王永泰
(武威公路事業(yè)發(fā)展中心涼州公路段,甘肅 武威733000)
隨著我國交通運輸業(yè)的高速發(fā)展,國家對高速公路橋梁養(yǎng)護質(zhì)量的要求也愈來愈高。由于部分較陳舊的公路橋梁仍在當前交通運行中占有一定比重,且這些公路橋梁中的很多結構已經(jīng)無法滿足當代發(fā)展的需要,既無法適應當前大型車輛運行的需要,同時也無法保障道路的正常運行。所以非常有必要針對部分路面橋梁開展保養(yǎng)和修繕。
公路橋梁養(yǎng)護的目的是延長路橋的使用壽命。公路橋梁的規(guī)劃、設計、施工、維護和管理首先要從整體上考慮,旨在以更加科學合理的方式建設公路橋梁,提高公路橋梁的耐久性和實用性。從目前我國路橋建設的現(xiàn)狀來看,只是完成橋梁的設計及其力學指標的計算和控制;在實施聯(lián)動分析和規(guī)劃時,沒有考慮道路的壽命和橋梁本身的經(jīng)濟性,公路橋梁建設時沒有將養(yǎng)護工程考慮在內(nèi)。公路橋梁養(yǎng)護是所有路橋建設中非常重要的一個環(huán)節(jié)。實施公路橋梁養(yǎng)護,可以保證路橋質(zhì)量達到預定標準,也可以為橋梁的進一步應用奠定基礎;實施養(yǎng)護工程還可以及時有效地修復路橋受損部位,使路橋恢復原狀,從而提高路橋的耐久性[1]。
當前,部分公路橋梁養(yǎng)護與維修單位對于路橋的養(yǎng)護維修工作缺乏重視,由此產(chǎn)生了很多橋梁隱患,總結如下:
橋梁狀態(tài)不明確的現(xiàn)象主要是由于很多橋梁的建筑時間較早,當時的生產(chǎn)流程還不是十分規(guī)范,導致了一些施工資料沒有及時地整理和存儲;同時,由于管理不夠嚴格,近年來的一些施工橋梁也沒有及時地進行資料的收集,且不夠重視橋梁的養(yǎng)護和維修,故原橋信息不明確,導致橋梁的養(yǎng)護工作流于形式,應付檢查的現(xiàn)象層出不窮;因為人為因素的影響,沒有按照規(guī)定進行定期和不定期的檢查工作,對于存在的橋梁安全隱患沒有及時地發(fā)現(xiàn)和提出解決措施,導致很多橋梁技術沒有很好地發(fā)揮作用,使得日常養(yǎng)護工作缺乏科學性。這一切導致了部分公路橋梁橋況不明確的問題出現(xiàn),由于橋況不明確,橋梁的安全風險隨時存在,一旦發(fā)生事故,后果難以預料[2]。
目前,一些修建得較早的橋梁已不能滿足當前社會發(fā)展所產(chǎn)生的高負荷運轉。當時設計荷載較低,目前的超重車輛、大型車輛日益增多,使得橋梁無法承受增加的荷載,變成了一座危橋。
結構損壞。公路橋梁結構缺陷的主要標志是結構裂縫,裂縫的主要類型有:一是受到橋梁的承載力限制,導致橋梁實際強度不能滿足大型的車輛行駛需求。二是收縮裂縫。由于橋梁產(chǎn)生的收縮裂縫問題,使得其承載能力大大削減。三是其他原因。公路橋梁結構的剛度和強度會因為出現(xiàn)的裂縫問題而不斷地降低,并會受到外界空氣濕度的影響,產(chǎn)生一些滲透和形變等問題,產(chǎn)生安全隱患。
蜂窩麻面。它主要表現(xiàn)為結構的表面缺陷,雖然在正常情況下不會對結構造成太大的破壞,但該缺陷在暴露于外部環(huán)境時仍會出現(xiàn)擴大和發(fā)展的情況。
橫向聯(lián)系薄弱。橋面結構的梁、肋、板都可以通過橫向聯(lián)系受力,能夠有效地保證公路橋梁的整體剛度和穩(wěn)定性,而且,由于橫向連接(橫隔板連接)薄弱,會引起荷載承受能力的降低,催化一系列結構病害問題,影響橋梁的正常使用。
支座磨損破裂。荷載需要分布在橋墩和橋臺下,并應保持分布均勻,如果出現(xiàn)偏頗,會產(chǎn)生側翻等等風險,且由于橋梁的支座會受到溫度的變化影響,出現(xiàn)損壞問題,如磨損、生銹、偏移、老化、錯位變形、支座墊石破損等,這種現(xiàn)象是梁、板和橋墩的質(zhì)量問題,直接導致橋梁無法正常使用。
相關的橋梁維修養(yǎng)護部門需要重視橋梁的日常維修養(yǎng)護工作,招聘和培養(yǎng)專業(yè)的技術人才,應用新型施工技術,加固橋梁,保證人們的出行安全。但是當前很多橋梁的維護人員并非專業(yè)的技術人員,專業(yè)知識的缺乏和施工經(jīng)驗的不足,很難發(fā)現(xiàn)和解決橋梁的結構病害問題,在得不到妥善解決的情況下,橋梁會產(chǎn)生安全隱患威脅。針對這種情況,需要加強對維修人員的培訓工作,為養(yǎng)護與維修加固工作提供強有力的支撐[3]。
橋梁的檢查可分為經(jīng)常性檢查、定期檢查、特殊檢查。在公路橋梁養(yǎng)護過程中需要注意的是,在經(jīng)常性檢查過程中,不僅要檢查主要問題,還要將一些常規(guī)檢查納入其中??梢栽谔厥馇闆r下使用特定設備檢查公路橋梁的重大項目,在必要時,還需要邀請一些高水平、有影響力的專家和機構進行檢查。
采用增加預應力、改善結構體系等方法,改善結構自身的受力情況。調(diào)整全橋恒載的內(nèi)力分配,以提高全橋強度,封閉裂紋,并調(diào)節(jié)變形。
3.3.1 施加體外預應力加固外部預應力加勁肋
外部預應力增強能夠更好地提高橋梁的彎曲截面寬度模數(shù),因而降低了梁體撓度,并減少被拉區(qū)柱體裂縫,以便于調(diào)節(jié)原結構的承載力狀況,提高強度和抗裂性。同時因為墻體的自重提高較小,因而也減少了對墩臺和基礎承載力狀況的影響,可以節(jié)約對墩臺和基礎的提高工作量。在實際應用過程中,應重視混凝土的新舊問題,減少結合不緊密產(chǎn)生的質(zhì)量問題,還要重視預應力索與鋼結構的防腐蝕問題[4]。
3.3.2 增加橫隔板加固
橫隔板的加固能夠使橋梁T型結構減輕裂縫的危害,避免了病害的擴散,且不會影響到外部的美觀,不影響正常使用。此方法較多地應用在由于橫向關聯(lián)結構不良出現(xiàn)的承重不足問題,不會改變原橋體的結構構造。增加橫隔板加固,能夠?qū)崿F(xiàn)原本的集中加固問題的受力分離,但是不能夠徹底地解決橋梁的承載力不足的情況,加固效益也不突出,需要結合其他方案一起實施。對于混凝土梁橋,如果增設混凝土橫隔板,其使用情況明顯優(yōu)于加鋼橫隔板。
3.3.3 增加橋梁面鋪裝鋼筋加固
通過加大路面鋼材捆扎孔徑的方式修復鉸縫開裂,應用于原路面攤鋪鋼筋網(wǎng)設計孔徑過小、過大,以及在施工過程中由于施工質(zhì)量問題導致的鉸縫開裂。該辦法全部用在路面施工,需要占用二分之一的道路,此方法適用于一些中斷道路的小跨徑T梁及板梁橋。
3.3.4 增大截面與配筋加固
通常通過在橋梁底部以及一側增加寬度,并增配主筋,以增加主橋截面長度的有效高度,以便實現(xiàn)增加橋面承載能力的目的。尤其適合于橋梁下部凈空較高,但允許擴大主橋高度的情形。加固效益較為突出,但由于施工復雜性,要求也較高,對橋下凈空有限的橋梁并不適合。在實際運用時,應注意對新舊混凝土、新舊鋼筋的結合以及混凝土澆筑工藝。
主要包括裂紋修復、碳纖維黏結、補強普通鋼筋等。被動加固技術在結構承受恒定荷載時不會改變承載力,而且方法靈活,可以根據(jù)裂紋的方向調(diào)整位置,可以控制裂縫進一步擴大,提高橋梁的承載能力。主要適用于滿足恒載承載力但不滿足活載承載力的情況,對已存在的裂縫需進行裂縫修補后再進行被動加固問題。例如粘貼鋼板,其固定方法需要應用到環(huán)氧樹脂或建筑結構膠,利用介質(zhì)使鋼板直接黏附在鋼筋混凝土構造物的受拉區(qū),以及應用于抗剪薄弱部位上,實現(xiàn)二者的結合受力,減少承載力的分布不均問題;且會使結構的高度增加,從而改變其承載力狀況,控制裂紋的發(fā)展,增加結構的強度。粘貼鋼板在施工的過程中需要注意在混凝土缺陷修復、裂紋修整完畢之后實施。此方法可以增加結構的抗彎剛度,廣泛應用于使用功能加固、控制結構變化的情況。
當前城市建設的飛速發(fā)展,越來越多的公路橋梁投入使用,但隨之而來的維修養(yǎng)護問題也逐漸增加。公路橋梁的工程質(zhì)量關系著千千萬萬的家庭,相關單位需要做好日常的維修養(yǎng)護工作,根據(jù)出現(xiàn)的問題,綜合考量選擇維修技術,確保資源的合理利用,促進公路橋梁的使用性能提升,保障人們的出行安全,造福社會。