袁有成
摘 要:分析了加強公路橋梁養護的必要性,結合橋梁養護存在的問題,介紹了公路橋梁維修加固的工作步驟和橋梁損害的維修方法,并總結出橋梁維修加固時應注意的問題,從而達到延長橋梁使用壽命、確保橋梁安全暢通的目的。
關鍵詞:公路橋梁;養護;維修;加固
公路橋梁是國家的重要基礎設施,是保證各種物資順利流通的咽喉。其一旦受破壞,修復較困難,需要花費大量的人力、物力、財力,并會造成長時間的交通不便。隨著橋梁建設的不斷發展,我國大部分公路橋梁已運營數十年,再加上公路運輸交通量猛增,運輸車輛的載重量加大,大批橋梁的技術狀況已不能滿足行車安全的需要,公路橋梁養護工作任務越來越艱巨。要堅持按“預防為主,防治結合”的原則,做到以橋面養護為中心,以承重部件為重點,采取有力措施,全面加強公路橋梁養護管理工作,進一步提高公路橋梁養護水平和公共服務能力,確保橋梁運行安全,保障公路暢通。
1 當前公路橋梁存在的失養問題及原因
1.1 公路橋梁的自然情況
從目前橋梁使用情況看,有許多橋梁特別是中小橋,橋面鋪裝混凝土不同程度損壞,使橋面產生坑槽,影響車輛的正常行駛。一些橋面伸縮縫損壞嚴重,產生橋頭跳車,危及行車安全。有些公路早期修建的時候,橋梁伸縮縫為板式橡膠伸縮裝置,這種伸縮裝置設計結構不合理,抗沖擊性能差,橡膠老化快,螺栓易銹蝕,在車輛作用下,很快就產生破壞。因此,公路橋梁橋頭跳車較為普遍,尤其在一些軟土地基地方更嚴重,給養護部門帶來很大困難。除上述幾種病害以外,還有很多,如輕型橋臺支撐梁破碎、空心板梁翼緣板損壞等。
1.2 管理體制
當前公路橋梁管理體制中的主要弊端是政企不分、效率低下,從總體上看,隨著經濟體制改革的深化,日益暴露,缺乏活力和競爭機制,具體表現在:我國的公路橋梁管理機構,既代表政府擔負著公路管理的行政職能,同時又承擔著公路橋梁養護、施工、設計等生產任務,是政、事、企合一的管理體制。這種體制的弊端是生產按計劃安排,經費按人頭劃撥,大鍋飯、鐵飯碗、高投入、低產出現象十分嚴重, 干部職工的競爭意識、憂患意識比較淡薄。影響了公路橋梁的管理,也影響了生產單位的積極性。
2 橋梁養護存在的突出問題
目前,公路養護管理單位普遍存在著養路不養橋、重建不重養的思想,造成橋梁失養,表現在以下幾個方面:1)中小型橋梁出現橋面不清潔、泄水孔堵塞,晴天過車塵土飛揚,雨天橋面積水,車輛過橋時泥漿四濺。2)橋面不平整,行駛車輛顛簸,影響車速,增加橋梁構件的疲勞,縮短橋梁的使用壽命。3)引道路面與橋銜接處不夠平整,導致橋頭跳車,行車不順適,影響車速,降低行車質量,影響橋梁的使用壽命。4)橋梁欄桿殘缺不齊和不及時修復的現象在干線或支線隨處可見,使行駛在橋上的車輛、行人缺乏安全感,降低交通安全舒適度。5)橋梁構件損壞不及時維修。橋梁投入運營后,由于施工中出現的變位、沉陷空洞、裂縫等毛病,在日常養護中沒有及時修補,造成混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕、活動支座失去活動能力等,此類毛病不及時處理可能釀成大禍。6)養護難度大,橋梁養護和維修經費不足,橋梁檢測技術力量薄弱。
3 橋面板的維修與加固
3.1 橋面板的修補措施
橋面板出現表面碎裂、脫落或洞穴現象后,必須采取局部修復的方法進行維修。修復時,將破損部分全部鑿除再澆筑新混凝土,并注意加強養護。如果橋面板的碎裂和其他損壞特別顯著、混凝土質量或施工狀況特別不良,需重新澆筑新的混凝土橋面板。
3.2 橋面補強層加固法
在舊有混凝土或鋼筋混凝土橋面板上,重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層,這種方法稱為橋面板補強層加固法。此法既能修補已出現裂縫、剝離等損壞的橋面板,又能加高原有梁板的有效厚度,增加梁板的抗彎能力,改善鉸接梁板的荷載橫向分布,從而提高橋梁的荷載能力。橋面補強層加固的常用方法有:鋼筋網與混凝土、鋼筋網與膨脹混凝土、鋼纖維混凝土等。
4 主梁的維修與加固
4.1 增大截面和配筋加固法
增大截面與配筋加固法,是通過增大構件截面面積或配筋率以提高鋼筋混凝上梁的強度、剛度、穩定性的加固方法。該方法一般采用在梁底面或側面加大尺寸、增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,從而達到提高橋梁承載能力的目的。
4.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法,即在鋼筋混凝土梁、柱四角或兩角包以型鋼的一種加固方法,有干式外包鋼和濕式外包鋼兩種形式。該方法能夠在基本上不改變原構件截面尺寸的情況下,大幅度地提高其承載力,但用鋼量較大,加固維修費用較高。
4.3 粘貼加固法
粘貼加固法,即在混凝土構件外部用結構膠粘貼鋼板、鋼筋或玻璃纖維布,以提高其承載力和滿足正常使用的一種加固方法。該方法可以提高被加固構件的抗彎、抗剪能力,限制裂縫的發展。這種加固方法施工簡單、快速、材料消耗較少,不影響結構外形,且施工期短,對生產和生活影響小,所以該種加固方法得到廣泛應用,但這種方法對施工工藝要求較高。
4.4 體外預應力加固法
體外預應力加固是指運用預應力原理,在梁的下緣受拉區設置用粗鋼筋形成的預應力拉桿或預應力鋼絲束,通過張拉對梁體產生偏心預應力,在此偏心壓力作用下梁體發生上拱,荷載撓度減小,改善了結構的受力,從而達到提高承載能力的目的。常采用的布筋形式有三種。折線布置(如圖3a)所示)時,體系受力合理,并能減小梁的上拱度,但設計與施工難度大;直線布筋時,設計與施工簡單,摩阻損失小,但存在上拱度較大的缺點;若采用鋼絞線或鋼絲束作為預應力筋時,可采用曲線布筋。
4.5 T梁橋截面轉換加固
簡支T梁橋承載力不足時,將出現橋跨撓度過大、受拉區裂縫過多過寬與裂縫發展過高等一系列剛度不足的現象。對于這類T梁橋,可用T梁截面轉換法進行加固。這種方法較其他加固方法具有幾個特點:能在橋下施工,不影響橋上車輛的正常通行,且加固工作量小,施工方便、快速,工期短,投資省,加固效果顯著,可大幅度提高橋梁的承載能力。
4.6 改變結構體系加固法
不同的結構體系受力特點不同,例如簡支梁的跨中彎矩較同跨徑的連續梁、拱式或剛架式體系要大得多,體系轉換法就是通過改變橋梁結構體系以減少梁內應力,提高承載能力的一種加固方法,這是一種/變被動加固為主動加固0的方法。有四種形式:簡支梁變連續梁、加勁梁式疊合梁加固法、改橋為涵加固法、八字撐架加固法。改變結構體系加固法效果好,但往往要在橋下操作,或設置永久設施,因而影響橋下凈空,適合在不影響通航及橋梁排洪能力的情況下使用。
5 結語
公路橋梁的養護是當前公路養護的一個薄弱環節,加強其養護工作,不僅是整個公路養護的組成部分,更重要的是可以盡量減少和避免危及人民群眾生命財產安全、造成巨大損失的事故發生。管理者要及時總結橋梁在運營中易出現的養護問題,即使這些橋梁處于完好狀態,也不能忽視。要掌握各條路線車流量的變化,尤其是重車流量的變化,從而掌握每座橋梁實際承受荷載的變化,監視橋梁的安全,確保運營橋梁始終保持良好的技術狀態。養護好公路橋梁是每個公路工程技術人員和養護人員的職責。養護人員應不斷更新知識,不斷學習國內外養護先進技術,采取行之有效、科學合理的養護方法為公路建養。按交通部《公路橋梁養護管理工作制度》對橋梁進行經常性、規范性的養護和定期性檢查,用最有效的方式減少橋梁病害,為交通事業的發展做出新的貢獻。
參考文獻
[1]李伯云.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,1998.11