詹大德
(貴州省公路局,貴州 貴陽 550000)
當(dāng)前階段,城市化進(jìn)程不斷向前推進(jìn),橋梁工程在地區(qū)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化發(fā)展階段起到的作用越來越大。然而,一些橋梁建設(shè)年代較早,受氣候環(huán)境與交通運(yùn)輸壓力增加等因素影響,出現(xiàn)了裂縫、沉降以及鋼筋銹蝕等問題。不僅威脅橋梁工程運(yùn)行的安全性,還縮短了使用壽命。為解決這一問題所帶來的諸多影響,橋梁工程建設(shè)者應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,開展對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)與維修加固工作,通過了解橋梁的現(xiàn)狀及運(yùn)營階段養(yǎng)護(hù)與維修情況,找出病害產(chǎn)生的原因與維修的工作重點(diǎn)。如此,采用的養(yǎng)護(hù)與維修加固施工處理措施,就能以高效率、可靠性以及功能性的狀態(tài)作用于實(shí)踐,進(jìn)而在強(qiáng)化橋梁工程耐久性的同時(shí),優(yōu)化所處道路交通系統(tǒng)的安全運(yùn)營。這是所處地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)橋梁工程提出的要求,需引起更多重視,以服務(wù)于各地經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程。
我國國土資源具有幅員遼闊的特征,不同地區(qū)的地質(zhì)水文條件差異較大。橋梁工程是路線方案常見的施工形式。橋梁工程能夠?qū)崿F(xiàn)公路線形順接與河流跨越目標(biāo),進(jìn)而拓展優(yōu)化公路線形。由于橋梁工程的設(shè)計(jì)使用年限較長,無法通過定期更換方式來保證其耐久性。因此,后續(xù)多采用養(yǎng)護(hù)與加固維修措施,增加橋梁使用耐久性和延長使用年限,提高資金使用效益,也是降低交通安全事故發(fā)生率,保護(hù)人們生命財(cái)產(chǎn)安全的重要舉措。需對(duì)老舊道路橋梁的建設(shè)使用情況進(jìn)行分析,以提高橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固施工措施的適用性,進(jìn)而達(dá)到降低建設(shè)維護(hù)成本的目的。然而,在實(shí)際開展橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固施工過程中,受諸多因素影響,沒有達(dá)到施工應(yīng)用預(yù)期,可能導(dǎo)致新病害的產(chǎn)生或原病害加重。長此以往,橋梁工程就會(huì)對(duì)所處道路交通系統(tǒng)運(yùn)行安全造成威脅。因此,工程建設(shè)者應(yīng)對(duì)橋梁的現(xiàn)狀及運(yùn)營階段養(yǎng)護(hù)與維修情況進(jìn)行分析,找出問題產(chǎn)生的原因,確定橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固施工處理工作的方向與重點(diǎn)。使橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固施工以預(yù)見性與可靠性狀態(tài)作用于實(shí)踐,進(jìn)而為所處地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有效保障。
現(xiàn)階段,橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固施工問題主要集中在兩個(gè)方面:
其一,未進(jìn)行定期檢查。究其原因,與橋梁工程建設(shè)數(shù)量較多、分散地區(qū)較廣和養(yǎng)護(hù)工程師制度落實(shí)偏差有關(guān),導(dǎo)致不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁病害,維護(hù)工作無法按照要求定期開展。多是在出現(xiàn)事故后,再開展應(yīng)急翻修與補(bǔ)足工作。隨著各地經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,貨物運(yùn)輸多采用大中型貨車,一旦出現(xiàn)問題,所產(chǎn)生的損失將無法估計(jì)。維修加固施工開展頻率缺乏統(tǒng)一性,下次維修無法充分掌握上次工作情況,導(dǎo)致檢查工作重復(fù)與盲點(diǎn)問題出現(xiàn)。在此情況下,橋梁及周邊設(shè)施問題的檢查效率低,沒有達(dá)到建設(shè)使用的性能要求。
其二,未明確橋梁病害形成的原因與作用機(jī)理。以裂縫為例,作為橋梁工程建設(shè)使用最常出現(xiàn)的病害類型,其產(chǎn)生原因與混凝土結(jié)構(gòu)容易受到溫度變化與材料性能質(zhì)量影響密切相關(guān),以及外界荷載作用影響。主要表現(xiàn)為橫向裂縫與縱向裂縫。由于不同裂縫類型的長度與寬度差異較大,養(yǎng)護(hù)維修人員并未結(jié)合實(shí)際情況開展施工處理,使得裂縫病害影響無法得到有效控制。對(duì)于沉降病害,主要受重載車輛長期作用環(huán)境因素影響,導(dǎo)致橋頭跳車等現(xiàn)象發(fā)生。養(yǎng)護(hù)與維修加固施工并未結(jié)合沉降產(chǎn)生路段開展施工作業(yè),導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)加固措施運(yùn)用效果不佳。而鋼筋銹蝕問題,則與鋼筋施工和混凝土保護(hù)層質(zhì)量有關(guān)。未做好鋼筋除銹和混凝土構(gòu)件鋼筋保護(hù)層施工處理,導(dǎo)致其長期處在外界環(huán)境降水與荷載影響下,引發(fā)橋梁鋼筋表面出現(xiàn)銹蝕問題。當(dāng)銹蝕面積在諸多影響因素下擴(kuò)大時(shí),其結(jié)構(gòu)承載力就會(huì)下降,嚴(yán)重影響橋梁的安全運(yùn)行。
3.1.1 應(yīng)用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),提高橋梁耐久性
養(yǎng)護(hù)維修人員應(yīng)摒棄傳統(tǒng)工作理念,遵循“事前控制”原則,注重橋梁各結(jié)構(gòu)施工病害的預(yù)防工作。具體來說,就是根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特征確定合理的養(yǎng)護(hù)措施,以保證結(jié)構(gòu)處于良好狀態(tài)。如此,不僅能夠延長橋梁工程的使用壽命,還會(huì)強(qiáng)化工程建設(shè)的整體質(zhì)量。此外,引進(jìn)先進(jìn)的施工工藝技術(shù),對(duì)施工流程進(jìn)行不斷完善。安排專業(yè)人員對(duì)橋梁建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行檢查,將問題控制在設(shè)計(jì)預(yù)期范圍內(nèi)。運(yùn)用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),即使出現(xiàn)病害,也可在初期階段進(jìn)行修復(fù)處理,避免病害進(jìn)一步擴(kuò)大。在經(jīng)濟(jì)效益方面,采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工技術(shù),能夠減少養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用,是提升橋梁工程可靠性的有效方法。
3.1.2 定期開展巡視與檢查,注重基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)
為保證橋梁工程的安全性,應(yīng)安排人員對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行定期的巡視與檢查。通過及時(shí)掌握橋梁建設(shè)的質(zhì)量情況,來提高基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)的施工質(zhì)量。例如,橋面結(jié)構(gòu)清理,應(yīng)保持橋面干凈整潔。選用對(duì)應(yīng)材料開展橋面涂刷施工,以免出現(xiàn)風(fēng)化問題。通過增加檢查次數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋面裂縫或是結(jié)構(gòu)脫落問題。此外,日常巡視工作的重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)排水設(shè)施的淤泥清理上。在保證排水順暢的同時(shí),有效規(guī)避橋面積水問題。為避免橋梁結(jié)構(gòu)受到腐蝕影響,應(yīng)選用防腐涂漆材料強(qiáng)化構(gòu)件性能,進(jìn)而保證工程的耐久性。
3.1.3 提升養(yǎng)護(hù)人員專業(yè)素質(zhì),做好資料整理與歸檔工作
作為落實(shí)橋梁工程養(yǎng)護(hù)施工的主體,養(yǎng)護(hù)維修人員的重要性不言而喻,關(guān)乎養(yǎng)護(hù)效果能否達(dá)到預(yù)期。為此,相關(guān)橋梁工程建設(shè)單位應(yīng)重視養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍整體專業(yè)素質(zhì)水平的提升,組建專業(yè)的養(yǎng)護(hù)施工隊(duì)伍。在開展工作前,對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)教育,明確工程建設(shè)場(chǎng)地條件與建設(shè)要求情況,確定養(yǎng)護(hù)流程與實(shí)際操作方法。為達(dá)到此目的,橋梁工程建設(shè)單位應(yīng)加大養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍的資金投入,配置充足人員的同時(shí),選用專業(yè)技能水平較高的員工。如此,就能更加科學(xué)合理地制定養(yǎng)護(hù)施工方案,對(duì)責(zé)任義務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確劃分,規(guī)避超出職責(zé)范圍的問題出現(xiàn)。此外,還要定期對(duì)養(yǎng)護(hù)維修人員開展培訓(xùn)工作,通過提高其安全意識(shí)與專業(yè)水平,跟上市場(chǎng)環(huán)境的多元化發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固施工的相關(guān)資料,應(yīng)做好整理與歸檔,為后續(xù)養(yǎng)護(hù)維修提供支持,包括設(shè)計(jì)方案、變更方案、檢測(cè)材料、隱蔽工程圖紙以及竣工圖紙等。為實(shí)現(xiàn)工程信息化建設(shè)目標(biāo),還應(yīng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),構(gòu)建專門收錄橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固施工信息的數(shù)據(jù)庫,提高資料保存效率與資源共享水平。
3.1.4 加大排水系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)維修力度
由于橋梁工程排水系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響較大,因此,需加大對(duì)其的養(yǎng)護(hù)與維修工作力度,以強(qiáng)化排水系統(tǒng)的可靠性。例如,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞問題,應(yīng)安排專業(yè)人員進(jìn)行及時(shí)處理,采用防水材料進(jìn)行破損部位填補(bǔ)。此外,在橋面施工過程中,應(yīng)做好坡度設(shè)置,強(qiáng)化排水效果。在養(yǎng)護(hù)維修方面,定期開展排水通道與排水泵的檢查工作,保證其狀態(tài)正常。
3.2.1 截面加固施工技術(shù)
對(duì)于鋼筋混凝土或是其他構(gòu)件出現(xiàn)變形問題的橋梁工程,養(yǎng)護(hù)維修人員應(yīng)采用截面加固技術(shù),強(qiáng)化構(gòu)件的抗剪與抗彎能力。通常來講,可結(jié)合變形問題的實(shí)際情況,采取增加截面與增加配筋兩種方式。前者主要用于構(gòu)件高度不夠或是厚度不夠問題;后者主要運(yùn)用于主筋受力超出允許范圍等問題。在具體施工過程中,養(yǎng)護(hù)維修人員應(yīng)遵循全面性原則進(jìn)行受力情況分析。當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)材料與構(gòu)件沒有作用前,可通過添加截面、配筋材料以及恒載方式來提供支撐,避免結(jié)構(gòu)進(jìn)一步受損。
3.2.2 體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)
當(dāng)橋梁工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)承載力不足等問題,養(yǎng)護(hù)維修人員可采用體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù),強(qiáng)化構(gòu)件荷載能力。在對(duì)橋梁受力構(gòu)件進(jìn)行加固處理過程中,應(yīng)將預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在構(gòu)件外部,改善橋梁的受力狀況。此外,在具體施工過程中,養(yǎng)護(hù)維修人員還要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)受損狀態(tài)進(jìn)行全面分析,以確定維修加固的重點(diǎn)與工作方向,采用局部加固或整體加固方式提高加固處理的準(zhǔn)確性與適用性,是控制橋梁維修加固成本與效率的關(guān)鍵。另外,在實(shí)際施工中,養(yǎng)護(hù)維修人員要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的受損情況選用合適的預(yù)應(yīng)力筋。目前,可供選擇的預(yù)應(yīng)力筋有鋼絞線、粗鋼筋與高強(qiáng)鋼絲等。如混凝土缺乏保護(hù)層設(shè)施,養(yǎng)護(hù)維修人員應(yīng)采用防腐措施來提高處理效果。如此就可防止預(yù)應(yīng)力筋在運(yùn)行使用階段出現(xiàn)銹蝕問題。
就目前來看,橋梁工程維修加固采用體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù),多選用單根黏結(jié)鋼絞線作業(yè)方式。其施工作業(yè)已經(jīng)形成較為完善的體系,不僅能夠開展防護(hù)作業(yè),還能提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)于錨固方式的選擇,應(yīng)遵循適用性原則,采用合適的預(yù)應(yīng)力筋端頭。具體方法需根據(jù)橋梁工程的建設(shè)要求與結(jié)構(gòu)情況來確定。例如,體外預(yù)應(yīng)力錨固端頭受力很大,應(yīng)選用三夾片單孔錨固防腐設(shè)施,處理鋼絞線端頭的錨固部位。值得注意的是,錨具的鋼墊板混凝土應(yīng)控制其平整性,以強(qiáng)化維修加固效果。
3.3.1 裂縫處理
一方面,針對(duì)裂縫病害,可選用具備防水性能的材料處理其表面,或是通過噴涂施工阻礙裂縫不良影響進(jìn)一步發(fā)展。橋梁病害處理還要根據(jù)工程的運(yùn)行情況,對(duì)裂縫狀態(tài)開展檢查工作。如發(fā)現(xiàn)細(xì)微裂縫,需通過高黏度噴漿技術(shù),使橋梁結(jié)構(gòu)表面形成保護(hù)層,阻止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。另一方面,橋梁工程表面裂縫問題嚴(yán)重,無法通過單一的處理達(dá)到填充目標(biāo)。養(yǎng)護(hù)維修人員需運(yùn)用具備相關(guān)性能的材料進(jìn)行注漿與填筑施工。例如,注漿施工材料多為樹脂與水泥漿液,填充材料多為環(huán)氧樹脂。這些材料具有防水與抗氧化功能。實(shí)際填充施工應(yīng)沿著橋梁裂縫病害的走向,有序?qū)⒒瘜W(xué)補(bǔ)強(qiáng)劑填充至其內(nèi)部。當(dāng)裂縫部位的抗壓性能得到有效提升,就可判斷表面較大的裂縫問題得到了控制。
3.3.2 沉降處理
在橋梁工程運(yùn)行使用階段,易受環(huán)境因素影響,使橋面發(fā)生不同程度的沉降病害問題。處理時(shí),應(yīng)將對(duì)象確定為橋臺(tái)。在具體加固過程中,規(guī)避雨水的侵蝕影響。養(yǎng)護(hù)維修人員應(yīng)根據(jù)橋梁工程的跨度建設(shè)現(xiàn)狀,判斷橋臺(tái)是否受到雨水侵蝕影響。如問題明顯,則應(yīng)通過片狀混凝土加固處理,強(qiáng)化結(jié)構(gòu)穩(wěn)定功能,并控制沉降影響擴(kuò)大。
3.3.3 鋼筋銹蝕處理
橋梁工程鋼筋銹蝕問題會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力造成嚴(yán)重影響。此類病害處理工作需從預(yù)防性手段出發(fā)。例如,為避免鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,可在橋梁主體結(jié)構(gòu)外部設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋,并對(duì)橋梁內(nèi)部的各個(gè)受力構(gòu)件進(jìn)行加固處理,防止發(fā)生嚴(yán)重的鋼筋銹蝕現(xiàn)象。
綜上所述,橋梁工程養(yǎng)護(hù)與維修加固施工需從項(xiàng)目建設(shè)要求與實(shí)際情況入手,遵循預(yù)防性養(yǎng)護(hù)原則,開展定期巡視與檢查、排水系統(tǒng)養(yǎng)護(hù),應(yīng)用截面加固施工技術(shù)、體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)對(duì)病害問題進(jìn)行處理。采用上述措施后,對(duì)可能產(chǎn)生的橋梁建設(shè)使用問題進(jìn)行控制,以降低負(fù)面因素影響,進(jìn)而保障路網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此,養(yǎng)護(hù)維修人員應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研成果更多地應(yīng)用于不同使用年限、存在病害問題的橋梁工程,以推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展。