韋觀長
(中電建路橋集團有限公司福建福州 350000)
高速公路橋梁養護技術研究
韋觀長
(中電建路橋集團有限公司福建福州350000)
隨著科學技術的快速發展,城市橋梁加固技術不斷發展和進步。橋梁養護人員需要做好城市橋梁的養護工作,保證城市橋梁在使用過程中的安全性和暢通性。本文針對高速公路橋梁養護施工技術進行比較深入地分析,對于高速公路養護水平的提高將具有一定的參考價值。
高速公路;橋梁;養護技術
由于任何橋梁在設計時都具有符合自然衰減規律的生命周期,如果對其養護措施不當,高速公路橋梁在高負荷情況下長時間使用就會或多或少地影響橋梁使用性能。結合自然衰減規律的實際,加深理解高速公路橋梁結構性能,對橋梁需要采取規范合理地養護措施。而鋼筋銹蝕、預應力損失等某些自然性與意外損傷因素、超過橋梁設計標準的交通流量及車輛超載等一些非自然性因素對高速公路橋梁結構承受力水平會產生重要影響。盡管衰減的橋梁結構性能無法逆轉,但采取科學合理的養護措施,對高速公路橋梁定期檢測并進行加固維修,可以明顯延緩具有衰減趨勢的橋梁結構性能,進而以更為經濟的方式保證高速公路的正常運行。
①對于高速公路橋梁來說,其結構同任何建筑結構一樣,在設計之初,就有一定的設計使用壽命。高速公路橋梁結構的使用壽命一般受各種自然環境因素的影響,比如:混凝土的碳化、鋼筋的銹蝕、預應力的損失以及墩臺的沖刷;同時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構性能衰減呈現不可逆性,也就是說高速公路橋梁一旦建成通車,其建筑結構性能一般會隨時間的變化而不斷衰減,若不加強其養護,進行定期檢測工作,適時采取措施來加固維修以及提載升級,則其結構性能衰減趨勢將更快。②我們看到高速公路橋梁養護管理單位的管理存在缺位,普遍存在著養路不養橋和重建不重養的管理思想,最終造成橋梁的失養,其主要表現在以下幾個方面:a.高速公路橋梁橋面不清潔,部分瀉水孔堵塞。這些現象在在中小型橋梁中比較普遍;b.引道路面與高速路橋銜接處建筑面不夠平整。最終導致部分橋頭跳車,行車不順適,同時影響車速,降低行車安全,長期下去會直接影響橋的使用壽命;c.部分橋梁的構件損壞沒有及時維修。高速公路橋梁投入運營后,由于在前期的施工中出現的變位以及沉陷空洞、裂縫等毛病,在平時日常養護工作中也沒有及時修補,造成部分路橋混凝土剝落以及鋼筋外露銹蝕,橋梁的活動支座失去活動能力等等,這類橋梁養護上的毛病不及時處理可能釀成大病;d.其他還表現在對高速公路橋梁沒有進行定期的檢查檢驗,對橋梁建筑病害的狀況和發展過程不清楚,同時還有些橋梁技術狀況在各類建筑報表資料中混亂,管理不統一等等,這些都構成隱患。
3.1高速公路橋梁的檢查
3.1.1高速公路橋梁養護的程序
高速公路養護工作的主要內容除一般性維修維護和清掃外,還有就是橋況的養護檢評,而且要根據橋況檢評情況來確定一般性的橋梁養護內容。要把橋梁小修保養納入到一般性的養護工作中,實現全年的養護經費定額包干。對于高速公路橋梁的大中修工程,相關管理部門必須提交橋況檢評報告,并且要編制養護的預算,將其納入到年度高速公路橋梁的大中修計劃。除此以外,路橋的重大加固以及提載升級工程,則必須經過荷載試驗和專題研究,要適時編制工程預算,施工招標投標實施。
3.1.2高速公路橋梁橋況檢查分類
高速公路橋梁養護規范規定:橋況檢查的一般分為月檢、季檢以及年檢和專門檢查。月檢一般是由養護工區技術工人,對高速公路的橋況進行經常性的檢查;季檢一般是由養護工區的技術人員,要求配備一些簡易的儀器對橋況進行的一般性檢查;年檢是由高速公路的經營管理單位工程部組織,要配備專門的橋梁儀器設備進行檢查;專門檢查一般是由邀請高速公路橋梁的專家以及專業的橋梁檢測機構進行的檢查。
3.1.3高速公路橋況檢查的內容
①檢查相關資料的收集。在進行橋況檢查前,對于檢測工程師和技術人員,必須盡可能收集到該橋的建筑設計資料檔、施工資料檔以及養護檔案資料,以便了解該橋的現狀。當缺乏一定的資料時,應及時向橋梁的設計、施工以及驗收和養護當事人來了解橋梁相關建筑情況。②橋梁結構尺寸檢測。這就需要采用測定儀器和鋼尺等對高速公路橋梁的實際結構尺寸指標進行直接測量,并仔細核對設計資料,最終確定符合程度。③結構性能檢測。橋梁的結構性能檢測主要是對橋梁的混凝土強度以及鋼筋強度等性能的綜合檢測。具體實施中可采用回彈儀和超聲波脈沖法來檢測混凝土強度。需要注意的是,對橋梁鋼筋強度的檢測一般可采用保護層測定儀,有的甚至鑿開保護層進行應力應變檢測。④橋梁結構缺陷檢測。橋梁的結構缺陷檢測包括:a.橋梁混凝土外觀質量檢查(如橋梁的空洞、蜂窩度面以及層理剝落等);b.橋梁結構裂縫情況檢測;c.橋梁結構的變形情況檢測(如橋梁的沉降、沖刷和軸線變位等)。
3.2正式施工
評價標準要依據專業化高速公路橋梁養護檢查中的實際狀況,制定規范合理的養護方案(如將常規保養作為一類,小修作為二類,需要加固維修作為三類,最終升級或改建方案需通過專門檢查來確定作為四類)。然后按照橋梁的裂縫實施檢查并制定適宜的橋梁養護方案,當橋梁裂縫超過一定限度,就要立即對其采取加固措施,如橋梁裂縫發展較快,在六個月時間內增大長度超過0.01cm的情況。
一般涉及兩方面內容:①確定經濟性的加固原則,要求橋梁加固要低于新建橋梁所需經費的50%以上;加固高速公路橋梁要使其設計使用年限延長30%以上;加固技術措施具有持久可靠及養護便捷的優勢,只要發現橋梁存在問題就要立即采取加固措施,并明顯降低原有結構損傷程度。②常用的幾種高速公路橋梁加固方法予以確定,并為橋梁加固措施的實施提供參考依據。
3.3養護技術
①根據高速公路橋梁養護檢查中對橋梁技術狀況做出的評價,來制定橋梁養護方案(如Ⅰ類屬正常保養;Ⅱ類屬小修;Ⅲ類需加固維修;Ⅳ類需要通過專門檢查來確定最終的升級或者改建方案)。②根據橋梁的裂縫檢查來確定橋梁養護方案,凡橋梁裂縫超過一定限度時,就必須進行加固來處理:a.橋梁的裂縫發展較快,六個月增大0.01cm以上;b.橋梁的裂縫數量增加比較顯著;c.除橋梁裂縫外,還存在有其他的嚴重隱患,這些都需進行加固處理。③可采用體外預應力和碳纖維加固組合方案來加固高速公路橋梁。
①確定加固原則:a.經濟性,這就要求橋梁加固的費用比新建費用節省至少一半以上投資;b.高速公路橋梁的加固要求足以延長該橋梁設計年限的20~30%的使用壽命;c.加固技術應該可靠、耐久以及養護方便,對發現的橋梁缺陷要一次性加固好,并且要對原有結構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參考應用(如增大路橋截面慣性矩法、是粘貼法、預應力法以及改變體系法和綜合法等等)。
總之,作為高速公路的咽喉,橋梁在保證高速公路的安全暢通運行方面具有不可替代的作用,對其進行維護保養的重要性也就不言而喻。在平時的高速公路橋梁養護中,不僅僅做到以橋面的養護為中心以及承重部件的重點養護,同時還要采取有力的措施,來全面加強高速公路橋梁養護管理工作,并且進一步提高我國高速公路橋梁養護的水平,以此來確保橋梁運行安全,保障高速公路暢通。
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2015-9-21