王曉紅
摘 要:我國的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平逐漸提升,各類交通設(shè)施也都在逐步完善,越來越多的交通設(shè)施構(gòu)成了比較完善的交通大系統(tǒng)。而每一項設(shè)施都需要相對的建設(shè)基礎(chǔ)來完成,尤其是道路橋梁設(shè)施的建設(shè)中,更需要不斷加強施工技術(shù)、施工方案、施工管理以及施工后的養(yǎng)護工作等方面,從管理制度到落地執(zhí)行,每一個內(nèi)容與行動都是建立在提高道路橋梁質(zhì)量的基礎(chǔ)上,在道路橋梁中檢測技術(shù)對管理與養(yǎng)護有著非常重要的作用,值得我們進一步研究。
關(guān)鍵詞:道路橋梁;檢測技術(shù);管理工作;養(yǎng)護工作;重要性
道路橋梁中,加強管理制度的完善、道路養(yǎng)護水平的提升對延長道路橋梁使用壽命,減少維修成本有著重要的作用,而如何才能有效提升道橋管理水平、養(yǎng)護水平,則需要借助科學技術(shù)的優(yōu)勢,道橋檢測技術(shù)的應(yīng)用就是一個很好的例子,在道橋管理與養(yǎng)護中有一定的重要性。為了更好地發(fā)揮檢測技術(shù)的作用,下面文章將從橋梁運營主要病害及成因進行分析,闡述檢測技術(shù)在道橋管理與養(yǎng)護中的重要性,并對橋梁檢測方法及其管理、養(yǎng)護應(yīng)用進行有效探討。
一、橋梁運營的主要問題
橋梁結(jié)構(gòu)在投入使用后,會長期受到各種不確定的汽車荷載以及環(huán)境因素影響性能,尤其是在環(huán)境條件較差的地區(qū),常有惡劣的天氣變化,再加上重載現(xiàn)象頻繁,會致使橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)受磨損、震動、超荷載影響,導致橋梁結(jié)構(gòu)受損越來越嚴重,進而使用壽命就會逐漸縮短,長期下來,也會經(jīng)常發(fā)生開裂、銹蝕、滲漏等結(jié)構(gòu)病害發(fā)生,任何病害的存在都會給橋梁結(jié)構(gòu)的安全使用帶來威脅,成為不穩(wěn)定的安全隱患。
1、橋梁存在的主要病害
1)梁體開裂
橋梁在使用過程中,開裂現(xiàn)象最為普遍,其中裂縫最為明顯的就是結(jié)構(gòu)部位因受力不均勻而出現(xiàn)的受力裂縫,常見的受力裂縫多處于梁體跨中、支座、錨固等位置,裂縫形式多樣化,如橫向裂縫、斜向裂縫、網(wǎng)狀裂縫、不規(guī)則裂縫等等。還有一些裂縫屬于混凝土自生裂縫,每一種裂縫都是鋼筋結(jié)構(gòu)容易發(fā)生銹蝕的渠道,此時構(gòu)件的承載截面以及剛度都會大打折扣,預(yù)埋不同程度的安全隱患。
2)梁體下?lián)?/p>
大跨橋梁運營階段,該部結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生徐變、超荷載、材料老化等現(xiàn)象,這樣維持下去就會使下?lián)喜『υ絹碓絿乐?,下?lián)犀F(xiàn)象對結(jié)構(gòu)的使用效率有著直接的影響,極容易造成橋梁坍塌,是構(gòu)成橋梁結(jié)構(gòu)性能喪失的罪魁禍首。
3)鋼筋銹蝕
在環(huán)境作用下如果鋼筋的保護層厚度不足、混凝品質(zhì)差,很容易引發(fā)鋼筋的銹蝕,鋼筋銹蝕直接影響承載安全,甚至引發(fā)更大面積的混凝土表層脫落和鋼筋銹蝕現(xiàn)象。
4)鋪裝層開裂
鋪裝層是保護橋梁主體構(gòu)件的重要構(gòu)造,也是提供車輛直接行使作用的結(jié)構(gòu)層,鋪裝層開裂影響主體構(gòu)件長期性能,目前各類橋梁的鋪裝層開裂問題非常嚴重。
5)表觀缺陷
由于混凝土品質(zhì)差或施工質(zhì)量標準低,使得澆筑完的混凝土出現(xiàn)蜂窩、麻面、孔洞、坑蝕等缺陷,這些也會影響橋梁主體構(gòu)件的長期使用性能。
2、橋梁病害的主要原因
導致橋梁上述運營病害的主要原因可以從設(shè)計、施工和運營三個角度闡述。
1)設(shè)計方面
由于我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)晚于發(fā)達國家,相關(guān)設(shè)計標準和規(guī)范大都參考其他國家的標準,未全面考慮我國公路橋梁的運營環(huán)境特征,使得相關(guān)設(shè)計標準偏低或者不完善等,例如梁橋傾覆標準、中小跨徑橋梁的汽車荷載標準、混凝土設(shè)計等級等。
2)施工方面
我國仍然屬于制造大國,相關(guān)施工技術(shù)和方法不完善,特別是早期建設(shè)的橋梁,施工人員素質(zhì)及水平不高,在這種情況下很難保證橋梁的施工質(zhì)量能夠達到設(shè)計預(yù)期標準,甚至出現(xiàn)混凝土振搗不足、預(yù)應(yīng)力張拉噸位不夠、施工保護層厚度偏下等現(xiàn)象。
3)運營方面
由于我國處于經(jīng)濟快速發(fā)展時期,車輛超載和重載是常態(tài),無法回避和解決,而重載交通對橋梁的損傷和破壞是非常顯著的;另外,相關(guān)養(yǎng)護管理策略不對以及未重視管養(yǎng)問題,均會導致病害的快速發(fā)展。
二、橋梁檢測在養(yǎng)護管理中的重要性
橋梁檢測是橋梁性能的重要監(jiān)測途徑,是評價橋梁運營狀態(tài)及鑒定工程事故的重要手段,基于橋梁檢測數(shù)據(jù),可以較為簡單和快速地識別橋梁的質(zhì)量缺陷及安全隱患。橋梁養(yǎng)護管理的目的,就是通過相關(guān)技術(shù)和手段,保障橋梁性能在運營過程中不受到大范圍影響而安全失效或出現(xiàn)影響使用的問題。因而,橋梁檢測可以為管理和養(yǎng)護提供很好的評價基礎(chǔ)和標準,通過橋梁檢測數(shù)據(jù),可以更好地掌握橋梁運營狀態(tài),從而為采用何種養(yǎng)護方法、養(yǎng)護周期規(guī)劃、管理策略等提供方向,這樣能夠在保障橋梁性能的基礎(chǔ)上,最大程度優(yōu)化管養(yǎng)成本。
三、橋梁檢測方法及其管理與養(yǎng)護應(yīng)用
橋梁檢測方法多樣,總體來說包含三種類型:外觀檢測、技術(shù)檢測和荷載試驗。這三種檢測技術(shù)所涉及的深度不一,獲取的橋梁參數(shù)和信息也差別很大。由于橋梁結(jié)構(gòu)的狀態(tài)未知,需要在掌握橋梁基本狀況的情況下,選用合適的檢測方法,以最大程度獲取橋梁狀態(tài)信息。
1、外觀檢測
外觀檢測是最直接也是最簡單的檢測方法,通過目測橋梁的外部形狀、構(gòu)造等信息,推算橋梁病害程度和服役狀態(tài)。外觀檢測的內(nèi)容包括:梁體是否開裂、外觀是否整潔、鋪裝是否平整、伸縮縫是否良好、支座是否變形及移位、是否露筋、橋梁振動是否明顯、排水設(shè)施是否良好等。由于橋梁服役狀況會直接通過表象顯現(xiàn)出來,因而外觀檢測是某種程度最有效地掌握橋梁狀態(tài)的定性檢測方法。外觀檢測結(jié)果可直接為養(yǎng)護策略的制定提供參考,例如根據(jù)外觀檢測結(jié)果可確定檢測的周期、關(guān)注要點、所需技術(shù)手段及方法等。
2、技術(shù)檢測
技術(shù)檢測是通過采用相關(guān)技術(shù)手段獲取橋梁信息定量指標的方法,例如,混凝土碳化深度需要借助專業(yè)試劑檢測,混凝土強度和彈性模型也要借助專業(yè)的回彈儀等設(shè)備,裂縫發(fā)展情況可以借助無損檢測手段等。這些技術(shù)檢測手段能夠得到定量的數(shù)據(jù),因而可以提供對橋梁狀態(tài)的定量評估結(jié)果。技術(shù)檢測可以為橋梁養(yǎng)護重點提供參考,確定下次檢測需要關(guān)注的方向及病害可能的發(fā)展程度,技術(shù)檢測結(jié)果還能夠直接為橋梁加固方法和時機的選擇確定方向。
3、荷載試驗
荷載試驗是通過對橋梁施加荷載的方法,測試橋梁響應(yīng)并與預(yù)期設(shè)計狀態(tài)比較,獲得對橋梁整體性能的定量評價結(jié)果。荷載試驗也是應(yīng)用最為廣泛的橋梁狀態(tài)檢測技術(shù),特別是對于施工完成的橋梁,需要借助荷載試驗評估橋梁是否與設(shè)計狀態(tài)相符,通過荷載試驗的橋梁才能夠通車運營使用。另外,對于運營多年的橋梁,為了準確獲得橋梁的剩余使用壽命和最佳運營荷載等級,往往也需要借助荷載試驗方法評估橋梁的狀態(tài),為管理和養(yǎng)護提供決策。
結(jié)語:養(yǎng)護和管理保障了我國橋梁運營的安全和長期使用性能,在我國大面積橋梁需要進行養(yǎng)護管理的情況下,需要優(yōu)化管養(yǎng)策略以最大限度保障橋梁性能,橋梁檢測是提供這一優(yōu)化的基礎(chǔ)。運用不同的橋梁檢測技術(shù)如外觀檢測、技術(shù)檢測和荷載試驗,可以獲得橋梁狀態(tài)信息的多方面結(jié)果,為優(yōu)化管養(yǎng)方法的選擇提供參考和標準。
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