高速公路橋梁專業化養護工程施工技術探討

左策森

河北省石安高速公路管理處邯鄲養護工區

高速公路橋梁專業化養護工程施工技術探討

左策森

河北省石安高速公路管理處邯鄲養護工區

橋梁在整個公路交通系統當中發揮著節點的關鍵作用，如果高速公路橋梁出現問題，則整個公路交通運輸體系便會受到重大影響。為了讓高速公路橋梁能夠保持長期的穩定運行狀態，非常有必要對進行專業化的工程養護。本文主要分析和探討了高速公路橋梁專業化養護工程施工的相關技術，借以為類似工程提供有益的借鑒。

高速公路橋梁；橋梁養護；施工技術

前言

目前我國已經形成了簡稱“7918”網（由7條首都放射線、9條南北縱線和18條東西橫線組成）的國家高速公路網絡，覆蓋了我國的全境，而且隨著經濟的發展，我國的高速公路的種類還在豐富、數量還在增加，面對日益增加的養護難度，必須要采取卓有成效的養護技術才能夠有效延長橋梁本身的使用壽命。高速公路橋梁的養護并須要全面而且細致，不僅僅要對橋面進行養護，還要對承重部件進行重點養護，更要構建完善的高速公路橋梁養護管理工作機制進而保障養護的持久和有力。本文重點分析并探討了高速公路橋梁的養護技術，進而確保橋梁的運行安全。

1 高速公路橋梁養護的必要性

圖1 高速公路橋梁結構性能的衰減趨勢示意圖

之所以要對高速公路橋梁進行有效的養護，主要是因為橋梁自身均有一定的設計壽命，而且滿足自然衰減的規律（具體見圖1），如果不進行必要的養護，則高速橋梁在長期的高負荷運行下便會影響橋梁的實際使用性能。對于高速公路橋梁結構性能的自然衰減規律我們必須要給予有效地掌握，唯有如此我們才能夠更加科學合理地開展橋梁養護作業。影響高速公路橋梁結構承受力水平的因素較多，通常包括墩臺沖刷、預應力損失、鋼筋銹蝕、混凝土碳化等若干自然性的因素，同時也包括車輛超載、意外損傷、交通流量超過橋梁設計標準等非自然性因素。雖然橋梁的結構性能衰減趨勢的不可逆性讓我們無法進行阻止，但是我們通過科學合理的養護作業、定期檢測、維修加固，能夠有效地延緩橋梁的結構性能衰減趨勢，進而以一種更加經濟的方式來確保整個高速公路系統的正常運行。

2 高速公路橋梁專業化養護工程施工技術

一般而言，我們將高速公路橋梁專業化養護工程施工劃分為兩個大的施工階段，即前期準備階段和正式施工階段。

2.1 前期準備階段

高速公路橋梁專業化養護工程施工的前期準備階段主要包括下述三個方面，合理確定養護流程、科學劃分橋況檢查項目、明確劃定橋況檢查內容。具體而言：

第一，合理確定養護流程。通常情況下，高速公路橋梁的養護作業流程大致分為下述幾個方面：①最為基本的養護內容，這些基本的養護作業內容是每天均必須要進行的，例如清掃和一般性的維護作業。②對高速橋梁進行橋況的養護檢評，并根據最新的檢評結構來確定日后的一般性橋梁養護項目。③確定小修保養內容和大修保養內容。在一般性的橋梁養護工作當中，應該將小修保養內容囊括其中，并實現橋梁的全年養護經費定額包干；而對于大修保養而言，均需要主管部門提高該橋梁的橋況養護檢評結果報告，將其囊入到年度的高速公路橋梁大中修規劃當中，同時獲得編制養護預算。④對于橋梁的提載升級工程或者是重大加固項目，組織專家對橋梁進行專題研究與荷載試驗，項目通過之后為其編制相應的工程預算，最終組織工程招標。

第二，科學劃分橋況檢查項目。我們根據橋況檢查的時間跨度將其劃分為年檢、季檢、月檢，另外根據特別需要還以后專門性檢查。具體而言，年檢的主要負責單位是高速公路的經營管理單位工程部，而且在檢查的過程中需要借助于各種專業的儀器，對橋梁進行比較全面的檢查；季檢的主要負責人是養護工區的技術人員，檢查的內容主要是一些一般性的檢查，在必要時還需要借助一個簡易的儀器設備；月檢的主要負責人是養護工區的技術性工人，檢查的內容主要是進行一些經常性的檢查；專門性檢查的對象是橋梁的某一種重大項目，因此，通常均是邀請此方面的橋梁專家、專業檢測機構來組織并完成橋梁的專門性檢測。

第三，明確劃定橋況檢查內容。橋況檢查內容主要包括下述幾個方面：①各種參考資料和設計文件的收集整理。在對高速公路橋梁進行正式檢查之前，技術人員和檢測工程人員必須要詳盡地收集并整理相關的參考資料、設計文件、養護檔案資料等，進而對該橋梁的設計性能與現狀有一個整體而全面的了解，如果缺乏橋梁某方面的資料和文件，應該及時向設計單位、施工單位以及養護單位了解相關情況。②檢測橋梁結構的實際尺寸。為了確定橋梁現有結構尺寸和原先設計尺寸的符合程度，需要借助鋼尺、測定儀器等設備對高速公路橋梁現有結構尺寸進行直接性的測量，同時與設計資料進行細致地對比。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，例如橋梁的空洞、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，例如橋梁的沉降、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據庫文件，最終形成橋梁健康檔案。

2.2 正式施工階段

首先是根據高速公路橋梁養護檢查中對橋梁技術狀況做出的評價，來制定橋梁養護方案（如I類屬正常保養，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）。其次根據橋梁的裂縫檢查來確定橋梁養護方案，凡橋梁裂縫超過一定限度時，就必須進行加固來處理：一是橋梁的裂縫發展較快，六個月增大0.01cm以上是橋梁的裂縫數量增加比較顯著，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。

第一，確定加固原則。一是經濟性，這就要求橋梁加固的費用比新建費用節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、耐久以及養護方便，對發現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。第二，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，例如，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 總結

上述養護工程施工技術已經被諸多的工程證明是行之有效的措施，將上述技術應用于日后的高速公路橋梁必然會有效延緩橋梁結構性能的衰減，有利于延長橋梁的使用壽命以及未來運行中的穩定性和耐久性。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.027