浙江公路技师学院 浙江杭州 311121
摘要:近些年来,我国修建了很多桥梁,促进了我国的经济的发展。但是,随着桥梁服役年限延长,在环境和负载的影响下,各种不同类型的病害相继出现,给桥梁的营运安全造成了很多隐患。
关键词:桥梁;定期检测;常见病害;解决对策;
随着我国公路蓬勃的发展,道路建设技术的日益成熟,桥梁建设进入了前所未有的高潮阶段,桥梁在我们生活出行中正逐步扮演一个更加重要的角色。然而,随着当今社会交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,各种桥梁病害也逐步增多,对病害成因和防治方法的研究也就迫在眉睫。桥梁病害不仅受外界因素影响,同样也受自身的建筑材料影响。
一、问题分析
1.桥面系。桥面系技术状况评价的内容主要包括桥面铺装、伸缩缝、排水系统、护栏、人行道及排水系统等6个部分,以伸缩缝、桥头平顺历年损坏比例为例进行了分析。近十年来作为桥面系主要部件的桥梁伸缩缝损坏的比例呈逐年升高趋势,有接近半数桥梁的伸缩缝存在不同程度的病害,其中以伸缩缝堵塞、渗水病害最为常见,而对通行质量影响较大的桥头平顺状况损坏比例也超过40%,以上2项部件的损坏比例较高,说明桥梁日常养护存在明显的薄弱环节。
2.上部结构。上部结构技术状况评价的内容主要包括上部主要承重构件,上部一般构件及支座部分,对上部一般构件主要是横向联系历年损坏比例进行了分析。桥梁横向联系损坏比例逐年升高,说明简支板梁间的铰缝损坏病害更为常见,横向联系损坏将影响桥梁的横向整体性及承载能力,也从侧面反映出桥梁承受的荷载数量和频度有所增加。
3.下部结构。下部结构技术状况评价的内容主要包括台帽盖梁、墩台身、基础等部分,对台帽盖梁历年损坏比例进行了分析台帽盖梁损坏比例呈逐年升高趋势,主要病害集中在桥梁侧面的挡块多因桥梁横向位移而出现剪切裂缝,虽对桥梁承载能力无明显影响,但也说明桥梁的下部结构养护还不到位。通过对历年桥梁检测报告中桥面系、上部结构、下部结构典型病害的趋势分析,可以将桥梁总体技术状况出现下降的原因归纳为以下几点:(1)桥梁承载的交通流量出现较大增长,快速增长的交通流量对桥梁技术总体状况构成较大的压力。(2)桥梁的养护水平提升与桥梁所需达到的养护要求还存在差距,无法扭转桥梁技术状况逐渐下滑的趋势。(3)技术状况评价为不合格的桥梁绝对数量和占全部桥梁的比例呈上升趋势,采取的工程性措施力度不足,带病工作的桥梁数量较多。
二、桥梁检测病害对策和建议
1.采用新材料、新技术维修伸缩缝。针对小型桥梁数量众多但桥梁伸缩缝病害较为突出的特点,由于桥梁采用简易或型钢伸缩缝的比例超过85%,伸缩缝堵塞后不仅影响结构构件的正常变形,而且造成桥头跳车、桥面积水等附加病害,从而影响道路整体通行舒适度,因此,某部门从2015年开始采用新型弹塑体材料及施工工艺对部分中小跨径桥梁伸缩缝进行了专项维修,取得了较好的效果。采用弹塑体材料进行专项维修后,桥梁伸缩缝恢复了正常使用功能,由于伸缩缝被弹塑体材料全部覆盖填充,仅需落实日常巡视检查,不需要进行清缝等保养工作,桥台渗水病害得到了根治,行车舒适度也得到了较大改善。根据对已使用的弹塑体伸缩缝的连续观察和检测,在轻交通情况下,弹塑体伸缩缝体现出了良好的耐久性,经过长久使用尚未出现明显老化和性能下降的情况,部分桥梁的弹塑体伸缩缝在桥面铺装维修后仍能发挥使用功能,如城北路桥同一条伸缩缝,2015年该桥水泥混凝土桥面铺装翻修后伸缩缝仍能继续正常使用。
2.采用新检测手段及判断标准界定桥梁铰缝损坏和破坏。鉴于检测过程中发现的桥梁横向联系损坏情况日益严重,部分空心板梁间的铰缝损坏引起桥梁整体承载能力下降、限载运行的桥梁占全部桥梁的比例已接近10%,判断桥梁横向联系损坏程度并根据损坏程度采取相应的维修处置措施已成为当务之急。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在2015年的桥梁结构定期检测过程中,某部门首次采用了基于相对位移法原理的铰缝破损程度检测方法,对桥面铺装存在纵向裂缝的桥梁进行了铰缝损坏专项检测,同时使用无量纲的统计特征值α作为判断铰缝损坏程度的标准。判断铰缝结构技术状况的无量纲值——铰缝技术状况判定系数α与其跨径相关,并有下列计算公式:
α=Δ/L×10 000(1)
式中:α——铰缝技术状况判定系数;
Δ——铰缝相对位移实测最大值,mm;
L——测试桥孔跨径,mm。
铰缝结构不同状态之间无量纲参数α的界限值。根据上述判断标准,在检测的37条铰缝中,仅有野泥泾桥的1条铰缝的α值大于0.57,被判定为铰缝破坏,其余9条铰缝虽也存在铺装层纵向开裂、渗水等表观病害,但α值介于0.14~0.57之间,被判定为铰缝损坏,剩余27条铰缝处于完好状态。由此可见,上述检测方法和判断标准为判定铰缝损坏程度提供了较为可靠的依据,对于判定为处于破坏状态的铰缝,因铰缝相邻的板梁已处于单梁受力状态,故应优先予以维修改造;而对于损坏状态的铰缝则应综合考虑桥梁交通状况、损坏程度等因素,采取铰缝封闭注胶等维修手段,加强桥梁横向整体性,延缓铰缝损坏发展速度。
3.对不合格桥梁进行管理与维修。针对区域内的不合格桥梁,应在综合考虑桥梁病害程度、交通状况、现场条件等影响因素的基础上,一方面加强日常巡视、限载限高等管理措施,另一方面抓紧制订不合格桥梁维修改建计划,尽快落实工程性措施,及时恢复桥梁技术状况。根据对现存的9座不合格桥梁的病害情况分析,其中4座为区级文物保护单位或区级文物保护点,且均已落实封闭措施,虽无通行功能但因其具有较高的文物价值,应遵循“修旧如旧”的原则加以保护修缮;另外4座不合格桥梁均为建于20世纪五六十年代的钢筋混凝土桥梁,墩台、盖梁、板梁等主要钢筋混凝土构件老化严重,且桥梁已达到设计使用寿命,因此应尽快予以拆除重建;剩余1座不合格桥梁为主干路沿线桥梁,下部结构存在严重的碱骨料病害,应结合道路改建尽快施工完善,以排除安全隐患。
4.桥梁表层缺陷的处理。(1)使用喷浆进行修补,指的是选择水泥砂浆混合料,利用高压喷射对桥梁表层出现的裂缝进行修补的一种方法。此种方法比较适用在大面积裂缝的混凝土表层或者重要的混凝土结构物等。选择该方法时,水灰比应较小,以此使密实度和强度更高,具有更好的修复作用。因为喷面的砂浆层的黏结强度比较高,在修复后其耐久性更好,且工艺简单。(2)选择环氧树脂材料进行修补。因为环氧树脂材料具有很强的抗渗能力、抗腐蚀能力,可以牢固地黏结混凝土,是理想的修补材料。但环氧树脂材料的价格比较高,而且对工艺的操作要求也比较高,通常情况下,只有经济条件不错的情况下才会使用。选择环氧树脂材料进行修补,需要一套成熟的修补工艺,其必须严格按照施工的要求进行,方能发挥其修复的效果。(3)选择混凝土黏结剂进行修补。当混凝土的表面有小面积破损、风化、露筋、剥落等病害出现时,通常情况下,会选择胶粘剂对其表面进行封涂。第一需要使用相关的工具对新面层进行反复擦刷,其次利用砌筑用板、油灰刀、铁皮等胶粘剂进行人工涂抹、人工压实,进行粉光抹平,最后使用草包等材料对吸水物进行遮盖,对表面进行养护。如果裂缝深度较长,可以选择混凝土胶粘剂对涂层浇筑,其人工修补和施工工艺的方法和以上类似。
总之,对当今桥梁建设的快速发展,了解并研究桥梁病害有助于提高桥梁耐久度、安全性,延长桥梁寿命。面对错综复杂的各种桥梁病害,应深入了解并对其进行研究,将病害对桥梁的危害降至最小。
参考文献
[1]张明.桥梁常规定期检测成果分析及对策研究.2017.
[2]钱玮萍,浅谈基于桥梁定期检测病害分析.2018
论文作者:刘万成
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/5/30
标签:桥梁论文; 病害论文; 伸缩缝论文; 桥面论文; 状况论文; 结构论文; 比例论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;