趙 文 峰
(山西高速公路工程檢測有限公司,山西 太原 030008)
談公路橋梁養護對策
趙 文 峰
(山西高速公路工程檢測有限公司,山西 太原 030008)
分析了公路橋梁養護的意義及目的,從橋梁梁板養護、橋梁墩臺養護、橋面鋪裝養護三方面,闡述了公路橋梁的具體養護措施,以延長公路橋梁的使用年限,減少公路橋梁修復的次數與成本。
公路橋梁,養護,梁板,梁墩,橋面鋪裝
隨著城市化發展進程不斷飛躍,汽車保有量不斷增加,車流量逐年加大,不但造成了道路擁擠,同時也加劇了橋面的破損。盡管歷年對公路橋梁都有不同程度的修復,但目前很多路段仍然破損嚴重。例如瀝青路面如果缺少養護會帶來較大程度的網裂、坑槽、沉陷、麻面等病害,而水泥橋面也會因此影響梁板,降低路面平整度,從而影響了行車安全。因此,在公路橋梁還未損壞或明顯損壞階段,對其進行養護處理,可以有效解決重要基礎設施加速損壞的問題。
公路橋梁養護顧名思義就是對公路橋梁的一種全面性維護。路面病害主要以網裂、坑洞以及裂縫等為表現形式,而橋梁病害則主要是以鋼筋混凝土橋梁、拱式橋梁以及橋臺墩等部分的損壞為病害表現形式。當這些現象發生時,如果不加以養護,就會使公路橋梁的損壞程度日益加大,為了能夠保證公路橋梁可以繼續正常使用,就必須要對其進行修復,因此忽略對公路橋梁的養護也會增加公路橋梁的修復次數以及成本。
1.1 公路橋面問題產生的原因
橋面裂縫有很多種,不同的橋面裂縫產生的原因也不盡相同。其中網裂是由于橋面結構整體強度不足、瀝青橋面老化、排水不良、低溫作用、集料離析等眾多因素綜合作用形成,尤其是橋梁中橋跨的1/4處、1/2處、3/4處由于鉸接不穩定而很容易出現豎向裂縫。橋面縱向裂縫之所以會產生主要是由于橋面壓實不均勻,在行車荷載作用下形成不均勻沉降并進一步發展形成的。另外,造成橋面縱向裂縫的原因還有很多種,比如說:橋梁中主梁側面或底面的混凝土剝落,以及鋼筋腐蝕生銹而逐漸失去連接作用等。這些情況都會直接導致橋面裂縫產生,至于其他的狀況均與此類原因相似。
1.2 公路橋梁養護的目的
目前,地面交通相較于水路以及空運更加的方便快捷,而公路和橋梁作為現在交通的主要載體,持續使用的過程中時時刻刻都在損耗,如果不施以適當的措施必然會因為過度損壞而不能正常使用。因此,公路橋梁養護的目的是改善公路橋梁狀況,增強公路橋梁的基本設施功能,延長公路橋梁的使用壽命,降低公路橋梁損耗率,從而提高公路橋梁的綜合性能,同時避免或減少公路橋梁的大量維修費用。其具體實施過程是指在這些基礎設施還處于良好狀態或者處于損壞初期時,通過公路橋梁養護部門進行相關的公路橋梁養護工作,其意義是延緩公路橋梁的損壞,進而延長公路橋梁的使用時間,確保公路橋梁的功能水平與服務水平。
為了延長公路橋梁的使用壽命以及確保車輛路況安全,因此需要采取一些措施對公路橋梁進行定期養護,具體而言包含橋梁梁板的養護、橋梁墩臺的養護以及橋面鋪裝的日常養護。
2.1 公路橋梁梁板的養護
由于公路橋梁多為鋼筋混凝土構造,在日曬雨淋惡劣天氣的影響下,橋梁梁板容易產生裂縫,進而威脅到橋梁整體的安全性能,因此對于橋梁梁板的養護主要是及時處理梁板裂縫,減輕裂縫對橋梁荷載的影響。一般來說,梁板裂縫的養護處理可以根據裂縫的大小深度以及影響程度采取不同的處理方法,首先當裂縫的寬度和深度都較小時,裂縫并未對橋梁梁板造成損害,只需用環氧樹脂膠對裂縫表面進行封閉處理即可。環氧樹脂膠的各類性能均較為優異,不但膠體固化時間段使用便捷,而且在固化之后擁有良好的耐壓性與延展性,抗剪強度以及抗剝強度均能達到較高水準,應用后可以使已經出現細微裂縫的橋面路面達到最好的狀態;其次當裂縫寬度和深度較大時,單一的表面封閉措施無法讓環氧樹脂滲入到裂縫的各個角落,因此要采用高壓注漿的方式將環氧樹脂膠注入到裂縫之中進行閉合處理;最后當橋梁梁板裂縫縱深十分巨大并且橋梁負載性能受到影響時,整個橋梁已經出現結構上的損傷,負載能力急劇下降,僅僅依靠環氧樹脂砂漿只能填平裂縫,此時,先利用環氧樹脂砂漿對裂縫進行填充封閉處理,再采用纖維補強材料對橋梁梁體進行結構補強,從而提升其抗彎承載能力。
2.2 公路橋梁墩臺的養護
公路橋梁的墩臺是橋梁最為主要的支撐點,墩臺大多數修建于河道之中,長年累月地飽受河水沖刷侵蝕,極易造成墩臺表面混凝土破損和裂縫,嚴重影響了橋梁本身的負載性能,因此對公路橋梁墩臺的養護就顯得尤為重要。就算河流中的水流并不湍急,但是長時間的河水沖刷加之大氣中的物質與之發生一系列的物化反應,往往會對墩臺造成嚴重的損傷。總體來說,橋梁墩臺遭受沖刷之后產生的混凝土剝落、蜂窩麻面以及表層裂縫等病害時,一般不推薦采用水泥砂漿抹平,而是采用環氧樹脂混凝土砂漿進行修補處理。因為橋梁在正常投入使用的過程中,車輛行駛會帶動橋梁一起震動,兩者頻率越接近則震動越強。水泥漿抹平法在水泥徹底干燥前并不能一直緊致的依附在原橋體上,如果橋面車流量較大,車輛帶動墩臺一起震動,很容易造成水泥塊剝落。如果墩臺裂縫較大而且表面露出鋼筋,此時就要沿縫鑿槽,向裂縫中填充止水材料,隔絕水流對墩臺的進一步腐蝕,從而達到封閉裂縫的目的。與此同時,考慮到墩臺地基的穩定性,在距離墩臺50 m的范圍內禁止河道采砂作業,并且及時清理墩臺表面的雜物,保持墩臺表面清潔。一般來說,墩臺的主要建筑材料是鋼筋混凝土,雖然外層直接與空氣和水流接觸的是水泥,物化性質相對穩定,但是并不意味著其可以經受任何物質帶來的腐蝕。水泥的主要化學成分是各類硅酸鹽,一般微溶于水,在水中不完全電離出各類金屬陽離子以及硅酸根,如果橋墩上附著了太多的雜物,則很容易會加速硅酸鹽的電離,從而加快墩臺被腐蝕的速度。
2.3 公路橋梁橋面鋪裝的養護
橋面鋪裝能夠分散車輛荷載對主梁的作用力,同時還可以避免主梁遭受雨水的沖刷侵襲,可以說橋面鋪裝是橋梁最為有效的保護層之一,對橋面鋪裝養護可延長橋梁的使用壽命。橋面鋪裝一般由瀝青混凝土和水泥混凝土兩層組成,橋面的損壞也分為兩個部分,即表層瀝青混凝土損壞和深層水泥混凝土損壞。當損害部分位于表層的瀝青混凝土時,則只需要將破損部位的瀝青混凝土切縫,再鋪筑瀝青即可。瀝青在溫度較高時會發生融化,因此,鋪筑瀝青之后新鋪筑的瀝青可以和原有的瀝青完全融合到一起,表面沒有任何縫隙;但當損壞部位深入水泥混凝土時則要復雜得多,首先鑿除松動破損的水泥混凝土,檢查橋面鋪裝的鋼筋布設情況,若有斷裂應及時填充焊接,然后再重新澆筑水泥混凝土,待混凝土達到預設強度時,最后鋪上瀝青混凝土。因為水泥的物化性質都特別穩定,當水泥混凝土完全凝固后很難使其形態再發生變化。如果不將破損的混凝土塊去除,則重新鋪筑之后橋面仍會開裂并出現縫隙,達不到橋面鋪裝養護的目的。
公路橋梁在當今交通環境下的作用越來越重要,但是公路橋梁在建成正式投入使用之后往往會因為各類損耗而使其漸漸失去原有的功能,甚至出現安全問題。本文探討了公路橋梁養護的意義及其技術優勢,并詳細討論了公路橋梁養護的具體措施。
[1] 周 潔.淺談橋梁養護措施和管理.山西建筑,2011,37(7):181-182.
[2] 張淵波.公路橋梁養護管理中存在問題思考及對策.中國新技術新產品,2010(5):61.
On maintenance strategies of roads and bridges
Zhao Wenfeng
(ShanxiExpresswayEngineeringInspectionCo.,Ltd,Taiyuan030008,China)
The paper analyzes the meaning and aims of the road and bridge maintenance, illustrates factual maintenance measures of bridges and roads from the bridge beam maintenance, bridge pier maintenance, and deck maintenance, so as to prolong the life of roads and bridges and reduce the times and cost of the roads and bridge maintenance by the maintenance measures.
road and bridge, maintenance, beam, beam pier, deck pavement
2015-09-13
趙文峰(1982- ),男,工程師
1009-6825(2015)33-0181-02
U445.7
A