郄 麗 香
(山西交投忻阜高速公路管理有限公司,山西 忻州 034015)
作為公路工程建設(shè)中的重要組成部分,公路橋梁工程的安全問(wèn)題一直都受到各界人士的廣泛關(guān)注,公路橋梁建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的裂縫、沉降、腐蝕等問(wèn)題,極大破壞了公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,急需找出針對(duì)性的解決措施,增強(qiáng)公路橋梁建設(shè)的合理性。
在公路橋梁施工中,橋面鋪裝層很容易出現(xiàn)裂縫,這主要是因?yàn)樵诠窐蛄菏┕ぶ?,由于溫度及超荷載等因素的影響使得水泥混凝土橋面鋪裝層出現(xiàn)不同程度的損害,進(jìn)而引發(fā)裂縫的生成。在公路橋梁施工中,橋面鋪裝主要采用水泥混凝土,基層主要采用半剛性材料,該材料在提高強(qiáng)度和承載能力方面有著顯著效果,但是對(duì)于溫度變化較大的區(qū)域來(lái)說(shuō),很容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力失衡,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。尤其是對(duì)于高速公路來(lái)說(shuō),溫差變化較大,會(huì)使半剛性材料載荷能力下降,導(dǎo)致裂縫的生成。另外,路面和橋面在荷載壓力增加的情況下,也很容易產(chǎn)生裂縫。尤其是在車輛行駛過(guò)程中,由于超載現(xiàn)象使得路面受到較大的擠壓和磨損,出現(xiàn)凹陷,并隨著時(shí)間的推移逐漸形成不同程度的裂縫,帶來(lái)安全隱患,見(jiàn)圖1。
沉降問(wèn)題通常都集中在公路橋梁的地基結(jié)構(gòu)中。結(jié)合目前公路橋梁建設(shè)的實(shí)際情況來(lái)看,地基沉降問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因有以下三點(diǎn):
1)在公路橋梁工程施工前,工作人員并未對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)的勘察,這使得施工方案設(shè)計(jì)存在很多的不合理性,進(jìn)而影響地基施工質(zhì)量。
2)在施工過(guò)程中,存在使用劣質(zhì)材料施工現(xiàn)象,導(dǎo)致工程建設(shè)質(zhì)量得不到有效保障,造成沉降問(wèn)題的產(chǎn)生。
3)在公路橋梁建設(shè)中,由于施工周期長(zhǎng),工藝復(fù)雜,施工中使用的設(shè)備較多且龐大,很容易在施工作業(yè)中給地下結(jié)構(gòu)帶來(lái)破壞,如果設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分預(yù)估地質(zhì)情況,將會(huì)在后期施工中,因?yàn)橥临|(zhì)的變化使得地基施工存在質(zhì)量問(wèn)題,最終引發(fā)沉降。
公路橋梁建設(shè)中,鋼筋是其最為重要的原材料,通過(guò)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能夠保證行車安全。在鋼筋混凝土施工過(guò)程中,鋼筋是包裹在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的,一旦受到外界不良環(huán)境的影響,將使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,外部水分會(huì)隨著裂縫流入結(jié)構(gòu)內(nèi)部,進(jìn)而對(duì)鋼筋帶來(lái)腐蝕,威脅公路橋梁的使用安全。再者,如果在施工過(guò)程中,使用含硫成分的外加劑,就會(huì)加劇鋼筋腐蝕,縮短公路橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。
橋頭破損是目前公路橋梁施工中最常存在的一種病害問(wèn)題,其會(huì)使公路橋梁的兩端出現(xiàn)不同程度的變形,導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力發(fā)生變化,進(jìn)而影響后期使用的安全性,減短公路橋梁的使用壽命。而造成該病害現(xiàn)象的主要原因就是施工中原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo),導(dǎo)致相應(yīng)結(jié)構(gòu)部件的支撐力不足,在荷載作用下,使得兩端出現(xiàn)斷裂,引起危險(xiǎn)的發(fā)生。
超載是目前交通運(yùn)輸中最常出現(xiàn)的問(wèn)題,其在一定程度上增加了公路橋梁應(yīng)力,進(jìn)而導(dǎo)致公路出現(xiàn)不同程度的損傷。同時(shí)超載問(wèn)題所帶來(lái)的影響是長(zhǎng)期性且無(wú)法完全修復(fù)的,會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加,不斷降低公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和強(qiáng)度,縮短公路橋梁的使用壽命。另外,在公路橋梁日常養(yǎng)護(hù)中,工作人員對(duì)超載問(wèn)題的控制力度不足,這也使結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題得不到有效改善。
公路橋梁施工內(nèi)容較多,對(duì)于施工技術(shù)的要求也較高,施工中存在的質(zhì)量問(wèn)題也就成為造成公路橋梁各種病害產(chǎn)生的主要因素。在現(xiàn)階段公路橋梁施工中,雖然施工技術(shù)較為成熟,但是由于影響因素較多,很容易在施工中存在開裂、麻面、鋼筋保護(hù)力度不足等問(wèn)題,進(jìn)而影響公路橋梁的整體建設(shè)效果。另外,在施工中,一些企業(yè)為了降低成本,存在選用質(zhì)量不合格的施工材料的現(xiàn)象,這也會(huì)降低工程建設(shè)質(zhì)量,導(dǎo)致病害問(wèn)題的產(chǎn)生。
裂縫修補(bǔ)技術(shù)通常被應(yīng)用在公路橋梁鋪裝層裂縫的處理上,其包含了表面修補(bǔ)、裂縫填充、裂縫灌漿這三種形式,工作人員需要結(jié)合表層裂縫的實(shí)際情況合理選擇技術(shù)種類,強(qiáng)化裂縫處理效果。在路面和橋面鋪裝層裂縫處理上,表面修補(bǔ)技術(shù)通常被應(yīng)用在深度不超過(guò)20 mm左右的裂縫處理上,主要是利用一些水泥漿或者環(huán)氧膠泥進(jìn)行反復(fù)涂抹,每次涂抹的間隔不得超過(guò)5 min,當(dāng)其厚度達(dá)到1 mm之后,再用瀝青材料進(jìn)行防腐處理,以避免外界不良環(huán)境的影響(見(jiàn)圖2)。
相比于裂縫修補(bǔ)技術(shù),裂縫填充技術(shù)在提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性上有著顯著效果,通常情況下會(huì)將其應(yīng)用在較寬裂縫的處理上。將水泥漿和環(huán)氧樹脂膠按照一定比例混合好填充到裂縫中,利用這兩種材料自身的穩(wěn)定性能,來(lái)強(qiáng)化裂縫修補(bǔ)效果。同時(shí),在填充過(guò)程中,由于使用了一些橡膠材料,對(duì)于提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性有著突出效果,能夠更好的降低外界因素的影響,保證公路橋梁路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
錨噴施工技術(shù)對(duì)于處理橋頭破損有著顯著作用。在實(shí)際處理作業(yè)中,錨噴設(shè)備會(huì)將內(nèi)部存有的硅膠材料在壓力作用下噴射到裂縫內(nèi)部,之后再利用模板加固的方式將硅膠材料同橋體連接起來(lái),從而增強(qiáng)橋頭結(jié)構(gòu)的整體性和堅(jiān)固性。該技術(shù)在使用過(guò)程中具有穩(wěn)定性高、凝結(jié)效率快的優(yōu)勢(shì),能夠更好的降低成本支出。同時(shí),硅膠材料的硬度和柔韌度都是非常好的,而且橋梁模板的作用也可以使兩者充分銜接,有效的提高了公路橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
鋼筋是公路橋梁建設(shè)中所不可或缺的重要材料,一旦其出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題,不僅會(huì)降低鋼筋自身性能的發(fā)揮,也會(huì)影響工程結(jié)構(gòu)的承載能力。在鋼筋施工中,通常都是將其與混凝土同時(shí)使用,進(jìn)而保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量,減少裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生。另外,在混凝土的表層涂抹覆蓋層、封閉層、砂漿層等方法也可以有效的保護(hù)鋼筋。在混凝土施工過(guò)程中,合理調(diào)整施工材料配比來(lái)增加混凝土的密度和滲透性能,并加強(qiáng)對(duì)混凝土各施工環(huán)節(jié)的有效控制,不僅可以保證混凝土質(zhì)量,減少裂縫的產(chǎn)生,也可減少鋼筋腐蝕問(wèn)題的出現(xiàn),增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的牢固性。
在公路橋梁施工過(guò)程中,會(huì)存在較多的病害問(wèn)題,為了減少問(wèn)題的產(chǎn)生,保證工程建設(shè)質(zhì)量,除了要對(duì)施工工藝和材料進(jìn)行嚴(yán)格控制外,還要做好后期維護(hù)工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,以免影響公路橋梁的正常使用。在維護(hù)過(guò)程中其需要注意的重點(diǎn)內(nèi)容有:
1)公路橋梁工程主體部分完工后,應(yīng)該和交通部門一起開展交通管制工作,避免過(guò)往車輛對(duì)剛剛凝結(jié)的公路產(chǎn)生損害。
2)在施工完成后,要通過(guò)抗震、裂紋性能實(shí)驗(yàn)對(duì)工程結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行檢查,增強(qiáng)路面承載能力的合理性,如在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,需及時(shí)采取合理的結(jié)構(gòu)措施來(lái)提高路面的質(zhì)量,確保公路橋梁的正常使用。
3)根據(jù)路面的實(shí)際承載能力,對(duì)過(guò)往車輛進(jìn)行嚴(yán)格控制,避免因超載現(xiàn)象導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損,影響其使用安全。
在公路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)中,常常會(huì)出現(xiàn)一些工程病害問(wèn)題影響公路橋梁的使用安全。為此,需要對(duì)病害類型及其產(chǎn)生原因進(jìn)行細(xì)致分析和了解,從而選擇有效的施工處理技術(shù),合理改善公路橋梁中存在的問(wèn)題,比如,路面裂縫、路基沉降、結(jié)構(gòu)腐蝕等,以保證公路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量。同時(shí)還要對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)施合理的養(yǎng)護(hù)作業(yè),以改善結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和牢固性,確保后期正常使用,以免影響車輛和人們的出行安全,有效推動(dòng)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的良好發(fā)展。