劉尊良
摘要:交通量迅速增加屢禁不止的超限運輸?shù)?,這些都造成橋梁承載力難以有效應(yīng)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(yīng),需要對橋梁內(nèi)部質(zhì)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(wěn)定運行。本文針對公路橋梁結(jié)構(gòu)定期檢測,及時發(fā)現(xiàn)典型病害,對病害成因具體分析并提出維護方法。
關(guān)鍵詞:公路橋梁結(jié)構(gòu);定期檢測;典型病害
在交運輸中橋梁是最基本設(shè)施,由于自然環(huán)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(jié)構(gòu)部分發(fā)生各類缺陷影響日常使用功能,出現(xiàn)不再適用甚至被迫中斷交通等問題。因此應(yīng)定期檢查橋梁,對結(jié)構(gòu)病害及時發(fā)現(xiàn),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(fā)現(xiàn)的典型病害
(一)橋面系及附屬設(shè)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(dǎo)致轍槽發(fā)生積水,一定程度威脅行車安全。產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(xiàn)在橋面連續(xù)處。龜網(wǎng)裂多發(fā)生在鋪裝層的某一局部區(qū)域,通常在混凝土鋪裝層表面出現(xiàn),非常嚴重時也深入到整個橋面深度。破損局部出現(xiàn)通常發(fā)生于橋面連續(xù)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(shù)是蜂窩、麻面與起皮露骨,與表面磨光經(jīng)常發(fā)生在舊橋上,有時與附近水泥路面產(chǎn)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(xiàn)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(shè)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(fā)生不均勻沉降和坑槽。沒有設(shè)計后臺搭板;設(shè)計不合理;不滿足設(shè)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(xiàn)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(fā)生沉陷,出現(xiàn)坑槽的同時鋪裝在搭板邊緣的砼形成橫向裂縫。由于產(chǎn)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(jié)合,必將嚴重影響主承力梁體。
4.防排水設(shè)計
橋面發(fā)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(nèi)部薄鋼板,說明局部粘結(jié)區(qū)域已經(jīng)超出整體強度,說明危害嚴重。脫空支座與梁底面發(fā)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(fā)生可見裂紋,具體是鋼盆表面發(fā)生裂紋。鋼件變形時盆底鋼板四角由于反力影響發(fā)生表面翹起。鋼件脫焊鋼板和盆底發(fā)生脫開現(xiàn)象。圓形盆環(huán)干板都與水平徑向力,截面形成剪應(yīng)力,盆環(huán)與盆底焊縫承受剪應(yīng)力,引發(fā)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(zhuǎn)角超過限制等。
(二)墩臺身結(jié)構(gòu)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(fā)生風(fēng)化造成剝落;露筋以及局部發(fā)生損壞問題;靠海公路會發(fā)生水浸泡引起的腐蝕現(xiàn)象。
第二檢查變位情況,通過目測結(jié)合工具的方式實行,在頂面兩端埋設(shè)鉚釘頭作為觀測點對沉降進行觀察。通過精密水準設(shè)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(shè)置在墩臺上,通過全站儀對傾斜度進行檢測。針對中調(diào)跨度橋梁可以利用特質(zhì)鋼線尺的固定拉力對水平位移進行丈量,比較結(jié)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(fā)生破損與腐蝕防震擋塊現(xiàn)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(xiàn)象,另外局部發(fā)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(fā)混凝土剝落[2]。
第四翼墻、耳墻、側(cè)墻。翼墻等結(jié)構(gòu)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(jié)果病害,應(yīng)綜合橋梁結(jié)構(gòu)特點統(tǒng)一分析。比如八字墻與輕型橋臺是否出現(xiàn)固接的現(xiàn)象,進而產(chǎn)生變形開裂等。
第五橋梁基礎(chǔ)檢查,具體查看沖刷墩臺基礎(chǔ)與缺陷問題。橋墩置于水中,由于發(fā)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(chǎn)生漏斗形河床。當出現(xiàn)厚砂礫卵石層時,由于水流對其發(fā)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(chǎn)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(diào)整,改善受損的局部橋面。各類雜物容易塞滿出現(xiàn)裂縫的橋面,因此必須及時清除,之后科學(xué)修補,一方面避免橋面發(fā)生漏水,另一方面減少發(fā)生交通事故。橋梁建設(shè)過程中容易出現(xiàn)多余鋼筋,修補時應(yīng)有效去除,避免外露鋼筋出現(xiàn)交通事故。
第二維護上部病害的方法。養(yǎng)護橋梁工作絕不是應(yīng)用長期以后才思考的問題,在設(shè)計過程中就需要考慮今后的維護操作,并科學(xué)調(diào)整方案。為保證獲得準確的信息,在交接設(shè)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(shè)計橋梁過程中還需要重視限高設(shè)置,一般上部都會設(shè)計限高,車輛行駛禁止超過最高標準。第三維護附屬設(shè)施病害的方法。橋面可能由于土質(zhì)疏松發(fā)生坍塌,為了對其結(jié)構(gòu)進行穩(wěn)定需要澆筑四周混凝土。
三、結(jié)束語
橋梁發(fā)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(shù)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(xiāng)公路橋梁養(yǎng)護與管理的淺探[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)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(yǎng)護有限公司)