武云龍
摘 要:隨著我國經濟的快速增長,交通運輸業的需求量日益增長,高速公路車流量與負荷量的增長對公路橋梁造成了不同程度的危害,對交通運輸造成了嚴重的影響,在一定程度上也制約了經濟的發展。因此,高速公路橋梁需要針對存在的病害進行及時的養護,加固橋梁的穩定性。筆者就對當前高速公路橋梁的常見病害進行了分析,并對其養護方法進行了探討。
關鍵詞:高速公路;橋梁病害;養護方法
高速公路承擔著交通運輸的重任,是國民經濟發展的重要保障。近幾年交通運輸壓力不斷增加,高速公路車流量與荷載量也不斷增加,很多橋梁出現了不同程度的病害,直接影響了公路橋梁的使用性能,如果不及時修補維護,就很有可能威脅高速公路的安全。因此,對橋梁病害進行特征分析,并及時采取有效的預防養護措施,對高速公路的安全運行有著極為重要的意義。
1.高速公路橋梁常見病害及原因分析
1.1橋面鋪裝層的病害
當前我國高速公路橋梁的橋面鋪裝多采用瀝青混凝土,這種混凝土橋面鋪裝常會出現鋪裝層裂縫、破損、松散等情況。瀝青混凝土一方面受外界環境因素影響,比如高溫季節時瀝青鋪裝層就會出現因溫度過高而泛油的情況,雨雪天氣對橋梁造成沖刷腐蝕等,另一方面受橋梁自身結構因素影響,公路橋梁間鉸接處常會出現破損開裂的情況[1]。
1.2上部結構的病害
橋梁的上部結構是最為主要的承重結構,一旦上部結構出現病害,就很有可能影響橋梁的使用性能,對橋梁造成安全隱患。橋梁上部結構的病害包括主梁裂縫、支座兩側的裂縫、梁側裂縫以及梁底部的裂縫。
主梁出現裂縫一般是由混凝土收縮或梁體撓曲所致,支座兩側的裂縫則是由混凝土剪力過強而引起的,如果在施工過程中管理不當也極有可能造成梁側裂縫,當混凝土保護層厚度不足時,梁底部很容易因缺乏保護而產生裂縫。這些問題的產生對橋梁的危害極大,極有可能引發安全事故。
1.3下部結構的病害
高速公路橋梁的下部結構產生病害的幾率很大,下部結構病害主要集中于支座、墩臺以及橋梁的基礎結構部位,其中蓋梁作為橋梁的支柱,其安全性直接關系到橋梁的使用安全性。蓋梁外形較為簡單,受剪力、彎矩及軸力作用,裂縫問題是其主要病害。造成蓋梁裂縫的原因有很多,一方面空心板在升溫荷載作用下,對蓋梁施加了很大的順橋向水平集中力,造成蓋梁裂縫,另一方面也有可能是因混凝土漏漿后凝固導致裂縫。
1.4混凝土的病害
橋梁建設最為主要的材料便是混凝土,在橋梁使用過程中在其表面常會出現表面老化、脫落等問題,這些問題的出現一方面是因施工不當或混凝土使用不當所致,另一方面可能是混凝土的結構設計不合理所引起的,在橋梁建設的施工過程中,施工人員需要嚴格按照施工操作進行,合理使用混凝土材料,防止因施工操作等導致混泥土病害[2]。相較于其他病害類型,混凝土表面的病害可以快速處理,耗時較短,但仍需要給予充足的重視。在混凝土病害中最為常見的便是混凝土裂縫,根據橋梁承載力的不同,混凝土裂縫可以分為結構裂縫與非結構裂縫兩種,兩種類型裂縫的產生原因有較大的差別。外部荷載作用引發的彎曲裂縫、拉壓裂縫等均屬于結構裂縫,而堿集料反應和施工管理不當則很容易導致非結構裂縫,在施工過程中,針對不同的混凝土裂縫,施工人員需要采取不同的措施進行控制。
2.高速公路橋梁養護維修方法
2.1橋面病害的養護維修方法
橋面在出現病害時需要及時處理,避免病害惡化。針對橋面局部破損,需要對橋面進行局部修理,以新材料替換已經損壞的舊材料,確保橋面可以保持平整。針對橋面裂縫問題,則需要養護人員加強平日的養護工作,及時清理在伸縮縫中的堵塞物,修補、更換破損的構件,避免在雨水天氣出現橋面滲水,影響橋梁使用的情況[2]。在出現鋼筋銹蝕的情況時,養護維修人員需要利用環氧樹脂砂漿等填補破損部位。冬季高速公路橋梁融雪對橋面的損害極大,因此,在冬季使用氯鹽類融雪劑時要嚴格按照規范使用,合理控制橋梁單位面積的安全撒鹽量,此外,還可以在融雪劑中添加適量的阻銹劑,這樣可以更好地為橋梁結構的鋼筋混凝土提供保護。
2.2上部結構病害的養護維修方法
橋梁板底在出現縱、橫向裂縫時,養護維修人員需要對縫寬進行測量,如果縫寬超出規范的限值,可以采用粘貼鋼板法或粘貼碳纖維復合材料加固法,此外還可以采用預應力加固,避免裂縫問題嚴重化。對于箱梁縱向裂縫問題,可以采用鋼筋混凝土梁板加固,合理控制裂縫寬度,并對梁板縫進行注漿,使其寬度可以處于規定值范圍內,并加固粘貼碳纖維布。這里需要強調的是,在橋梁交工接養時,養護維修人員需要與施工人員共同對橋梁技術資料進行審核,確保橋梁的技術資料準確詳盡,為后期橋梁養護提供依據。此外,在橋梁的養護過程中,可以預先設置橋梁的限高裝置,對高速公路的車輛及貨物進行高度限制,防止橋梁上部與車輛或貨物發生碰撞。
2.3下部結構病害的養護維修方法
高速公路橋梁病害中墩臺傾斜、裂縫問題極為常見,為了提高橋梁的使用性能,需要對橋梁的下部結構進行加固。在加固前,養護維修人員需要及時了解橋梁下部結構的病害類型,有針對性的制定維修計劃。對橋梁埋置過淺或是承載力不足所引起的下部結構病害,維修人員在進行加固的同時還需要擴大新加固連接的鋼筋[1]。
為了修復蓋梁裂縫問題,需要對其進行加固。首先在蓋梁兩側鉆孔,并在水平方向兩側各打三個直線孔,蓋梁兩側懸臂下斜向上方向在凹槽內各打6個孔,并采用彎鋼管連接,形成彎起鋼束孔。鋼束直線部分從蓋梁凹槽處穿過,這樣可以有效降低橫向拉應力,鋼束的彎起則可以從蓋梁挑臂根部處穿過,這樣可以有效降低豎向剪力。在蓋梁兩側澆注封錨混凝土,對其進行加固,進而有效修復裂縫。
2.4橋梁附屬設施病害的養護維修方法
橋梁附屬設施病害的養護維修主要依托于日常檢查,為了降低橋梁附屬設施病害的發生幾率,需要適當增加檢查的頻率,在檢查過程中如果發現有損壞的部位,就需要立即進行維修更換,避免病害惡化。對于砌體開裂問題,可以采用水泥砂漿等進行修補。在高速公路橋梁使用過程中經常會因交通事故等對橋梁結構造成損壞,直接影響了行車的安全,在發生安全事故時需要與相關道路維修人員進行溝通,及時修復高速公路橋梁附屬設施的病害。
2.5混凝土病害的養護維修方法
混凝土局部缺陷問題時橋梁結構中最為常見的病害之一。如果混凝土病害的區域屬于疏松層,且區域范圍較小,在對混泥土病害進行修復時便可以采用丙乳砂漿。如果混泥土病害區域范圍較大,特別是深度超過6cm時就需要采用高強細石混凝土進行修補[2]。在修補完成后,還需要鑿除松散病害區域,對混凝土病害區域進行清洗,填充修補材料,保持橋梁表明的平整。
3.結語
高速公路橋梁的病害預防與養護是保證橋梁使用性能的重點,在對公路橋梁進行養護時,需要對整體的橋梁病害進行調查統計,掌握病害的實際情況,有針對性地分析員,采用科學有效的方法改善橋梁性能。高速公路橋梁病害類型有很多,高速公路養護部門需要結合公路橋梁病害的實際情況,制定有效的管理措施,提高橋梁的承載能力與使用性能,延長高速公路橋梁的使用壽命,從而促進交通運輸業的可持續發展。
參考文獻:
[1]劉泉. 高速公路橋梁常見病害及養護措施[J]. 住宅與房地產,2016,(33):281-283.
[2]林雷. 高速公路橋梁常見病害養護維修施工技術[J]. 福建交通科技,2016,(04):107-108.