張嘉浩
摘 要:京港澳高速公路粵境韶關甘塘至廣州太和段(以下簡稱“廣韶高速”)是國家“7918”高速公路網的重要干線,全長198.58公里,其中全線橋梁共241座,總長度18 503.174延米,其中大橋42座、中橋105座,小橋94座,跨線橋28座。現代高速公路橋梁工程中,為切實提升工程質量,保障路用性能,本文對廣韶高速橋梁常見的病害進行了梳理,并就如何加強對其的養護維修施工提出了幾點技術措施。
關鍵詞:高速公路橋梁;病害;養護;維修
高速公路橋梁常見病害較多,為切實加強對其的應用,應緊密結合工程實際,切實加強對其病害的分析,并從養護維修方面加大對其的技術改進和投入。以下筆者選取廣韶高速橋梁工程的實踐,對其常見的病害分別從空心板橋、T梁為例,對其病害的發生原因進行梳理,并在養護維修施工技術方面加強對其的針對性改進和優化。
1 廣韶高速橋梁上部結構常見病害與養護維修施工技術--以空心板為例
在廣韶高速橋梁中,上部結構與橋梁的接觸諸多,所以上部結構的安全性,將直接對整個廣韶高速橋梁的結構安全帶來影響。
1.1 廣韶高速橋梁空心板的常見病害
(1)單板受力病害。主要是因為空心板橋采取縱向鉸縫進行橫向連接,由于施工中鉸縫質量不達標,或者是在后期養護時超限車給橋梁帶來影響,使得鉸縫失效而出現單板受力,其病害主要體現在鉸縫砼脫落和開裂。而單板受力之后,將導致空心板承受力劇增,進而對橋梁安全帶來威脅。
(2)梁底縱向開裂,主要是在空心板使用中形成了橫向徑向力,若橫向配筋較弱,那么就會在板底發生縱向裂縫。
(3)頂板與底板厚度不足,因為空心板的內模是木模或者氣囊,在施工中安裝內模不到位,以及在施工中出現模板上浮,使得頂板底板厚度不足,這樣在后區施工中,就會在薄弱部位形成空洞病害。
(4)空心板內積水,在橋梁運行過程中,隨著頂板產生空洞,水就會從鋪裝層滲入并積蓄在空心板內而使得橋梁恒重被增加,從而影響橋梁結構安全。
(5)鉸縫開裂和滲水,這是因為鉸縫構造設計不合理,加上受到重載、施工質量等的影響,導致其出現開裂和脫落等病害,使得結構橫向聯系被減弱,從而影響結構的整體穩定性。
(6)支座脫空病害,這是因為空心板主要是采用預制板安裝而成,共需要支座4個,兩端分別2個,因為主梁預制與安裝精度不達標,使得少數支座發生局部脫空或者安裝發生偏位,這樣就容易出現支座滑落的情況。
(7)橋面連續構造,其病害主要是橫向開裂滲水,這是因為板梁橋跨徑小,而橋梁的連續構造又簡單,那么就會出現配筋弱的情況,使得橋面連續部分砼出現破壞和滲水,具體是由于設計缺陷所導致。
1.2 養護維修施工技術要點
由此可見,空心板病害主要分為鉸縫與板底縱向裂縫。鉸縫會滲水,單板受力也與鉸縫有關,若鉸縫質量達標,那么就能有效地減少和延緩病害的出現。因此,需要采取針對性的措施加強對其的控制。
一是在施工方面,主要是結合其病因,針對性地從施工技術上加大對其的控制。比如對鉸縫病害控制時,應基于橋面鋪裝層與鉸縫構造而實現,在混凝土中添加鋼纖維,通過鋼纖維使得橫向聯系更加緊密。這是因為在鋪裝橋面上,經常采用的是瀝青砼,那么在橫向聯系作用方面較差,就需要采用纖維鋪裝層來施工。而在此基礎上,再增設縱向鋼筋和傳遞剪力,并對鉸縫處的橋面構造采取植筋的方式,強化橫向鋼筋而實現鉸縫增強的目的。
二是施工方面,主要是結合其病害,采取針對性的技術措施加大對其的修補。預應力砼空心板梁應用范圍廣,而底板厚度不足時,經常在梁地面存在順著預應力筋孔道而出現縱向裂縫。在對此病害進行維修時,應分析其原因,針對性地進行裂縫修補。具體就是要在確保底板和腹板部位的厚度達標的基礎上,通過布置定位筋,保證管道位置不會發生偏差,并針對性地對裂縫進行修復。
三是在養護方面,主要是在日常運行中,切實加強對其的養護,尤其是要做好對超限車載車輛的控制,加強對梁體的關注。
2 廣韶高速橋梁下部結構常見病害與養護維修施工技術--以T梁為例
2.1 T梁常見病害分析
T梁作為廣韶高速橋梁下部結構中最為主要的部位,其常見的病害主要有以下幾個方面:
(1)T梁的翼板出現縱向開裂和梁端出現斜向開裂。其中,翼板縱向開裂一般位于翼板和肋板連接的部位,而梁端斜向開裂一般位支座側附近的腹板,由于承受剪切力較大而使得其抗力不足。而除此之外,還可能出現梁端惡化的情況,比如在橋臺側,因為伸縮縫失修,水流給砼腐蝕。再如,實際施工時需要把懸臂澆筑階段逐一轉換成主梁,才能確保結構體系從靜定結構提升到超靜定結構,因為T梁施工的技術復雜,所需采集的數據較多,且需要及時地采集,這樣才能動態地掌握結構所處的狀態,并經過計算和分析之后,得到各參數給梁體標高帶來的影響。比如梁面的高程較大,沒有調整澆筑主梁的模板標高,難以滿足設計要求。
(2)管道不平順。為了更好地確保節點環節的隱蔽工程質量得到控制,項目部安排測量人員對測量方案利用BIM技術進行了預判,經常發現所采用的方案難以滿足實際需要,所以在現場進行定位復測,發現超出誤差范圍的較多,進一步尋找原因后發現在技術交底時沒有明確每段坐標的具體位置,在設計圖紙上只是將管道轉折點的坐標標注,而其余位置沒有標準,導致坐標不準確,就容易引發預應力管理不平順的問題。
(3)橫隔梁出現了開裂或者連接鋼板發生了脫焊與斷裂等病害。主要是因為施工中不到位,在安裝橫隔梁時不到位和存在一定的偏差,加上橫向聯系強度不足,而導致橫隔梁容易出現開裂。
(4)支座出現了脫空和剪切變形過大的病害。其中,脫空病害主要出現在先簡后支的T梁結構中,因為相鄰支座的安裝精度不達標,沒有共同受力,以及橋梁的縱坡較大,由于T梁自身沒有楔形鋼板,這樣支座受力情況得不到調節,就容易出現支座脫落的情況。而剪切變形過大則主要是出現在T梁端支座,因為剪切變形較大,以及受到剎車制動力的影響,從而出現開裂來了與鼓包等問題。
2.2 T梁養護維修施工技術要點
在進行T梁施工時,為切實加強對其技術質量的管控,應在施工技術方面加大對其的重視。例如針對梁面高程大的問題,首先采用電子水準器開展測量工作,其次是在橋墩墩頂做好觀測點和截面測點的布置。其中,通過在墩頂布設觀測點,因為標高在施工中通常不變,所以就能為后續的每個懸灌階段高程的觀察作為基準點,并從橋梁的縱軸線的上墩頂點作為水準控制點來觀測標高。而在布設截面測點時,則是在梁段前端處采用短鋼筋進行測點預埋,從而對施工中的梁體標高變化的過程得以觀察。梁頂設計標高、梁底標高分別由頂板和底板觀測點進行控制,利用測量得到的梁頂和梁底標高差而計算梁高。最后的對主梁每個階段的撓度要認真觀測,切實強化對鋼筋綁扎及安裝技術要點的掌握,通過實時調整模板標高的測量,綁扎梁體鋼筋后也要復測,并且在現澆節段澆筑混凝土之后和預應力張拉前也要測量,最后結合測量結果與設計規范進行對比,并對其進行針對性地改進。再如,針對預應力管道不平順的問題,主要是采取設計圖紙中的數據,利用CAD軟件制圖之后,對管道的坐標進行測量和計算與技術交底,并在現場加強對其的管控。尤其是需要繪制好梁內部管道的坐標圖和節段斷頭處的管道坐標,并利用BIM技術進行偏差分析后進行調整,確保偏差處于4 mm之內,才能達到設計要求。
3 結語
綜上所述,在日常廣韶高速橋梁安全檢查與維護中,經常會出現這樣或那樣的病害,為切實加強對其的重視,需要加強對其病害的重視,并從施工、養護和維修等方面強化對其的技術投入,確保工程質量得到有效提升。
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