,則必須經(jīng)過(guò)荷載試驗(yàn)和專題研究,要適時(shí)編制工程預(yù)算,施工招標(biāo)投標(biāo)實(shí)施。
(2)高速公路橋梁橋況檢查分類。
高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范規(guī)定:橋況檢查的一般分為月檢、季檢以及年檢和專門檢查。月檢一般是由養(yǎng)護(hù)工區(qū)技術(shù)工人,對(duì)高速公路的橋況進(jìn)行經(jīng)常性的檢查;季檢一般是由養(yǎng)護(hù)工區(qū)的技術(shù)人員,要求配備一些簡(jiǎn)易的儀器對(duì)橋況進(jìn)行的一般性檢查;年檢是由高速公路的經(jīng)營(yíng)管理單位工程部組織,要配備專門的橋梁儀器設(shè)備進(jìn)行檢查;專門檢查一般是由邀請(qǐng)高速公路橋梁的專家以及專業(yè)的橋梁檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的檢查。
(3)高速公路橋況檢查的內(nèi)容。
?、贆z查相關(guān)資料的收集。在進(jìn)行橋況檢查前,對(duì)于檢測(cè)工程師和技術(shù)人員,必須盡可能收集到該橋的建筑設(shè)計(jì)資料文件、施工資料文件以及養(yǎng)護(hù)檔案資料,以便了解該橋的現(xiàn)狀。當(dāng)缺乏一定的資料時(shí),應(yīng)及時(shí)向橋梁的設(shè)計(jì)、施工以及驗(yàn)收和養(yǎng)護(hù)當(dāng)事人來(lái)了解橋梁相關(guān)建筑情況。②橋梁結(jié)構(gòu)尺寸檢測(cè)。這就需要采用測(cè)定儀器和鋼尺等對(duì)高速公路橋梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸指標(biāo)進(jìn)行直接測(cè)量,并仔細(xì)核對(duì)設(shè)計(jì)資料,最終確定符合程度。③結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)。橋梁的結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)主要是對(duì)橋梁的混凝土強(qiáng)度以及鋼筋強(qiáng)度等性能的綜合檢測(cè)。具體實(shí)施中可采用回彈儀和超聲波脈沖法來(lái)檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。需要注意的是,對(duì)橋梁鋼筋強(qiáng)度的檢測(cè)一般可采用保護(hù)層測(cè)定儀,有的甚至鑿開(kāi)保護(hù)層進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)。④橋梁結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)。橋梁的結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)包括:一是橋梁混凝土外觀質(zhì)量檢查(如橋梁的空洞、蜂窩度面以及層理剝落等);二是橋梁結(jié)構(gòu)裂縫情況檢測(cè);三是橋梁結(jié)構(gòu)的變形情況檢測(cè)(如橋梁的沉降、沖刷和軸線變位等)。最后將以上橋梁資料的收集與橋況的檢查資料建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件,最終形成橋梁健康檔案。
高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析
首先是根據(jù)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)檢查中對(duì)橋梁技術(shù)狀況做出的評(píng)價(jià),來(lái)制定橋梁養(yǎng)護(hù)方案(如I類屬正常保養(yǎng);II類屬小修;III類需加固維修;IV類需要通過(guò)專門檢查來(lái)確定最終的升級(jí)或者改建方案)。其次根據(jù)橋梁的裂縫檢查來(lái)確定橋梁養(yǎng)護(hù)方案,凡橋梁裂縫超過(guò)一定限度時(shí),就必須進(jìn)行加固來(lái)處理:一是橋梁的裂縫發(fā)展較快,六個(gè)月增大0.01cm以上;二是橋梁的裂縫數(shù)量增加比較顯著;三是除橋梁裂縫外,還存在有其它的嚴(yán)重隱患,這些都需進(jìn)行加固處理。再次,可采用體外預(yù)應(yīng)力和碳纖維加固組合方案來(lái)加固高速公路橋梁。
(1)確定加固原則:一是經(jīng)濟(jì)性,這就要求橋梁加固的費(fèi)用比新建費(fèi)用節(jié)省至少一半以上投資;二是高速公路橋梁的加固要求足以延長(zhǎng)該橋梁設(shè)計(jì)年限的20%～30%的使用壽命;三是是加固技術(shù)應(yīng)該可靠、耐久以及養(yǎng)護(hù)方便,對(duì)發(fā)現(xiàn)的橋梁缺陷要一次性加固好,并且要對(duì)原有結(jié)構(gòu)的損傷盡可能減至最低。(2)確定以下幾種常用的高速公路橋梁加固方法,并且供確定橋梁加固方案時(shí)參考應(yīng)用(如增大路橋截面慣性矩法、是粘貼法、預(yù)應(yīng)力法以及改變體系法和綜合法等等)。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展, 一批科技含量高、技術(shù)復(fù)雜、施工難度大的高速公路橋梁在我國(guó)建成或即將建成,隨之而來(lái)對(duì)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)和管理的問(wèn)題,目前,橋梁的養(yǎng)護(hù)工作日益重要, 不僅建設(shè)投資占一定的比例, 而且養(yǎng)護(hù)資金也占相當(dāng)大的比例,年復(fù)一年的橋梁維修,水毀損失費(fèi),就是一項(xiàng)重大的經(jīng)濟(jì)損失, 各級(jí)交通管養(yǎng)部門要進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí),扭轉(zhuǎn)只重建、不重養(yǎng)的錯(cuò)誤觀念,切實(shí)采取有效措施,充分發(fā)揮養(yǎng)護(hù)實(shí)力,強(qiáng)化橋梁的日常養(yǎng)護(hù),逐年提高公路抗災(zāi)能力,只有這樣,才能確保高速公路橋梁的安全暢通。
