高速公路橋梁養(yǎng)護與加固
2015-03-24
引言
橋梁作為高速公路的重要組成部分, 橋梁養(yǎng)護的好壞直接關系到高速公路交通行車的安全與暢通, 橋梁工程缺陷的存在必然嚴重影響橋梁的正常使用功能,對于缺陷較嚴重的橋梁,如得不到及時養(yǎng)護維修, 不僅嚴重影響橋梁的使用周期, 有些甚至會造成橋垮人亡的惡性事故。另外,高速公路在我國建設雖有幾十年的歷史,但高速公路還沒有一套完整的養(yǎng)護技術規(guī)范和標準, 高速公路橋梁養(yǎng)護與管理仍處于起步階段。
高速公路橋梁養(yǎng)護現(xiàn)狀
我國經(jīng)濟的快速增長，高速公路成為經(jīng)濟發(fā)展的主要紐帶之一，而橋梁則是道路的咽喉。隨著交通量的發(fā)展和較大噸位車輛增加，橋梁負擔著沉重的荷載及繁重的交通量。交通運輸對橋梁結構性能和通行能力的要求也越來越高，如果橋梁長期疲勞作業(yè)，則病害會大量出現(xiàn)并發(fā)展迅速，將難以適應日趨增長的交通量需求。隨著環(huán)境因素與行車荷載的相互作用，橋梁技術狀況不斷產(chǎn)生惡化，使用功能降低。目前國內外均出現(xiàn)橋梁垮塌事故，造成諸多社會影響、經(jīng)濟損失和人員生命財產(chǎn)損失。橋梁的病害狀況已引起了相關部門的高度重視，如何管養(yǎng)好現(xiàn)有橋梁，保持橋梁的正常狀態(tài)，延長其使用壽命，已成為高速公路橋梁養(yǎng)護管理工作重要問題。
高速公路橋梁結構存在的主要問題分析
首先,對于高速公路橋梁來說,其結構同任何建筑結構一樣,在設計之初,就有一定的設計使用壽命。高速公路橋梁結構的使用壽命一般受各種自然環(huán)境因素的影響,比如:混凝土的碳化、鋼筋的銹蝕、預應力的損失以及墩臺的沖刷;同時也要承受各種非自然因素的影響,如:人為破壞、意外損傷,車輛超載等因素。而且高速公路的橋梁結構性能衰減呈現(xiàn)不可逆性,也就是說高速公路橋梁一旦建成通車,其建筑結構性能一般會隨時間的變化而不斷衰減,若不加強其養(yǎng)護,進行定期檢測工作,適時采取措施來加固維修以及提載升級,則其結構性能衰減趨勢將更快。其次,我們看到高速公路橋梁養(yǎng)護管理單位的管理存在缺位,普遍存在著養(yǎng)路不養(yǎng)橋和重建不重養(yǎng)的管理思想,最終造成橋梁的失養(yǎng),其主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)高速公路橋梁橋面不清潔,部分瀉水孔堵塞。這些現(xiàn)象在在中小型橋梁中比較普遍;(2)引道路面與高速路橋銜接處建筑面不夠平整。最終導致部分橋頭跳車,行車不順適,同時影響車速,降低行車安全,長期下去會直接影響橋的使用壽命;(3)部分橋梁的構件損壞沒有及時維修。高速公路橋梁投入運營后,由于在前期的施工中出現(xiàn)的變位以及沉陷空洞、裂縫等毛病,在平時日常養(yǎng)護工作中也沒有及時修補,造成部分路橋混凝土剝落以及鋼筋外露銹蝕,橋梁的活動支座失去活動能力等等,這類橋梁養(yǎng)護上的毛病不及時處理可能釀成大病;(4)其他還表現(xiàn)在對高速公路橋梁沒有進行定期的檢查檢驗,對橋梁建筑病害的狀況和發(fā)展過程不清楚,同時還有些橋梁技術狀況在各類建筑報表資料中混亂,管理不統(tǒng)一等等,這些都構成隱患。
高速公路橋梁養(yǎng)護技術分析
高速公路橋梁的檢查
(1)高速公路橋梁養(yǎng)護的程序。高速公路養(yǎng)護工作的主要內容除一般性維修維護和清掃外,還有就是橋況的養(yǎng)護檢評,而且要根據(jù)橋況檢評情況來確定一般性的橋梁養(yǎng)護內容。要把橋梁小修保養(yǎng)納入到一般性的養(yǎng)護工作中,實現(xiàn)全年的養(yǎng)護經(jīng)費定額包干。對于高速公路橋梁的大中修工程,相關管理部門必須提交橋況檢評報告,并且要編制養(yǎng)護的預算,將其納入到年度高速公路橋梁的大中修計劃。除此以外,路橋的重大加固以及提載升級工程,則必須經(jīng)過荷載試驗和專題研究,要適時編制工程預算,施工招標投標實施。
(2)高速公路橋梁橋況檢查分類。
高速公路橋梁養(yǎng)護規(guī)范規(guī)定:橋況檢查的一般分為月檢、季檢以及年檢和專門檢查。月檢一般是由養(yǎng)護工區(qū)技術工人,對高速公路的橋況進行經(jīng)常性的檢查;季檢一般是由養(yǎng)護工區(qū)的技術人員,要求配備一些簡易的儀器對橋況進行的一般性檢查;年檢是由高速公路的經(jīng)營管理單位工程部組織,要配備專門的橋梁儀器設備進行檢查;專門檢查一般是由邀請高速公路橋梁的專家以及專業(yè)的橋梁檢測機構進行的檢查。
(3)高速公路橋況檢查的內容。
?、贆z查相關資料的收集。在進行橋況檢查前,對于檢測工程師和技術人員,必須盡可能收集到該橋的建筑設計資料文件、施工資料文件以及養(yǎng)護檔案資料,以便了解該橋的現(xiàn)狀。當缺乏一定的資料時,應及時向橋梁的設計、施工以及驗收和養(yǎng)護當事人來了解橋梁相關建筑情況。②橋梁結構尺寸檢測。這就需要采用測定儀器和鋼尺等對高速公路橋梁的實際結構尺寸指標進行直接測量,并仔細核對設計資料,最終確定符合程度。③結構性能檢測。橋梁的結構性能檢測主要是對橋梁的混凝土強度以及鋼筋強度等性能的綜合檢測。具體實施中可采用回彈儀和超聲波脈沖法來檢測混凝土強度。需要注意的是,對橋梁鋼筋強度的檢測一般可采用保護層測定儀,有的甚至鑿開保護層進行應力應變檢測。④橋梁結構缺陷檢測。橋梁的結構缺陷檢測包括:一是橋梁混凝土外觀質量檢查(如橋梁的空洞、蜂窩度面以及層理剝落等);二是橋梁結構裂縫情況檢測;三是橋梁結構的變形情況檢測(如橋梁的沉降、沖刷和軸線變位等)。最后將以上橋梁資料的收集與橋況的檢查資料建立相應的數(shù)據(jù)庫文件,最終形成橋梁健康檔案。
高速公路橋梁養(yǎng)護技術分析
首先是根據(jù)高速公路橋梁養(yǎng)護檢查中對橋梁技術狀況做出的評價,來制定橋梁養(yǎng)護方案(如I類屬正常保養(yǎng);II類屬小修;III類需加固維修;IV類需要通過專門檢查來確定最終的升級或者改建方案)。其次根據(jù)橋梁的裂縫檢查來確定橋梁養(yǎng)護方案,凡橋梁裂縫超過一定限度時,就必須進行加固來處理:一是橋梁的裂縫發(fā)展較快,六個月增大0.01cm以上;二是橋梁的裂縫數(shù)量增加比較顯著;三是除橋梁裂縫外,還存在有其它的嚴重隱患,這些都需進行加固處理。再次,可采用體外預應力和碳纖維加固組合方案來加固高速公路橋梁。
(1)確定加固原則:一是經(jīng)濟性,這就要求橋梁加固的費用比新建費用節(jié)省至少一半以上投資;二是高速公路橋梁的加固要求足以延長該橋梁設計年限的20%～30%的使用壽命;三是是加固技術應該可靠、耐久以及養(yǎng)護方便,對發(fā)現(xiàn)的橋梁缺陷要一次性加固好,并且要對原有結構的損傷盡可能減至最低。(2)確定以下幾種常用的高速公路橋梁加固方法,并且供確定橋梁加固方案時參考應用(如增大路橋截面慣性矩法、是粘貼法、預應力法以及改變體系法和綜合法等等)。
3 結語
隨著交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展, 一批科技含量高、技術復雜、施工難度大的高速公路橋梁在我國建成或即將建成,隨之而來對高速公路橋梁養(yǎng)護和管理的問題,目前,橋梁的養(yǎng)護工作日益重要, 不僅建設投資占一定的比例, 而且養(yǎng)護資金也占相當大的比例,年復一年的橋梁維修,水毀損失費,就是一項重大的經(jīng)濟損失, 各級交通管養(yǎng)部門要進一步提高認識,扭轉只重建、不重養(yǎng)的錯誤觀念,切實采取有效措施,充分發(fā)揮養(yǎng)護實力,強化橋梁的日常養(yǎng)護,逐年提高公路抗災能力,只有這樣,才能確保高速公路橋梁的安全暢通。
