曹 鵬
(淮南市金盛公路工程有限責(zé)任公司,安徽 淮南 232000)
公路橋梁是公共道路交通的基礎(chǔ)設(shè)施,當(dāng)其建設(shè)完成時(shí)就會(huì)投入使用,但是基于公共道路交通的特點(diǎn),投入使用的公路橋梁并非一次性消耗品,而是需要長(zhǎng)期使用。若在使用過(guò)程中公路橋梁存在安全問(wèn)題,比如承重結(jié)構(gòu)漏洞,當(dāng)多量重載車(chē)輛通過(guò)橋梁時(shí)就容易發(fā)生垮塌事故,從而導(dǎo)致道路中斷,此類(lèi)安全事故除了會(huì)對(duì)涉事車(chē)輛和司機(jī)造成損害外,還會(huì)影響公路正常的使用秩序。
施工管理、養(yǎng)護(hù)與加固維修是公路橋梁建設(shè)的不同階段。施工管理發(fā)生在公路橋梁建設(shè)階段,為的是建設(shè)高質(zhì)量的公路橋梁工程。養(yǎng)護(hù)工作則是在橋梁使用期間為保證公路橋梁可以正常使用,對(duì)橋梁使用過(guò)程中的輕微病害進(jìn)行修補(bǔ),比如鋪裝層維修、防水漏洞等。
在公路橋梁建設(shè)完成之前,任何人都無(wú)法確認(rèn)橋梁實(shí)際使用過(guò)程中的荷載情況,因此只能依據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)做出最大可能推斷,而其中的數(shù)據(jù)收集和管理就是公路橋梁施工管理、養(yǎng)護(hù)與加固維修的工作的主要內(nèi)容之一。
橋梁使用過(guò)程中最怕的一種情況就是橋梁上通過(guò)車(chē)輛荷載超過(guò)橋梁承重能力,這也是造成橋梁本身結(jié)構(gòu)損壞的最重要人為因素。為了更好地對(duì)過(guò)往車(chē)輛以及橋梁使用情況進(jìn)行評(píng)估需要對(duì)橋梁使用檔案管理。在施工階段,根據(jù)橋梁使用檔案確定橋梁的可能荷載量,從而確定橋梁的設(shè)計(jì)荷載;在投入使用階段,根據(jù)使用檔案及檢查情況,確定養(yǎng)護(hù)周期和養(yǎng)護(hù)內(nèi)容;在維修或加固階段,根據(jù)使用檔案和實(shí)際情況確定加固維修的必要性等。此外,公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理單位還應(yīng)當(dāng)對(duì)橋梁進(jìn)行經(jīng)常性、定期及特殊檢查。其中定期和特殊檢查建議委托有相應(yīng)資質(zhì)及條件的單位進(jìn)行。同時(shí)配備專(zhuān)職的橋梁工程師,制定突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案和相關(guān)安全管理制度。橋梁養(yǎng)護(hù)管理應(yīng)做到“一橋一檔”,內(nèi)容應(yīng)該包括橋梁的基本情況、養(yǎng)護(hù)巡查檢查記錄、技術(shù)狀況及維修加固等資料。
公路橋梁漏洞處理也是施工管理、養(yǎng)護(hù)與加固維修的重要工作內(nèi)容。這里的漏洞更多的是指因環(huán)境因素或技術(shù)因素導(dǎo)致的公路橋梁結(jié)構(gòu)、質(zhì)量漏洞。施工管理中,通過(guò)選用性能較好的材料和較為科學(xué)的施工工藝可以最大限度降低工程漏洞的發(fā)生;養(yǎng)護(hù)階段則是要定期對(duì)漏洞進(jìn)行篩查,檢查容易出現(xiàn)病害的結(jié)構(gòu)部位,進(jìn)行相應(yīng)技術(shù)處理。
鋪裝層是橋梁直接承受行車(chē)荷載的結(jié)構(gòu),維修加固頻率較高。在實(shí)際的公路橋梁維修加固作業(yè)中,多在混凝土鋪裝層中鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),增加整體性,將荷載的壓強(qiáng)分散至橋梁的多個(gè)點(diǎn),從而提高橋面剛度和穩(wěn)定性。鋪裝層能夠很好地保護(hù)橋面層,當(dāng)鋪裝層破損較嚴(yán)重時(shí),可以對(duì)其進(jìn)行二次施工,將破損區(qū)域清除后進(jìn)行新的混凝土澆筑,從而將破損區(qū)域修補(bǔ)和完善。
自然環(huán)境中存在大量的水汽會(huì)對(duì)公路橋梁土石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水蝕作用,以及日光風(fēng)化、風(fēng)蝕作用等,公路橋梁在使用過(guò)程中會(huì)不斷磨損,這種磨損會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷增加,同時(shí)這種磨損是不可避免的,至少現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)尚未發(fā)現(xiàn)或制造出暴露在自然環(huán)境中完全不受風(fēng)蝕、風(fēng)化、水蝕的材料。但是可以將復(fù)合材料加入公路橋梁結(jié)構(gòu)中,以提高其抗腐蝕性,同時(shí)部分復(fù)合材料也有良好的韌性,加入橋梁結(jié)構(gòu)后可以有效提高公路橋梁的韌性和荷載能力。
目前,較為常用的復(fù)合材料有碳纖維和玻璃纖維兩種。這兩種材料提取難度較低,也相對(duì)廉價(jià),很適合在中大型土建工程中使用。
施工階段,在橋梁建筑結(jié)構(gòu)中加入此類(lèi)復(fù)合材料,能夠提高混凝土的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)韌性,改變其受力能力。同時(shí)碳纖維材料可直接粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)表面,使用極為方便。
公路橋梁竣工后養(yǎng)護(hù)工作中,也可直接將碳纖維材料鋪設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)表面或鋪設(shè)碳纖維保護(hù)層,也能直接對(duì)橋梁的荷載能力作出調(diào)整。同時(shí)養(yǎng)護(hù)階段鋪設(shè)碳纖維層可以減少橋梁構(gòu)件在使用過(guò)程中的過(guò)分變形,一定程度上可以延長(zhǎng)橋梁的使用年限。
在加固和維修工作中,復(fù)合材料的應(yīng)用更加廣泛。很多復(fù)合材料可直接代替水泥砂漿對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行填補(bǔ),同時(shí)還能取得更好的加固與修補(bǔ)效果。
鋼板加固是最簡(jiǎn)單粗暴的提高公路橋梁荷載能力、韌性和剛性的方法。最直接的方式就是在施工階段,直接將鋼板黏附于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面,讓鋼板和混凝土結(jié)構(gòu)貼合在一起,從而提高原混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度。即使進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù),將混凝土結(jié)構(gòu)表面覆蓋的鋼板去除后重新鋪設(shè)鋼板的工作也較為簡(jiǎn)單,對(duì)技術(shù)的要求比較低。在諸多加固方法中,鋼板加固是應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng),相對(duì)的技術(shù)和工藝也較為成熟。鋼板加固能夠不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的尺寸和構(gòu)造并廣泛適用于多種土石結(jié)構(gòu)中,因此在公路橋梁加固工作中應(yīng)用較為廣泛。但是具體使用過(guò)程中也有一些注意事項(xiàng),比如做好鋼板表面防護(hù)工作、定期檢查鋼板銹蝕情況等,同時(shí)選用鋼板也應(yīng)充分考慮鋼板本身性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求再使用。