摘要:当前我国个别地区的公路桥梁受损严重,对于当地交通运输和经济发展造成了一定的影响,严重的甚至引发了交通事故,直接对人民群众的生命和财产安全造成威胁。造成这种后果的原因,固然有后期破坏的因素,但在施工过程中以及后期的加固和养护工作,对于公路桥梁有关非同寻常的重要意义。笔者结合自身工作的经验,对此问题进行深入阐述,并提出针对性措施。
关键词:公路桥梁;施工管理养护;加固维修;技术
随着人民生活水平的提高,科技发展的进步,交通方式也变得越来越多样,公路桥梁承载的交通量越来越大,道路方面面对巨大压力。每个公路桥梁都有自己的使用年限,承载的车辆往往都是大型货车或者客车,使用期限大大缩短,而且公路时常会受到暴雨、地震等自然环境的影响,时常会出现裂缝、沉陷、坑槽、钢筋锈蚀等问题,所以要注重公路的维护与加固,保障车辆行车安全。
1.公路桥梁损伤分析
公路桥梁在投入使用后,就会受到外界的因素影响,使其有或多或少的破损,其因素包括:荷载因素、风力因素、人为因素以及环境因素等,这些因素导致桥梁的各种病害产生。
1.1桥梁上部结构病害
桥梁上部结构,主要检查桥面、支座、吊杆和铺头等,桥梁上部出现的横竖裂缝主要源于腹板尺寸设计不当,钢筋规格数量不合理、混凝土配合比例不合要求,车辆超载等;桥梁支座病害与底板制作工艺不精细,钢板周围潮湿等,导致底座受力不均匀,桥梁荷载力发生变化;吊杆腐蚀的原因是长期暴露在大气环境中,材质发生氧化现象,破坏了吊杆外的保护膜,以及没有及时维护吊杆,导致吊杆受到腐蚀。
1.2桥梁下部结构病害
桥梁下部主要检查桥墩、外墙等部位,桥墩周围温度变化较大,长期受到侵蚀冲刷磨损,基础沉降不均匀,导致混凝土的收缩、膨胀,长此以往,桥墩就会出现裂缝,腐蚀脱落的现象;外墙容易产生裂缝,墙体的挡土能力减弱,墙面就会发生坍塌现象;漏筋危害的产生是在施工过程中没有按照规定进行工程施工,导致钢筋没有完全得到保护,从而保护膜分化、脱落,使钢筋裸露在外,受到损害。
2.公路桥梁施工管理、养护以及加固维修过程中存在的问题
2.1道路与桥梁衔接处缺乏紧密性
在路桥工程方面,路基所处的位置及地形地貌条件对其的影响无疑时十分重大的。如果地基不稳,则道路和桥梁之间的联系就不会太紧密,尤其在投入使用后,经过车辆时间行驶的压力,衔接部位会出现变形甚至断裂,将给交通安全带来严重的安全隐患。
2.2破损处修补不及时
通常情况下,桥梁都会安装防护栏,但对于其养护工作也非常重要和必要。然而,这项工作往往为人们所忽视。比如,一些公路桥梁的防护栏经常会因为各种原因而出现破损、缺失,但不能得到经常性的修复与补充,这给安全行车造成了极大的威胁。
2.3缺少对公路桥梁环境的保护
公路特别是桥梁路段,建成投产不是最终目的,而是必须要保证其安全长久地实现其功能。这就需要在后勤不断进行养护与维护。但由于种种原因,公路桥梁在使用中会遭到自然和人为因素的损害,主要的自然因素如气温变化、雨雪霜冻、风吹日晒、积水渗透等等,人为因素主要是行车、交通事故、故意损害以及超重装载、超速行驶等等,都会对公路桥梁造成不同程度的损害和破坏,影响其使用寿命。
3.桥梁加固维修施工技术
3.1基本技术
桥梁加固维修是对桥梁构件进行补强处理,以此优化部分或整体结构,实现延长桥梁使用期限的目的。其基础技术主要包括4部分:(1)强化处理桥梁薄弱构件,针对劳损严重的桥梁,使用高新材料来修补桥梁裂缝,拓展桥梁截面,提高其外部预应力,从而提高加固效果;(2)增加桥梁辅助构件,一些构件长年承载较大压力,或受损害严重,亟须修补替换,方能保持桥梁原有的承载力水平;(3)变换桥梁结构体系,这是一项复杂工程,由于桥梁具备连续作用及梁板组合,从充分利用出发,优化桥梁实际受力体系,从而延长桥梁寿命;(4)适当减轻梁恒重量,通过减小桥梁上部构件等,缓解桥梁实际受力情况。
3.2塞缝灌浆加固技术
塞缝灌浆加固技术就是将修补砂浆灌入桥梁需要修补部位的一种方法。提前配置的水泥砂浆或环氧树脂砂浆,经由喷浆机注入桥梁结构,借助喷浆机将其注入到桥梁结构中需要修补的部位,由此达到桥梁加固维修的效果。当砂浆灌入并且凝结硬化之后,桥梁的裂缝情况和钢筋锈蚀情况将会得到很大程度的改善,这项技术在高速公路的桥梁加固维修中经常使用。同时,砂浆有水泥砂浆和环氧树脂砂浆两种,两者相较而言,应用更加广泛的是汉阳树脂砂浆。在高速公路桥梁加固维修中,该方法最为常见。其中,环氧树脂砂浆的使用频率优先于水泥砂浆,因为其具有更强的黏合力,对强化桥梁抗挤压、拉伸能力以及裂缝修补有着更显著的作用。综合分析水泥灌浆以及化学灌浆之间的差异可知,化学灌浆通常选择环氧树脂浆液,将其置于裂缝之间,针对混凝土进行有效粘贴,提高桥梁抗拉强度,强化其抗变形能力,这种技术通常应用于修补裂缝较宽的裂缝处理中,或者应用于深度较大的裂缝加固工作中。
3.3满堂支架搭设施工
在施工前搭设好施工操作平台,以实现对桥梁墩柱的加固维修施工。①需进行地基处理,通过挖机将地表覆盖层全部清除,再对地基进行夯实与整平处理,以满足承载力的相关要求。②搭设支架。支架搭设要求:支架横纵向间距分别为0.8m与0.6m,且横杆步距为1.2m;支架外四周设置“剪刀撑”,而在内部顺着桥梁纵横向均设“剪刀撑”,并确保地面和剪刀撑之间的夹角在45~60°范围内,以确保支架的稳定性;保证满堂支架立杆底部处于无水流地段,使用规格为30mm×20mm×10mm的枕木作为支架立杆的垫板等,满堂支架横断面的示意图如图1所示。
图1满堂支架横断面图(单位:cm)
在搭设满堂支架后,可开始全桥砌体开裂空洞修复施工。①从0#台位置开始仔细检查墩台身以及主拱圈等结构,将原桥梁存在的开裂及空洞位置找出来,并使用红油漆标记;②采用手砂轮机打磨桥梁的空洞部位、开裂部位和其周边表面,凿除桥梁松动脱离部位,并清理干净;③使用M60砂浆封闭空洞和开裂部位,并在每一部位安设一根长30cm直径10cm的塑料压浆管和一根排气管,等到砂浆强度达到了设计强度要求的标准之后就可进行压浆处理。
4.桥梁加固方案
加固内容包括:路面铺装、桥面伸缩缝、桥梁基础底座以及桥梁结构裂缝。路面铺装是公路桥墩加固的重点内容,能够保证大型车辆的车轮碾压过道时对桥面不会直接造成伤害,保持桥面表面的完整性和车辆行驶过程的安全性。路面铺装不仅能够避免车辆对公路的摩擦,也能避免风霜雨雪的侵蚀,大大减少公路的坑洼、松散地段,铺装的厚度要根据道面磨损程度而定。
桥面的伸缩缝通常在桥梁上部,由于长期暴露在大自然中,受到自然风化,桥面的各个零件都会出现不同程度的破损,而伸缩缝是最容易受到风化的部位,修复起来也很困难。通常工作人员会根据伸缩缝的不同问题采取不同的解决措施,如果局部受损,仅换掉跨缝材料即可,但是如果整体受损,就需要换掉整个伸缩缝装置。桥梁基础底座是公路桥梁的最核心部分,对桥梁承重能力能够产生直接影响。
桥梁基础底座很容易出现脱空、开裂、错位等问题,不同问题维修养护的方式不同:如果桥梁基础底座脱空,就需要在下部垫钢板;如果桥梁基础底座老化开裂,那就要整体替换;错位多采用局部顶升后对其进行矫正的方法解决。公路桥梁桥墩裂缝有两种,分别为结构性裂缝和非结构性裂缝。相比于非结构性裂缝,结构性裂缝造成的影响更大,它能够直接阻碍车辆运行,严重时还会导致交通事故,危害人身安全。桥梁上容易产生裂缝的区域有梁体、横隔板、墩台、墩帽等,由于破碎地带不同,所以修补方法也不同。
结论
综上所述,公路桥梁的施工管理养护与加固维修工作,对于整个公路桥梁的使用与管理有着重要的意义和不可替代的作用。必须对这一工作和行业加以高度的重视与投入,切实认真研究,及时总结经验,不断完善技术与设备,同时建立严格规范的制度规定,并及时组织相关人员进行巡查与检测,对出现的漏洞与破损及时进行分析和加固,对公路桥梁的运行情况进行及时的检查,对路面、桥梁和路基等进行定期的加固与维护,切实以严格的作风、规范的制度、精湛的技术和强烈的事业心责任感,维护公路桥梁的安全,为交通安全和社会生产生活提供可靠保证。
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黄明海(1991.2.19)男,汉族
广东茂名人,身份证号440921199102192618
研究方向:桥梁施工与养护 广东省 广州市 邮编:511400
论文作者:黄明海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
标签:桥梁论文; 公路论文; 裂缝论文; 砂浆论文; 支架论文; 桥墩论文; 部位论文; 《防护工程》2018年第33期论文;