劉尊良
摘要:交通量迅速增加屢禁不止的超限運輸等,這些都造成橋梁承載力難以有效應對交通快速增長的負荷。要想保證橋梁的通行與承載能力與公路運營情況有效適應,需要對橋梁內部質量、常見病害等全面了解,并且貫徹落實維護與檢測工作,通過必要的加固手段確保公路穩定運行。本文針對公路橋梁結構定期檢測,及時發現典型病害,對病害成因具體分析并提出維護方法。
關鍵詞:公路橋梁結構;定期檢測;典型病害
在交運輸中橋梁是最基本設施,由于自然環境對其造成的破壞,以及不斷增加的交通荷載通、材料老化等問題,使橋梁主要結構部分發生各類缺陷影響日常使用功能,出現不再適用甚至被迫中斷交通等問題。因此應定期檢查橋梁,對結構病害及時發現,掌握各個部位的損壞狀況,為加固橋梁提供參考。
一、檢測中發現的典型病害
(一)橋面系及附屬設施
1.橋面鋪裝
第一瀝青橋面危害。車轍病害:由行車長期荷載形成的,降低路面平整度,不利于行車舒適度。嚴重時會導致轍槽發生積水,一定程度威脅行車安全。產生這一病害的原因有很多,主要是瀝青含量較大,配比缺乏合理性,粘層操作不標準等。裂縫病害:路面正式通車后由于交通荷載以及雨水等長時間影響,降低路面基層,影響路面強度,威脅行車安全。一般來講瀝青路面裂縫影響因素包括瀝青類型、結構層厚度以及天氣原因等。
第二水泥路面病害。裂縫一般在橋面寬度方向貫通橫向裂縫,直線橫向貫通裂縫則出現在橋面連續處。龜網裂多發生在鋪裝層的某一局部區域,通常在混凝土鋪裝層表面出現,非常嚴重時也深入到整個橋面深度。破損局部出現通常發生于橋面連續處、伸縮縫周圍,以及橋面鋪裝層中的施工縫位置。表面剝蝕多數是蜂窩、麻面與起皮露骨,與表面磨光經常發生在舊橋上,有時與附近水泥路面產生顯著對比。
2.防撞墻與欄桿
局部砼損壞和護欄丟失、防撞墻砼表面縱向出現裂縫,鋼筋由于水浸入加重裂縫情況。防撞墻與欄桿沒有采取一定的“生根”與必須的抗撞推能力;為設計溫度變化縫;普遍超載日常疏于維護等。雖然其危害不會影響交通,但一定程度上丑化了橋容,影響安全感和舒適度[1]。
3.后臺銜接
橋頭引道填土發生不均勻沉降和坑槽。沒有設計后臺搭板;設計不合理;不滿足設計填入夯實要求;未過渡處理搭板和路基之間的緩沖;操作水平低。病害出現原因具體是搭板缺乏密實路基,通過長期運營以后在路基末端發生沉陷,出現坑槽的同時鋪裝在搭板邊緣的砼形成橫向裂縫。由于產生的坑槽以及跳車問題顯著,一定程度沖擊了梁體,若與支座病害有效結合,必將嚴重影響主承力梁體。
4.防排水設計
橋面發生積水。主要是因為橋梁線型不佳,排水處理欠妥。病害會影響橋梁耐久性,進一步減少使用時間。
5.支座
第一板式橡膠支座:表面裂紋,龜裂裂紋且寬度低于0.5mm,無水平裂縫,屬于輕度,當寬度超過2mm且水平裂縫長度超過50%邊長,屬于嚴重。外露鋼板,主要是表面龜裂裂紋中目測到裸露內部薄鋼板,說明局部粘結區域已經超出整體強度,說明危害嚴重。脫空支座與梁底面發生的裂縫超過25%邊長,被認為局部脫空;當縫隙超過邊長時,則屬于全脫空。
第二盆式橡膠支座:鋼件裂紋與變形,桿件表面發生可見裂紋,具體是鋼盆表面發生裂紋。鋼件變形時盆底鋼板四角由于反力影響發生表面翹起。鋼件脫焊鋼板和盆底發生脫開現象。圓形盆環干板都與水平徑向力,截面形成剪應力,盆環與盆底焊縫承受剪應力,引發脫焊問題。
第三鋼支座:此類支座比較普遍的病害包括部件損傷、錨固件和定位件失去效果、無法活動、位移與轉角超過限制等。
(二)墩臺身結構檢查
第一檢查公路墩臺,不僅對自身病害檢查,還要檢查變位情況。實際病害包括:本身開裂;混凝土發生風化造成剝落;露筋以及局部發生損壞問題;靠海公路會發生水浸泡引起的腐蝕現象。
第二檢查變位情況,通過目測結合工具的方式實行,在頂面兩端埋設鉚釘頭作為觀測點對沉降進行觀察。通過精密水準設備檢查墩臺沉降問題,檢查傾斜情況時可將鉛垂直線測點設置在墩臺上,通過全站儀對傾斜度進行檢測。針對中調跨度橋梁可以利用特質鋼線尺的固定拉力對水平位移進行丈量,比較結果和資料。
第三帽蓋梁。主要病害時混凝土開裂、剝落露筋以及發生破損與腐蝕防震擋塊現象。帽梁頂部一般都會形成伸縮縫,損壞其止水帶通常會造成上部水流侵蝕帽梁,形成剝落露筋現象,另外局部發生豎向短裂縫;在立柱頂部的負彎矩部位通常形成蓋梁的裂縫,水流腐蝕引發混凝土剝落[2]。
第四翼墻、耳墻、側墻。翼墻等結構一般多見于開裂、傾斜、滑移以及失去擋土能力等病害。針對這部分結果病害,應綜合橋梁結構特點統一分析。比如八字墻與輕型橋臺是否出現固接的現象,進而產生變形開裂等。
第五橋梁基礎檢查,具體查看沖刷墩臺基礎與缺陷問題。橋墩置于水中,由于發揮阻水作用,除了普通沖刷之外,還存在局部沖刷,在橋墩位置產生漏斗形河床。當出現厚砂礫卵石層時,由于水流對其發生運動影響,一定程度磨損鉆孔灌注樁,甚至外露樁中鋼筋。
二、維護方法
第一維護常見病害的方法。為了減輕車輛沖撞橋梁產生的嚴重程度,必須提升橋面的平整度,此外利用新型防護材料取代舊材料實施局部調整,改善受損的局部橋面。各類雜物容易塞滿出現裂縫的橋面,因此必須及時清除,之后科學修補,一方面避免橋面發生漏水,另一方面減少發生交通事故。橋梁建設過程中容易出現多余鋼筋,修補時應有效去除,避免外露鋼筋出現交通事故。
第二維護上部病害的方法。養護橋梁工作絕不是應用長期以后才思考的問題,在設計過程中就需要考慮今后的維護操作,并科學調整方案。為保證獲得準確的信息,在交接設計和施工時,必須不斷檢查,并認真討論歧義部分,及時改正錯誤。在設計橋梁過程中還需要重視限高設置,一般上部都會設計限高,車輛行駛禁止超過最高標準。第三維護附屬設施病害的方法。橋面可能由于土質疏松發生坍塌,為了對其結構進行穩定需要澆筑四周混凝土。
三、結束語
橋梁發生的病害檢測、維修加固操作充分說明,通過橋梁的日常維護與加固維修,能夠提升橋梁技術水平,與另建拆除相比,前者消耗成本較小、不需要較長時間,避免嚴重影響交通運輸情況。
參考文獻:
[1]孫志林.對縣鄉公路橋梁養護與管理的淺探[J].河北建筑工程學院學報,2015(3):44.
[2]王瑞琦,馬小剛,王繼忠.城市橋梁與公路橋梁汽車荷載的比較和分析[J].城市道橋與防洪,2016(9):78.
(作者單位:浙江交工高等級公路養護有限公司)