李劍鋒
(福建省南平市交通事業發展中心,福建 南平 354200)
農村公路在鄉村振興戰略推進過程中占有重要地位,是影響農村經濟發展的主要因素,現階段各級政府重視建設農村公路橋梁工程,保證農村交通的有序性。農村公路橋梁工程使用時間較長,交通壓力較大,由于后期沒有對農村公路橋梁工程進行適當養護和管理,則將影響工程的安全性和穩定性。農村公路橋梁病害已然成為影響交通行業發展的重點問題,關乎農村經濟的發展和建設。公路橋梁管理部門需要認識到公路服務能力對于經濟發展的重要性,針對公路橋梁工程采取有效的養護管理措施,保證公路橋梁的安全運行。
路面裂縫是最為常見的病害問題,由多種不同的原因引起,包括干縮裂縫以及溫差裂縫等,會使工程的安全性受到影響。干縮裂縫是因為水泥質量不符合施工標準、含泥量過高或者外加劑添加不合理,使混凝土坍落度增大,在進行混凝土澆筑時,出現水分散失速度過快的現象,使混凝土產生變形收縮的問題,從而引發裂縫問題的產生。溫差裂縫出現主要是由于瀝青形態出現變化,當溫度急劇變化時瀝青會出現熱脹冷縮的現象,其內部溫度應力提高,從而導致裂縫的出現。另外,室外溫度降低幅度過大也會增加裂縫產生概率。在車輛不斷地碾壓過程中,裂縫會逐漸擴大。橋梁橋體也容易產生裂縫,如圖1所示,主要由于外界因素引起的,例如雨水沖刷、溫度下降等,未及時修補裂縫會逐漸擴大,影響橋體整體穩定性。

圖1 橋體裂縫
針對裂縫病害而言,采取灌封封閉處理是最有效的處理方法,可以控制裂縫進一步擴大,防止內部鋼筋出現銹蝕的現象。在進行封閉處理時經常使用的材料包括環氧樹脂砂漿以及瀝青等,這需要工作人員根據裂縫位置選擇相應的材料進行填充。在結構性裂縫處理過程中,需要結合裂縫所在區域、裂縫形態以及裂縫損毀程度實施加固補強處理,能夠有效提高整體結構的承載能力。針對梁式橋進行加固時,可以選擇在外部粘貼鋼板或者特種玻璃纖維,也可以采用增加梁底植筋數量的方式完成加固。在對拱式橋拱圈進行加固時,可以在腹面以及背面兩個部位實施加固處理,有利于強化整體橋體結構的穩定性。在處理裂縫時需要保證處理區域不存在其他雜物,使用鋼絲刷清理后填充材料。
混凝土在公路橋梁工程中占有重要地位,在長期使用過程中混凝土出現了剝落的問題,通常發生在梁、板這一類受彎拉構件中,或者橋墩、橋柱這一類受壓構件的保護層。導致混凝土剝落的因素較多,主要原因是外界環境不斷變化,在碳化反應、氯離子腐蝕以及凍脹的過程中使混凝土的結構性能發生變化,影響混凝土強度,使其出現松散剝落的現象。在較為潮濕的環境下,二氧化碳會和水泥石產生反應,形成硝酸鹽,降低混凝土強度水平。外力作用也是較為常見的因素,是指長期行車帶來的荷載力超出了公路橋梁工程能夠承受的范圍,使混凝土出現外部開裂的現象。如果受到外界強力的撞擊,也會導致混凝土掉塊,引發剝落病害的出現。
混凝土剝落通常在保護層位置出現,針對混凝土剝落病害,不能直接使用混凝土對其進行修補,因為新混凝土和舊混凝土之間存在一定的差異,收縮系數不同,混凝土結合位置難以及時封閉,修補后也會影響公路橋梁的運行。在修補時可以挑選環氧樹脂砂漿,同時放入水泥、砂、纖維,分別將其作為膠結和填充材料,之后在其中加入乙二胺、二丁酯、丙酮等,可以有效治理混凝土剝落的問題。
在具體施工中,對剝落位置進行鑿除,使混凝土處于松動的狀態,如果發現內部鋼筋出現銹蝕問題,需要對銹蝕鋼筋進行清理,之后使用高壓水槍進行統一清洗。按照合理配比對環氧樹脂砂漿進行調配,然后加熱,在溫度達到65C 時放入二丁酯以及丙酮,最后放入乙二胺。在完成剝落位置修補后,需要對該區域進行養生,養護時間應當在28d 以上,并涂抹環氧樹脂底漆和面漆,防止后續混凝土繼續出現剝落的問題。
支座病害是極其嚴重的病害問題,會對公路橋梁的運行帶來安全隱患,主要表現在支座老化、支座開裂、支座位移、支座變形以及鋼板銹蝕等。支座位置使用了較多的橡膠材料,在長期使用過程中受到紫外線因素、溫度因素、水因素的影響,材料性能退化,出現開裂的現象。
同時,在安裝支座時沒有對安裝位置進行平整處理,使支座在使用過程中出現了位移的現象,或者由于受力作用不均勻而出現剪切變形問題。梁體如果出現大幅度的扭轉或者位移,支座位置的墊石出現破損,會出現支座脫空的現象。支座病害會嚴重威脅橋梁的耐久性,要對其進行治理。
在對支座病害進行處理時,需要將存在老化或者塑性變形的支座統一更換,避免支座病害問題愈發嚴重,可以選擇板式橡膠支座,該支座結構整體較為簡單,成本也較低。如果出現支座脫空問題,需要使用砂漿對其進行填充和調整,保證支座所在位置的平整度。支座如果出現移位的現象,需要對支座所在位置進行調整,保證支座受力的均勻性。如果發現支座鋼板出現了銹蝕問題,需要在其上方噴涂阻銹材料。在對支架實施頂升處理前,需要對橋板進行檢測,確保其性能符合工程建設要求,防止產生其他病害。
鋼筋銹蝕主要包括三類,前兩類分別是因混凝土裂縫或者混凝土剝落所引起的銹蝕問題,因裂縫引起的銹蝕面積往往較小,因為混凝土剝落引起的銹蝕面積較大且程度嚴重。第三類是指在施工時沒有對鋼筋進行質量檢查,鋼筋在施工時便已帶有銹蝕問題,但沒有對其進行適當的處理。當外部混凝土出現裂縫或者剝落問題后,會對鋼筋外部的鈍化膜造成破壞,鐵離子在潮濕的情況下會和氧氣與水產生反應,生成銹蝕物,其體積明顯超過原有銹蝕物,會增加混凝土損壞的嚴重程度。鋼筋銹蝕還會嚴重影響有效截面,使公路橋梁工程整體的承載性能減弱,影響公路橋梁結構的穩定性。
在對鋼筋銹蝕問題進行處理的過程中,需要重點針對混凝土裂縫問題進行處理、對鋼筋進行保護,避免鋼筋出現銹蝕速度過快的現象。先對銹蝕的位置進行清理,清理完畢后修復混凝土層。在處理過程中可以增加混凝土厚度,能夠提高混凝土對鋼筋的保護效果。在混凝土施工過程中可以選擇在混凝土材料內加入粉煤灰或者礦渣,能夠強化涂層防滲透效果,避免在后續的使用過程中受到外界因素的侵蝕和影響,從源頭出發降低銹蝕概率。在對鋼筋銹蝕問題進行處理后,可以在鋼筋銹蝕位置涂刷一層防氧化材料,能夠避免鋼筋過快氧化。如果鋼筋在銹蝕的過程中出現了斷裂的現象,需要對其進行更換,確保鋼筋的堅固性。
一直以來,公路橋梁工程都存在“重建設、輕養護”的問題,特別是農村地區經濟發展速度較慢,缺少充足的養護資金,影響了公路橋梁工程的安全使用。因此相關部門應當對養護管理策略進行調整,打造系統化的養護管理機制,保證養護管理工作得到有效落實。
在對公路橋梁進行養護管理時,首先需要形成預防性管理意識,可以提前針對公路橋梁存在的安全隱患問題進行分析和處理,避免安全隱患變得愈發嚴重,延長公路橋梁工程的使用壽命。在公路橋梁工程中,路面預防性養護是極其關鍵的,可以在不影響其承載力的基礎上對路面系統進行保養,改善路面功能。以往通常是在公路橋梁出現病害問題后,才選擇相應的措施進行矯正和修復,預防性養護管理改變了這一傳統,可以提前將安全隱患消除,保證路面結構的完整性。在預防性養護過程中,需要明確養護路段、養護措施以及養護時間,考慮到未來路面長期使用需求以及經濟效益,在盡可能控制養護管理成本投入的同時提高養護效果。
養護人員個人意識是影響其工作效率的主要因素,要想提高養護管理效果,必須組建一支高素質的養護管理隊伍,強化其專業能力,保證其可以熟練運用養護管理手段或者現代化技術高效完成養護工作。
首先,對養護人員進行培訓,講解有關公路橋梁病害的知識,結合目前農村公路橋梁工程建設現狀提出常見的病害類型、病因以及處理方式,使養護人員可以根據病害情況選擇合適的措施進行處理,避免病害問題愈發嚴重。
其次,重視培養養護人員形成養護意識,可以通過工程案例講解公路橋梁工程養護的必要性,分析危橋帶來的影響和危害,加強養護人員對養護管理工作的重視度。
最后,增加養護管理人員數量。農村公路橋梁工程數量較多,規模較大,但是負責養護管理的人員比較少,無法滿足養護管理工作需求,因此需要提升崗位福利、待遇水平,吸引更多的人才就職養護管理崗位,確保每一處公路橋梁工程均可以得到質量保障。
在養護管理工作中,養護管理制度是提升養護管理規范化水平的重要因素,但是以往的養護管理制度存在缺少針對性的問題,無法為養護管理工作提供有效指導,養護管理制度形式化問題嚴重。
首先,應建立檔案管理制度,為農村公路橋梁建立專門的檔案,對公路橋梁工程設計圖紙、竣工資料、圖片、養護歷史、性能檢測參數、責任單位等各項數據進行收集、歸檔。通過數據收集可以了解公路橋梁工程的使用情況,精準地對公路橋梁工程狀態進行評估,也可以為養護管理工作的開展提供數據支持。
其次,明確養護管理周期。在養護管理制度中需要重視落實日常養護要求,要求相關人員能夠做到每月巡查一次,了解公路橋梁工程的運行狀態以及外部完整性。
在養護管理工作中,需要將公路橋梁相關數據作為基礎,現代化技術的發展為數據監測提供了重要的支持,例如可以對地基沉降量進行監測,了解地基沉降情況,分析地基承載能力,及時對基礎結構進行調整。同時也可以收集外部環境數據,在溫度急劇變化的情況下,針對性對混凝土結構進行檢查,了解其是否因溫度過高、過低出現混凝土破裂的問題。依托BIM 技術構建公路橋梁工程模型,可以隨時調整參數,分析養護管理方案的應用效果,優化養護管理計劃。
在農村公路橋梁運行過程中出現裂縫、混凝土剝落、支座病害或者鋼筋銹蝕等問題,使工程安全性下降,影響農村居民的日常生活,工作人員需要根據病害成因制定合適的處理措施,避免病害問題越發嚴重。在對其進行養護管理時,應當形成預防性養護管理意識,加強養護人員養護認知,完善養護管理制度,加強公路橋梁監測,及時發現存在的隱患和問題,保證公路橋梁的穩定運行。