余義 馮耀坤
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道路橋梁建設是中國的基礎建設工程之一,可以說道路橋梁工程的施工技術質量是確保該項工程安全與穩固和促進國家交通事業發展的根基。然而,當前道路橋梁養護工作中的病害問題屢見不鮮,主要病害類型包括裂縫、鋼筋結構銹蝕、橋梁墩臺受損、路面平整度嚴重下降。
鋼筋銹蝕是公路橋梁養護中常見的橋梁病害之一,也是橋梁養護中最為多發性的病害。鋼筋銹蝕產生的主要原因是橋梁在使用過程中,經過行車荷載反復輾壓導致鋼筋受力后應力分布不均勻產生的裂縫,裂縫內鋼筋經過雨水與空氣接觸、侵蝕發生的氧化反映。這種鋼筋銹蝕會進一步的加劇開裂現象。鋼筋銹蝕形成初期對道路橋梁的外觀影響較大,后期會嚴重影響到橋梁的運行安全與行車安全[1-2]。
一是受到水文條件變化及季節交替發生的基礎性病害,季節交替與水文變化產生的橋梁墩臺病害多發生在橋梁深層基礎。二是由于超限超載車輛過多,橋梁墩臺受到應力分布不均產生的應力性裂縫。三是橋梁墩臺施工過程中遺留的施工性缺陷。這三種橋梁墩臺基礎類病害最為常見,也是橋梁基礎墩臺類病害危害后果較為嚴重的橋梁養護病害[3]。
在道路橋梁養護工作中,主梁裂縫危害最為嚴重。主梁裂縫產要發生在主梁彎矩梁的正負彎矩區。這個部位的裂縫會嚴重影響橋梁的使用壽命,嚴重的會直接導致橋梁垮塌。橋梁主梁裂縫產生的主要原因是橋梁在使用過程中出現的應力分布不均,加之行車作用下超負荷運行時產生的梁板受拉區開裂。
優化道路橋梁混凝土工藝,方能確保路橋結構層的受力均勻性,避免路橋結構滋生裂縫或者過于脆弱。在道路橋梁混凝土結構施工過程中,施工技術人員可以融合鋼纖維混凝土技術,以此強化混凝土結構剛度,確保混凝土坐漿質量能夠滿足抗震標準要求。“鋼纖維混凝土技術”的抗拉能力也比普通混凝土高三倍,該技術所使用的纖維有四種,分別是環切纖維、抗壓纖維、熔抽鋼纖維和抗剪纖維。這四種纖維的拉伸性能極為良好,一般來講,環切纖維技術是運用鐵刀來削減鋼板,然后將削減好的鋼板與混凝土相融合,以此增強混凝土的粘合效果。
需要注意的是:在削減過程中所使用的鋼纖維必須是寬度在0.25-0.9mm以及厚度在0.2-0.5mm的薄板,抗壓纖維是延伸性與彈性極佳的鋼纖維,具備良好的抗壓效果。熔抽鋼纖維是通過熔鑄鋼水加工制造而成的鋼纖維,其粘合力度極高,抗剪纖維具有顯著的抗剪力度,能夠防止混凝土結構出現裂縫。需要注意的是,對于鋼纖維混凝土坐漿質量問題,首先要控制好坐漿厚度,避免坐漿層過厚或者太薄,如果坐漿層厚度超標,就會導致墊塊便宜;相反,如果厚度不達標,就會導致結合面產生空隙,嚴重影響裝配式路橋結構的整體質量[4]。其次,要選取優質坐漿材料,控制好配合比例與攪拌頻率,確保坐漿的粘結度。
加固鋼筋結構避免出現鋼筋銹蝕問題,首先要注重改善鋼筋管道。當普通鋼筋、鋼絞線與豎向預應力筋之間發生沖突以后,要做好局部調整工作。在調整過程中,應該先調整好普通鋼筋,接著做好精軋螺紋鋼筋的調整工作,固定好縱向預應力筋。其次,對于縱向預應力管道,應精選材料,確保波紋管的質量,確保波紋管表面光潔無孔洞。在安裝預應力管道之前,應結合標準的施工圖紙科學定位坐標,在安裝過程中,必須用鐵絲把井字形定位鋼筋和管體綁扎在一起,然后焊接好主筋點與定位鋼筋,并在平均每60cm的區域設置一道定位鋼筋,在曲線地段,需要為平均每30cm的區域設置一道定位鋼筋。其次,要注意保持墊板與管道軸線的垂直關系,避免管道在混凝土澆筑過程中出現上浮和變位問題,而且要為縱向波紋管設置內徑較小的優質塑料管,做好波紋管成孔作業。
隨著路橋工程使用期限的推移,橋梁墩臺部位難免會出現裂縫和表層脫落等現象,對此應該全面改善橋梁墩臺施工技術以起到加固作用。在具體施工過程中,施工技術人員可以運用轉子Ⅱ型噴射機為橋梁墩臺噴射混凝土,注意將噴射厚度控制在5-20cm,這樣有助于加強橋梁墩臺的抗震能力與整體性能。其次,要在橋梁墩臺施工過程中,為施工集料添加足量的硫鋁酸鹽快硬水泥和S型速凝劑,從而全面加強橋梁墩臺的抗裂性能。再次,在橋梁墩臺施工階段要注意定期檢測路橋抗震端的強度是否符合標準要求,如果發現某些抗震端存在問題,就必須進行修補,從而避免因抗震端的缺陷而導致橋梁墩臺結構抗震性能被削弱。需要注意的是,在抗震端修復過程中,要運用優質混凝土充當修補材料[5]。同時,要對墩臺的彎度區域實施動態調整與加固處理,對于存在缺陷的局部位置應采取加厚措施,從而有效提高局部特殊位置的抗震性能,增強橋梁墩臺結構的整體效果。
綜上所述,道路橋梁的養護是地域內經濟發展重要依托。根據橋梁病害類型可分為公路和橋梁的鋼筋銹蝕、橋梁墩臺基礎類病害、橋梁主梁裂縫三種主要病害。橋梁病害形成主要原因主要有橋梁設計缺陷產生的病害、橋梁自然環境形成的病害。道路橋梁病害維修主要方法有橋面加固法、截面加固法和錨噴加固法。