高速公路橋梁專業(yè)化養(yǎng)護(hù)工程施工技術(shù)探討

左策森

河北省石安高速公路管理處邯鄲養(yǎng)護(hù)工區(qū)

高速公路橋梁專業(yè)化養(yǎng)護(hù)工程施工技術(shù)探討

左策森

河北省石安高速公路管理處邯鄲養(yǎng)護(hù)工區(qū)

橋梁在整個(gè)公路交通系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮著節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵作用，如果高速公路橋梁出現(xiàn)問題，則整個(gè)公路交通運(yùn)輸體系便會(huì)受到重大影響。為了讓高速公路橋梁能夠保持長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，非常有必要對(duì)進(jìn)行專業(yè)化的工程養(yǎng)護(hù)。本文主要分析和探討了高速公路橋梁專業(yè)化養(yǎng)護(hù)工程施工的相關(guān)技術(shù)，借以為類似工程提供有益的借鑒。

高速公路橋梁；橋梁養(yǎng)護(hù)；施工技術(shù)

前言

目前我國(guó)已經(jīng)形成了簡(jiǎn)稱“7918”網(wǎng)（由7條首都放射線、9條南北縱線和18條東西橫線組成）的國(guó)家高速公路網(wǎng)絡(luò)，覆蓋了我國(guó)的全境，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的高速公路的種類還在豐富、數(shù)量還在增加，面對(duì)日益增加的養(yǎng)護(hù)難度，必須要采取卓有成效的養(yǎng)護(hù)技術(shù)才能夠有效延長(zhǎng)橋梁本身的使用壽命。高速公路橋梁的養(yǎng)護(hù)并須要全面而且細(xì)致，不僅僅要對(duì)橋面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，還要對(duì)承重部件進(jìn)行重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)，更要構(gòu)建完善的高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作機(jī)制進(jìn)而保障養(yǎng)護(hù)的持久和有力。本文重點(diǎn)分析并探討了高速公路橋梁的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，進(jìn)而確保橋梁的運(yùn)行安全。

1 高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)的必要性

圖1 高速公路橋梁結(jié)構(gòu)性能的衰減趨勢(shì)示意圖

之所以要對(duì)高速公路橋梁進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)，主要是因?yàn)闃蛄鹤陨砭幸欢ǖ脑O(shè)計(jì)壽命，而且滿足自然衰減的規(guī)律（具體見圖1），如果不進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，則高速橋梁在長(zhǎng)期的高負(fù)荷運(yùn)行下便會(huì)影響橋梁的實(shí)際使用性能。對(duì)于高速公路橋梁結(jié)構(gòu)性能的自然衰減規(guī)律我們必須要給予有效地掌握，唯有如此我們才能夠更加科學(xué)合理地開展橋梁養(yǎng)護(hù)作業(yè)。影響高速公路橋梁結(jié)構(gòu)承受力水平的因素較多，通常包括墩臺(tái)沖刷、預(yù)應(yīng)力損失、鋼筋銹蝕、混凝土碳化等若干自然性的因素，同時(shí)也包括車輛超載、意外損傷、交通流量超過橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等非自然性因素。雖然橋梁的結(jié)構(gòu)性能衰減趨勢(shì)的不可逆性讓我們無(wú)法進(jìn)行阻止，但是我們通過科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)作業(yè)、定期檢測(cè)、維修加固，能夠有效地延緩橋梁的結(jié)構(gòu)性能衰減趨勢(shì)，進(jìn)而以一種更加經(jīng)濟(jì)的方式來(lái)確保整個(gè)高速公路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 高速公路橋梁專業(yè)化養(yǎng)護(hù)工程施工技術(shù)

一般而言，我們將高速公路橋梁專業(yè)化養(yǎng)護(hù)工程施工劃分為兩個(gè)大的施工階段，即前期準(zhǔn)備階段和正式施工階段。

2.1 前期準(zhǔn)備階段

高速公路橋梁專業(yè)化養(yǎng)護(hù)工程施工的前期準(zhǔn)備階段主要包括下述三個(gè)方面，合理確定養(yǎng)護(hù)流程、科學(xué)劃分橋況檢查項(xiàng)目、明確劃定橋況檢查內(nèi)容。具體而言：

第一，合理確定養(yǎng)護(hù)流程。通常情況下，高速公路橋梁的養(yǎng)護(hù)作業(yè)流程大致分為下述幾個(gè)方面：①最為基本的養(yǎng)護(hù)內(nèi)容，這些基本的養(yǎng)護(hù)作業(yè)內(nèi)容是每天均必須要進(jìn)行的，例如清掃和一般性的維護(hù)作業(yè)。②對(duì)高速橋梁進(jìn)行橋況的養(yǎng)護(hù)檢評(píng)，并根據(jù)最新的檢評(píng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定日后的一般性橋梁養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目。③確定小修保養(yǎng)內(nèi)容和大修保養(yǎng)內(nèi)容。在一般性的橋梁養(yǎng)護(hù)工作當(dāng)中，應(yīng)該將小修保養(yǎng)內(nèi)容囊括其中，并實(shí)現(xiàn)橋梁的全年養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)定額包干；而對(duì)于大修保養(yǎng)而言，均需要主管部門提高該橋梁的橋況養(yǎng)護(hù)檢評(píng)結(jié)果報(bào)告，將其囊入到年度的高速公路橋梁大中修規(guī)劃當(dāng)中，同時(shí)獲得編制養(yǎng)護(hù)預(yù)算。④對(duì)于橋梁的提載升級(jí)工程或者是重大加固項(xiàng)目，組織專家對(duì)橋梁進(jìn)行專題研究與荷載試驗(yàn)，項(xiàng)目通過之后為其編制相應(yīng)的工程預(yù)算，最終組織工程招標(biāo)。

第二，科學(xué)劃分橋況檢查項(xiàng)目。我們根據(jù)橋況檢查的時(shí)間跨度將其劃分為年檢、季檢、月檢，另外根據(jù)特別需要還以后專門性檢查。具體而言，年檢的主要負(fù)責(zé)單位是高速公路的經(jīng)營(yíng)管理單位工程部，而且在檢查的過程中需要借助于各種專業(yè)的儀器，對(duì)橋梁進(jìn)行比較全面的檢查；季檢的主要負(fù)責(zé)人是養(yǎng)護(hù)工區(qū)的技術(shù)人員，檢查的內(nèi)容主要是一些一般性的檢查，在必要時(shí)還需要借助一個(gè)簡(jiǎn)易的儀器設(shè)備；月檢的主要負(fù)責(zé)人是養(yǎng)護(hù)工區(qū)的技術(shù)性工人，檢查的內(nèi)容主要是進(jìn)行一些經(jīng)常性的檢查；專門性檢查的對(duì)象是橋梁的某一種重大項(xiàng)目，因此，通常均是邀請(qǐng)此方面的橋梁專家、專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)組織并完成橋梁的專門性檢測(cè)。

第三，明確劃定橋況檢查內(nèi)容。橋況檢查內(nèi)容主要包括下述幾個(gè)方面：①各種參考資料和設(shè)計(jì)文件的收集整理。在對(duì)高速公路橋梁進(jìn)行正式檢查之前，技術(shù)人員和檢測(cè)工程人員必須要詳盡地收集并整理相關(guān)的參考資料、設(shè)計(jì)文件、養(yǎng)護(hù)檔案資料等，進(jìn)而對(duì)該橋梁的設(shè)計(jì)性能與現(xiàn)狀有一個(gè)整體而全面的了解，如果缺乏橋梁某方面的資料和文件，應(yīng)該及時(shí)向設(shè)計(jì)單位、施工單位以及養(yǎng)護(hù)單位了解相關(guān)情況。②檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸。為了確定橋梁現(xiàn)有結(jié)構(gòu)尺寸和原先設(shè)計(jì)尺寸的符合程度，需要借助鋼尺、測(cè)定儀器等設(shè)備對(duì)高速公路橋梁現(xiàn)有結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行直接性的測(cè)量，同時(shí)與設(shè)計(jì)資料進(jìn)行細(xì)致地對(duì)比。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，例如橋梁的空洞、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)，例如橋梁的沉降、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。

2.2 正式施工階段

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。

第一，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。第二，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，例如，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 總結(jié)

上述養(yǎng)護(hù)工程施工技術(shù)已經(jīng)被諸多的工程證明是行之有效的措施，將上述技術(shù)應(yīng)用于日后的高速公路橋梁必然會(huì)有效延緩橋梁結(jié)構(gòu)性能的衰減，有利于延長(zhǎng)橋梁的使用壽命以及未來(lái)運(yùn)行中的穩(wěn)定性和耐久性。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.027