林澤羽
山西平陽高速公路建設管理處
公路橋梁常見病害原因分析及防治
林澤羽
山西平陽高速公路建設管理處
隨著國民經濟的發展,公路通車里程也突飛猛進,但是由于設計、施工等各種原因,尤其是超載、超限運輸沒有從根本上予以遏制,造成了高速公路橋梁在通車時間不長就出現諸如小跨進板涵或通道單板受力、瀝青混凝土橋面鋪裝早期損壞、橋面混凝土滲水、橋頭跳車等各種病害。本文重點對公路橋梁通車時間不長出現病害的成因和預防措施及處治方法進行簡要的探討。
公路橋梁;病害原因;防治措施
現代科學技術的發展為我們的社會和工業帶來了很大的改變,我們的生活更是在潛移默化的過程中不斷地改變,隨著近幾年來對于道路橋梁工程的重視,我們的社會對于道路橋梁行業也投入了很大的精力,其工程施工過程的技術也處于一個不斷革新發展的過程,一個工程要想順利的進行和實施,必須要在保證其技術的基礎上不斷地進行創新,除了創新發展之外,我們還要針對道路橋梁經常出現的問題進行分析和解決,保證工程的常見病害能夠得到及時有效的解決,使得我們的工程進度順利,使得我們的工程更快更好的進行,達到最優的效果和最好的結果。
1.1 橋面裂縫
橋面裂縫一方面是車輛超載及車輛剎車磨損造成的,另一方面是施工因素造成的。首先,施工過程中環境溫度的變化會引起橋面材料的熱脹冷縮,從而導致裂縫的產生。第二,由于四季溫差的變化,橋梁和道路的裂縫情況也會變化,周圍環境的溫度變化對決定橋面裂縫占著一個很大的比例,除了這幾個原因,造成裂縫的因素還有很多,但總的來說,這些原因造成了橋面裂縫嗎,橋面裂縫又是導致病害出現的主要原因。
1.2 鋼筋銹蝕
鋼筋是混凝土橋梁中主要的承受荷載的材料,一旦鋼筋發生銹蝕,混凝土橋梁的結構性能將發生變化,如橋梁的力學性能降低、混凝土的膨脹開裂等。特別是預應力橋梁,預應力筋一旦銹蝕則可能導致預應力的損失,從而導致橋梁發生脆性破壞的嚴重事故。
1.3 混凝土碳化
混凝土碳化是橋梁結構常見的病害,主要是由于自然因素引起的,其原理是混凝土中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳產生了化學反應生成了碳酸鈣的緣故。產生的碳酸鈣容易剝落,可能帶來混凝土強度的降低和鋼筋的銹蝕,因此,混凝土碳化是橋梁病害之一。
公路橋梁病害形成原因見表1所示。

表1 :公路橋梁病害形成原因分析
可見,公路橋梁的病害原因形成是貫穿公路橋梁整個生命周期的,任何一個階段出現問題,則容易導致橋梁安全隱患,因此務必要求橋梁的任何設計、施工、后期運營中的環節必須按照規范設計要求進行,確保公路橋梁的正常安全使用。
3.1 定期檢查
加強檢查的力度,進行橋梁病害的風險分析,確定檢測的重點和控制難點方法。采用專業的設備和預先控制的理念,對重點監測項目進行監測的實時追蹤,將病害有效地遏制在搖籃中。如針對橋梁火災問題,其中可以對大跨度橋梁建立智能化的防火系統,實時對橋梁的防火進行監控。
3.2 強化平整路橋平整度
強化基層平整度控制,進行平整度檢測,發現不平整的部位及時采取整平措施,進行攤鋪操作前先將基層表面清理干凈;平整度是衡量路面橋梁能否方便通行的一個很重要的因素,因此,防止病害的一個重要的措施就是保持一個好的平整度,使得路面保持一個好的行駛狀態。
3.3 制好瀝青路面施工質量
首先,要控制好瀝青混合料的配合比和拌合質量,瀝青混合料的配合比應該合理,避免配合比不當引起的密實度、強度不足等問題;其次,要對混合料拌合過程進行全程監控,避免溫度過高和拌合不均勻等情況出現;再次,要控制好礦料質量,若礦料的質量不佳,如扁平細長顆粒的含量過高,石料的抗壓強度和集料的壓碎值達不到設計要求,則瀝青混合料的穩定性和抗壓強度均難以符合要求,容易產生路面病害。
3.4 公路橋梁既有加固技術的應用
3.4.1 增大截面加固法。作為傳統的加固方法,增大截面法運用較為廣泛。其主要目的是補強加固結構的剛度、強度、承載力,并且該方法施工簡單,但是施工工期較長,且局限性較大,加固后的效果是否良好還需要進一步確定。
3.4.2 黏鋼加固既有構件法。該方法一般用來加固鋼筋混凝土中由于縱向主筋銹蝕導致承載力下降的結構,主要方法是用黏結劑將鋼板黏結在加固結構構件下面,然后采用連接器進行安全性連接。該方法的主要優點是簡單、工期短、造價低,但由于黏結面常因外界荷載、環境變化容易導致剝離破壞而發生加固失效現象,因而增加了后期維護的成本。
3.4.3 鋼筋混凝土構件結構裂縫修補加固法。裂縫往往是鋼筋混凝土結構的主要病害之一,造成結構剛度降低,結構變形增大,通過對結構裂縫進行灌漿補強處理可以減少裂縫對結構安全性影響,該加固方法簡單、經濟、施工工期短,但是結構裂縫修補加固針對的裂縫寬度有限,不能普遍適用。
在高速公路橋梁的日常使用過程中,若想降低病害損害,首先要對出現的病害做出系統的調查,將病害的種類進行劃分,摸清病害發生的原因。將病害產生的原因以及種類整理清楚,制定出科學的維修辦法,在對其進行維修,嚴格按照相關的施工工序進行。有關人員要嚴格對使用材料把關,禁止使用不合格的材料對病害進行修補。這樣才能更好地提升橋梁的性能,從而延長橋梁的使用壽命。
[1] 周建庭,張勁泉,劉思孟.大中型橋梁加固新技術[M].北京:人民交通出版社,2010.
[2] 賀鵬.大跨度雙曲拱橋病害成因分析與加固改造研究[D].重慶:重慶交通學院,2004.
[3] 蒙云,盧波.橋梁加固與改造[M].北京:人民交通出版社,2004.