(山西交通控股集團有限公司晉城高速公路分公司, 山西 晉城 048000)
高速公路投入使用一定時間后,在車輛荷載和環境因素的綜合作用下,橋面鋪裝層的瀝青混凝土的使用性能逐漸變差,出現松散、坑槽等破損。瀝青混凝土橋面鋪裝層在使用一段時間后,瀝青的粘結性能變差,混合料內部的粘聚力降低,骨料慢慢從橋面剝離,出現破損。
橋面鋪裝層出現破壞的原因主要包括原材料的質量不合格、施工過程中質量控制不到位、橋面下部結構質量問題等。原材料的質量不合格主要是在施工過程中沒有對原材料進行嚴格的抽檢,導致混合料的施工質量下降。瀝青內部的雜質過多,骨料的形狀、強度等指標不滿足施工要求,這些都是導致瀝青混合料質量下降的主要原因。在施工過程中,沒有對各個施工環節進行嚴格的質量控制,導致產生很多施工隱患。另外,橋面結構施工質量不合格,如橋梁空心板連接處鉸縫混凝施工質量不合格,會造成橋面出現縱向裂縫。
橋梁上部結構的常見病害包括空心板開裂、局部破損和滲水等,會對橋梁結構造成不同程度的損壞。在施工過程中,如果鋼筋保護層厚度控制不足、橋梁上部結構應力分布不均勻,底板橫向配筋不能及時彌補空心板鋼絞線長大的拉力等原因,會導致橋梁空心板出現縱向裂縫。其次,在橋梁使用過程中,空心板受到外界自然因素的影響,由于是受到雨雪的沖刷侵蝕,會導致鋼筋銹蝕、混凝土開裂脫落,造成局部破損。最后,另外混凝土開裂后,其內部的成分與水反應產生氫氧化鈣,在空氣中進一步與二氧化碳反應產生碳酸鈣晶體,造成空心板滲水白化的現象。
橋梁上部結構中的T梁在使用中由于受到各類荷載的作用,也會產生縱向開裂。另外,個別運輸車輛由于忽略了橋梁的限高要求,強行通過橋梁時與橋下梁板發生碰撞與摩擦,刮傷混凝土,使橋梁底部出現破損。
橋梁下部結構的病害主要是指橋梁墩臺、墩柱等結構出現的破壞。橋梁墩臺和基礎結構由于受到外界溫度應力的作用、接縫施工不合格和基礎不均勻沉降等原因的影響,會出現開裂、麻面、鋼筋外露等病害。另外,暴露在空氣中的鋼筋會進一步產生銹蝕、導致墩柱結構破壞,甚至出現傾斜、下沉等情況。
橋梁支座與附屬設施病害主要是橋梁支座、錐坡、護欄等設施出現的破損。橋梁支座的常見病害包括材料老化、變形、裂痕、脫落、破損甚至斷裂等方面。如果缺乏日常養護,使用一段時間后出現不同程度的破損,無法保證支座處于良好的承壓狀態。同時,橋梁支座在安裝時沒有嚴格按照施工標準進行,這也是導致支座產生病害的原因之一。
橋梁錐坡附近的長草、土層塌陷等,導致錐坡出現開裂、沉降等病害。如果不能及時對橋梁附屬設施附近的土層進行加固處理,造成土質疏松,進一步導致土層塌陷,會造成更加嚴重的后果。
橋面最常見的病害是裂縫和坑槽,養護過程中應對破損進行及時修補,以防止水分滲入造成更嚴重的破壞。橋面破損處的修補通常采用瀝青混凝土進行修補,首先將破損處開鑿成規則的形狀,然后填入新拌瀝青混凝土充分壓實即可。橋梁伸縮縫處出現破損,需要鑿除破損處的混凝土,然后重新澆筑混凝土,對破損處進行修復加固。另外,在對橋梁伸縮縫進行養護的過程中,應對伸縮縫內部的雜質進行清理,更換脫落的橡膠條,保證伸縮縫的正常使用。防撞墻破損處通常采用大理石進行修補,以避免冬季撒布除雪劑對防撞墻的腐蝕。同時,對外露的鋼筋及時用砂漿進行涂抹覆蓋,預防發生更嚴重的破壞。
在對橋梁梁片上的裂縫進行修補前,首先對裂縫的產生原因進行全面分析,以求在養護中能夠正確選用養護措施。當空心板等結構存在積水問題時,應該正確恰當部位進行鉆孔放水,防止長期積水導致結構破壞,并做好空心板等結構的后期防水。對于T梁等結構上出現的縱向裂縫,當裂縫寬度不大于0.2mm時,采用灌漿處理的方法;當裂縫寬度大于0.2mm時,可采用其他方法進行處理。當鉸縫中出現滲水、脫落、破損等情況時,可采用適當增加橋面鋪裝層厚度的方法進行處治。另外,根據橋梁高度,設置限高桿,防止超高車輛刮傷梁板底部,對已經出現破損的部位,及時進行修補,防止發生更深一層的破壞。
對橋梁下部結構中墩臺、墩柱的病害,養護前應首先對其病害產生原因和受損程度進行詳細調查和分析,然后根據破損情況有針對性的制定養護維修措施。橋梁墩臺、墩柱病害的常用養護措施主要有擴大基礎、增補樁基、套箍護套等加固辦法。當墩臺、墩柱出現鋼筋局部外露的情況時,應及時采用砂漿進行涂抹覆蓋,防止鋼筋銹蝕產生進一步破壞。對于墩臺、墩柱上寬度超過0.2mm的裂縫,在確定其不會進一步發展后,采用灌漿法進行修補。
(1)橋梁養護過程中,應根據檢測結果,對橋梁常見病害及其成因進行系統分析,有針對性的制定養護維修方案,提高養護效果。
(2)建議加強對橋面、伸縮縫等部位的養護力度,并加強對防護排水構造的養護維修。橋頭、伸縮縫容易出現跳車病害,不僅會對橋梁上部承重構件造成很大的傷害,還會大大降低行車舒適性。
(3)建議在高速公路橋梁養護工作中,每年應該由專職橋梁工程師對橋梁進行一次全面檢查,每2~3年由專業的檢測公司對橋梁進行一次全面的檢測。
(4)建立高速公路橋梁管理檔案,對橋梁建設、病害跟蹤、維修加固進行建檔管理,將所有橋梁養護管理工作及時的記錄到數據庫和管理系統中,并不斷更新數據,以便于總結經驗,更好的對病害進行處理,有效控制病害的進一步發展,減少養護費用。
(5)在橋梁設計、施工與運營使用過程中,進行深入分析,對橋梁養護過程中可能出現的問題進行預測,并制定相應的預防措施。做好橋梁病害的養護工作,可有效減少病害,降低養護成本。
(6)在橋梁日常養護過程中,應該盡可能避免使用除雪劑,或改用新型除雪劑,以減少對橋面結構的腐蝕破壞。
橋梁作為我國高速公路的重要組成部分,其使用性能直接關系到高速公路的行車安全和穩定性。在橋梁養護過程中,對其常見病害的類型和成因進行詳細分析,可為養護管理提供依據。根據橋梁不同部位的破損程度,制定合理的養護維修方案,可有效提高橋梁養護效果。因此,在橋梁日常養護過程中,應該制定科學合理的養護方案,并建立完善的管理體系,保證高速公路橋梁處于良好的運行狀況,延長橋梁的使用壽命,有效提高經濟效益和社會效益。
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