(中交國通公路工程技術有限公司,河南 南陽 473000)
隨著經濟的飛速發展,我國高速公路交通運輸量大幅度增長,行車密度及車輛載重越來越大,部分橋梁不能滿足實際使用的需要,如果不及時進行維修和加固,會危及橋梁的使用和行車的安全。橋梁作為高速公路的重要組成部分,也是高速公路重點養護管理的內容,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。為確保公路橋梁安全可靠,應經常性地檢查現役橋梁的技術狀況,并對其病害成因進行科學分析,有針對性地制定養護方案,確保高速公路的安全暢通。
橋梁檢查分為經常檢查、定期檢查和特殊檢查。
主要對橋面設施和橋臺附屬構造的技術狀況進行日常巡視檢查,及時發現缺損進行小修保養工作。檢查頻度按每季度至少一次,汛期加強。經常檢查的周期每月不得少于一次,一般采用目測方法,也可配以簡單工具進行測量,當場填寫“橋梁經常檢查記錄表”。
經常檢查主要包括:橋面鋪裝是否平整,有無裂縫、局部坑槽、積水、沉陷、波浪、碎邊;混凝土橋面是否有剝落、滲漏,鋼筋是否漏筋、銹蝕,縫料是否老化、損壞、橋頭有無跳車;伸縮縫是否堵塞卡死,連接部件有無松動、脫落、局部破損;觀察橋梁結構有無異常變形,異常的豎向振動、橫向擺動等情況;支座是否有明顯缺陷,活動支座是否靈活,位移量是否正常;以及對橋梁外觀、排水設施、基礎、墩臺、翼墻、錐坡、護坡、交通標志標線等部件進行檢查。經常檢查由各高管分局負責,橋梁檢查技術人員根據現場檢查情況,當場填寫“橋梁經常檢查記錄表”登記所檢查項目的缺損類型,估計缺損范圍及養護工作量,提出小修保養措施。根據檢查結果,提出相應的小修保養措施,為編制轄區內的橋梁養護(小修保養)計劃提供依據。
按規定周期,對橋梁主體結構及其附屬構造物的技術狀況進行定期跟蹤的全面檢查。主要檢查各部件的功能是否完善有效,構造是否合理耐用,發現需要大、中修、改善或限制交通的橋梁缺損狀況。橋梁定期檢查是橋梁養護管理系統中,采集結構技術狀況動態數據,評定橋梁使用功能,制定橋梁養護計劃的依據,定期檢查應由省高管局養護部門負責實施。定期檢查周期視橋梁技術狀況而定,最長不超過3年。定期檢查以目測觀察結合儀器觀測進行,必須接近各部件仔細檢查其缺損情況。
定期檢查的主要工作有:現場校核橋梁基本數據;當場填寫“橋梁定期檢查記錄表”,記錄各部件缺損狀況并做出技術狀況評分;實地判斷缺損原因,確定維修范圍及方式;對難以判斷損壞原因和程度的部件,提出特殊檢查的要求;對損壞嚴重、危及安全運行的危橋,提出限制交通或改建的建議。通過定期檢查,提出定期檢查報告,評定結構構件和整體結構的技術狀況,從而確定特別檢查的需求與結構維修、加固或更換的優先排序。
橋梁定期檢查按《公路養護技術規范》規定:
①新建橋梁交付使用一年后,進行一次全面檢查。
②橋梁檢查周期一般為三年。橋梁檢查工程師可視被檢橋梁技術狀況確定每1~5年檢查一次。
③根據下級橋梁養護工程師報告,在經常檢查中發現的重要部件病害狀況為三、四類的橋梁應立即安排一次檢查。
定期檢查工作應按規范程序進行。定期檢查內容按《公路養護技術規范》進行。
特殊檢查是查清橋梁病害原因、破損程度、承載能力、抗災能力,確定橋梁技術狀況的工作。特殊檢查應委托有相應資質和能力的單位承擔。其應根據橋梁的破損狀況和性質,采用儀器設備進行現場測試、荷載試驗及其他輔助試驗,針對橋梁現狀進行驗算分析,形成特殊檢查報告。特殊檢查報告應包括:現場調查、試驗與檢測的項目及方法、檢測數據與分析結果和橋梁技術狀況評價等;詳細敘述檢查部位的損壞程度及原因,并提出結構部件和總體的維修、加固或改建的建議方案。
特殊檢查主要可以分為:應急檢查和專門檢驗。
(1)應急檢查:當橋梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶、撞擊、滑坡、地震、風災和超重車輛自行通過等自然災害或事故后,應立即對結構作詳細檢查。查明破損狀況,采取應急措施盡快恢復交通。
(2)專門檢驗:對需要進一步判明損壞原因,缺損程度或使用能力的橋梁,要求針對病害進行專門的現場試驗檢測,驗算與分析等鑒定工作,以便采取有效的養護措施。應急檢查通常有省高局專職橋梁養護工程師主持:專門檢驗有省高管局總工程師或授權的專職橋梁養護主管工程師主持,委托公路橋梁檢測中心或具有這種能力的科研設計單位、工程咨詢單位,簽訂特殊檢查合同后實施。
大部分預應力鋼筋砼箱形梁梁底出現縱向裂縫,且梁板底部缺損、露筋、滲水等現象。
產生原因分析:由于上部承重構件采用預制的預應力鋼筋砼箱形梁,尉許高速公路交通量大,重車較多,形成行車道與超車道受力不均勻的現象比較嚴重,從而導致梁底縱向裂縫。相對應橋面也形成裂縫,下雨時橋面滲水從而導致梁底縱裂滲水結晶。
病害成因分析:橋面鋪裝是直接與車輪接觸的構件,它要對車輛輪重的集中荷載起分布作用,給予車輪摩擦。造成瀝青面層橋面鋪裝破壞的原因有很多,通常是多種因素組合而對橋面產生影響,如材料、結構、工藝與外因(荷載、自然因素)等原因。尉許高速橋梁所有橋面都為瀝青砼橋面,它是屬于一種柔性橋面,在此高速行駛的超重車輛較多,超荷載的車輪對柔性橋面反復碾壓,勢必會造成車轍、松散、破損的現象。
通過對尉許高速伸縮縫的調查,主要是堵塞及錨固部件的破壞、后澆筑混凝土的破壞。通常情況下幾種破壞是相互影響的,經常是一個關節出現問題就引發其他問題。病害成因分析:橋梁日常養護不及時,伸縮逢中垃圾雜物不能及時清走,使伸縮逢的伸縮量不能得到保證,加之交通量增大和重型車增多,車輛荷載的反復作用易使伸縮逢老化變形,使小的損壞逐漸發展成大的變形。
在橋梁結構中,支座是橋梁上、下部結構的連接點,其作用是將上部結構的荷載順適、安全地傳遞到橋墩臺上去,同時保證上部結構在荷載、溫度變化、混凝土收縮等因素作用下的自由變形。尉許高速多數橋梁支座存在變形、位移、破損、脫空等現象。原因分析:設計時沒有足夠考慮,型式的選定與布置錯誤;制作與施工安裝方面的因素;日常養護管理方面的因素;還有橋梁運行過程中,橋臺與橋墩產生的不均勻沉降、傾斜與水平變位以及上部結構位移等,都能影響支座的正常使用。
小裂縫或沒有結構作用的裂縫可采用封閉處理,如用環氧樹脂膠涂封閉,或用工具沿裂縫裸露面鋸或鑿,使縫擴大成槽形豁口后,將裂縫兩邊5~10mm范圍內處理干凈,然后用各種粘結材料進行填充封閉。
當鋼筋混凝土構件產生主拉應力裂縫(不是很嚴重)時,可采用在裂縫處加箍使裂縫封閉的方法。箍可用扁鋼焊成或圓鋼制成,可直箍也可斜箍,其方向與裂縫垂直。
注射環氧樹脂膠液并加配鋼筋,具體做法是鉆與結構面成45°并與裂縫成90°交叉的孔(按裂縫長度,可鉆3~4個孔),然后分別插入鋼筋,再在孔中與裂縫中注入環氧樹脂膠液封閉裂縫與孔洞,使鋼筋與原構件形成一個整體,從而達到加強截面強度的目的。
鋼板粘帖修補,即用環氧基液粘結劑涂在整個鋼板上,然后將其壓粘于待修補的裂縫位置上。為使鋼板粘貼牢固,一般多采用壓貼法,也可采用在鋼板與被修補構件表層空隙內注入粘貼劑的注入法。鋼板可以是整塊鋼板,也可按照裂縫位置采用帶狀鋼板。
橋面鋪裝瀝青混凝土層養護更換的主要方案:拆除原有的橋面瀝青混凝土及防水層,重新鑿毛防水混凝土表面,鋪灑防水粘結層,撒布保護層,重新鋪筑瀝青混凝土,開放交通。關鍵是采用SBS改性瀝青混合料,能全方位地改善路用性能,即高溫、低溫、常溫、水穩定性和抗老化性能。
先鑿除橋梁伸縮縫原兩側破損的錨固區,清掃干凈后再澆筑C40鋼纖維混凝土,混凝土施工要規范,加強養生工作,避免出現早期裂縫,影響混凝土和伸縮縫的使用壽命。
清洗保潔:支座各部位應保持完整、清潔,每半年要清掃一次。清除支座周圍的油污、垃圾,防止積水、積雪,保證支座正常工作;防止橡膠支座接觸油污引起老化、變質。
油漆防銹:對支座暴露的可觸及的金屬部位應進行敲鏟油漆,清除銹跡,打磨光潔,并重新涂刷油漆保護。每兩年進行一次。
確保潤滑:在滾動支座的滾動面應每年更換一次潤滑油,在涂油之前,應把滾動面揩擦干凈。
錨栓牢固:檢查各部接合螺栓的牢固程度,及時擰緊螺栓。
觀察變形及位移:觀察板式橡膠支座產生的剪切位移和壓縮變形,不應超過設計要求;輥軸支座的實際縱向位移應符合設計正常位移等。
橋梁現場病害的發生是多種因素綜合影響的結果。一種病害的發生往往引起連鎖反應,其它病害也會隨之而來。因此,通過橋梁檢查完善橋梁基礎資料是橋梁養護管理的必要條件,掌握橋梁病害狀況,在對病害產生的原因進行正確診斷分析的基礎上,配合科學合理的設計和正確的養護措施,嚴格按照施工程序控制施工質量,可大大延長維修周期,提高橋梁的耐久性,延長橋梁的使用壽命。
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