高速公路橋梁病害常見(jiàn)類型及養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

張?chǎng)? 于學(xué)通

【摘 要】本文主要針對(duì)高速公路橋梁病害常見(jiàn)類型以及加強(qiáng)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理的對(duì)策進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】高速公路橋梁；病害類型；養(yǎng)護(hù)技術(shù)

一、高速公路橋梁病害常見(jiàn)類型

1、橋面系常見(jiàn)病害。高速公路橋梁中橋面鋪裝直接承受車輛荷載，能夠起到擴(kuò)散荷載的作用，另外橋面鋪裝也將梁板相互連接在一起使得主梁能夠更好的協(xié)同受力也直接橋面鋪裝一方面可擴(kuò)散荷載，直接參與橋面板的受力；另一方面橋面鋪裝將橋面板聯(lián)系在一起，使得受力更加均衡，同時(shí)橋面鋪裝能夠起到保護(hù)橋面板的作用，所以橋面鋪裝在高速公路橋梁的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中要整體性完好，并且要保證有足夠的強(qiáng)度和剛度，其抗水損害能力、抗磨耗能力、高溫性能和低溫性能良好，對(duì)于北方地區(qū)，橋面鋪裝的損害主要是由于冬季氣溫低和大量的雨雪天氣導(dǎo)致混凝土的開(kāi)裂，使得水進(jìn)入鋪裝層內(nèi)部，在凍融循環(huán)作用和車輛荷載的反復(fù)作用下使得裂縫發(fā)展加劇，進(jìn)一步會(huì)威脅到橋面板的安全，南方地區(qū)由于氣溫高和多降雨，橋面鋪裝的損害主要是高溫天氣下產(chǎn)生的車轍和多雨天氣引起的水損害。

橋面鋪裝層是直接在橋面板上鋪筑，較為接近于半剛性基層路面，所以橋面鋪裝在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)部分半剛性基層路面的典型病害，如果鋪裝層為水泥混凝土較為常見(jiàn)額病害是橫向裂縫額出現(xiàn)，類似于剛性路面發(fā)生的斷板狀況，如果鋪裝為瀝青混凝土較為常見(jiàn)的病害為反射裂縫的出現(xiàn)，這是因?yàn)闉r青混凝土跟水泥混凝土在模量上的較大差距。裂縫的發(fā)生位置一般在距伸縮縫1-2m的范圍內(nèi)較為明顯，同時(shí)在橋梁主梁的支座位置處也是多發(fā)點(diǎn)，對(duì)于跨徑較大的橋梁，跨中位置處的橋面鋪裝抗開(kāi)裂能力也是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。橋梁在外部荷載和環(huán)境的作用下，橋面板會(huì)發(fā)生位移變化，伸縮縫主要作用就是調(diào)節(jié)產(chǎn)生的這部分位移變化，從而更好的改善橋梁的整體受力狀況。從目前高速公路橋梁的實(shí)際情況來(lái)看大部分橋梁在通車5年之后其伸縮縫就會(huì)發(fā)生不同程度的病害，主要表現(xiàn)形式為伸縮的老化、脫落、破損，部分橋梁伸縮縫的鋼制構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)銹蝕，路面上的雜物在車輛或者是雨水的作用下會(huì)進(jìn)入伸縮縫內(nèi)部，如果不及時(shí)處理就會(huì)不斷積聚，從而影響到橋梁的正常位移變化，不利于結(jié)構(gòu)的安全性。另外隨著伸縮縫病害程度的加劇在伸縮縫兩側(cè)的橋面鋪裝病害也會(huì)不斷加劇，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)大面積的龜裂或坑槽。

2、上部結(jié)構(gòu)常見(jiàn)病害。目前在高速公路橋梁中大多采用的板橋的結(jié)構(gòu)形式，板橋的主要病害是企口縫位置處的損害，企口縫能夠?qū)⑾噜弮砂暹B接在一起，其損害就會(huì)導(dǎo)致單板受力的情況出現(xiàn)，從而引起橋面板底部出現(xiàn)縱向和橫向裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。 在橋面板跨中位置處和支座位置處出現(xiàn)的裂縫大多為結(jié)構(gòu)性裂縫，要在日常橋梁養(yǎng)護(hù)中引起足夠的重視。另外如果橋面鋪裝層厚度不夠或者橋面板頂板厚度不夠在車輛荷載的長(zhǎng)期作用下也會(huì)引起橋面板頂板破洞。邊梁的的混凝土剝落、鋼筋碳化、銹蝕現(xiàn)象也較為常見(jiàn)。

3、下部結(jié)構(gòu)常見(jiàn)病害。高速公路橋梁的墩臺(tái)結(jié)構(gòu)將上部荷載傳遞到基礎(chǔ)上，其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接關(guān)系到了橋梁的安全，橋梁墩臺(tái)一旦發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象極易導(dǎo)致橋梁坍塌事故的發(fā)生。橋梁墩臺(tái)承載力的下降、傾斜、沉降、位移等，能夠?qū)е律喜拷Y(jié)構(gòu)的損害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危機(jī)整座橋梁的安全使用。橋梁下部結(jié)構(gòu)的主要病害是墩臺(tái)傾斜、變位，主要是由于流水的沖刷作用或者是基礎(chǔ)為軟土地基等情況下會(huì)引起高速公路橋梁的墩臺(tái)傾斜病害，另外橋梁也要面對(duì)季節(jié)性的山洪的沖刷作用，洪水引起的滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害也會(huì)對(duì)橋梁的墩臺(tái)結(jié)構(gòu)造成較大的沖擊。梁墩臺(tái)施工大多涉及到大體積混凝土施工，大體積混凝土施工中要涉及到水泥的水化熱作用，水化熱作用和外部溫度的變化會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)，特別是對(duì)大橋或特大橋的大體積混凝土下部結(jié)構(gòu)，水化熱作用、收縮和徐變會(huì)產(chǎn)生大量的裂縫。

二、加強(qiáng)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理的對(duì)策

1、加強(qiáng)橋梁日常檢查。高速公路橋梁日常檢查主要包括：橋面是否有裂縫、是否有積水；泄水管是否通暢；橋梁的護(hù)欄是否完好無(wú)損等等。公路管理部門應(yīng)該安排人員每天檢查一次，將檢查結(jié)果及需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的部位認(rèn)真記錄下來(lái)，每個(gè)月需要做好公路橋梁的檢查結(jié)果總結(jié)工作，有針對(duì)性地提出養(yǎng)護(hù)措施。如果在公路橋梁的日常檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)公路橋梁出現(xiàn)病害，檢查人員應(yīng)及時(shí)做好隔離措施。

2、準(zhǔn)確掌握橋梁狀況。公路管理部門需要編制橋梁信息收集調(diào)查表，收集公路橋梁的相關(guān)資料，具體包括施工設(shè)計(jì)圖紙、材料試驗(yàn)資料、施工記錄、維修資料等等，這樣有助于養(yǎng)護(hù)人員準(zhǔn)確掌握橋梁的使用狀況。在養(yǎng)護(hù)管理工作中，養(yǎng)護(hù)人員要能夠靈活變通，學(xué)習(xí)借鑒類似橋梁工程的養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，這樣有利于有針對(duì)性地開(kāi)展橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作。

3、加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)管理。根據(jù)養(yǎng)護(hù)修理程度，可以將橋梁養(yǎng)護(hù)工程分為四個(gè)等級(jí)：即小修、中修、大修與改建。對(duì)于病害不嚴(yán)重的、檢修技術(shù)狀況為一、二類的，可以采取小修措施，這樣能夠有效控制病害的惡化；對(duì)于中等病害、檢修技術(shù)狀況為三類的，應(yīng)該采取中修措施，這樣能夠減緩病害擴(kuò)展速度，保證高速公路橋梁運(yùn)營(yíng)安全。公路管理部門負(fù)責(zé)高速公路橋梁的小修與中修，地市級(jí)及以上的公路管理機(jī)構(gòu)則負(fù)責(zé)大修與改建。省級(jí)交通主管部門必須要建立健全橋梁養(yǎng)護(hù)工程管理制度，對(duì)相關(guān)單位及人員加強(qiáng)信用管理，嚴(yán)格考察其資質(zhì)水平，從而有效保障養(yǎng)護(hù)工作水平。交通管理部門還需要對(duì)橋梁檢測(cè)、加固設(shè)計(jì)、施工監(jiān)理等過(guò)程加強(qiáng)管理，營(yíng)造一個(gè)公開(kāi)公平、競(jìng)爭(zhēng)有序的市場(chǎng)環(huán)境。高速公路橋梁的中修、大修及改建結(jié)束之后，相關(guān)部門需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。各級(jí)交通管理部門需要采取有效措施，提高橋梁養(yǎng)護(hù)管理水平。對(duì)于需要封閉交通或養(yǎng)護(hù)時(shí)間極長(zhǎng)的公路橋梁養(yǎng)護(hù)工程，必須要在養(yǎng)護(hù)工程開(kāi)展之前的半個(gè)月發(fā)布相關(guān)信息，突發(fā)性情況除外。對(duì)于高速公路及國(guó)道上的橋梁養(yǎng)護(hù)施工信息，必須要根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在第一時(shí)間內(nèi)上報(bào)給交通部備案。最后，高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)單位在開(kāi)展養(yǎng)護(hù)施工活動(dòng)的過(guò)程中，要能夠嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定，合理布置施工場(chǎng)地，科學(xué)安全標(biāo)志及防護(hù)設(shè)施，以此來(lái)保障往來(lái)車輛的安全，同時(shí)還需要做好交通疏導(dǎo)工作。

4、裂縫病害的養(yǎng)護(hù)。對(duì)于裂痕長(zhǎng)度沒(méi)有超過(guò)特定值的裂縫病害，為了有效避免氣候因素對(duì)其的進(jìn)一步損害，可以通過(guò)涂刷水玻璃或環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)進(jìn)行封閉處理；對(duì)于裂痕長(zhǎng)度超出特定值的裂縫病害，可以利用空壓式的方法來(lái)灌注外氧樹(shù)脂，從而填充裂縫；對(duì)于裂痕長(zhǎng)度介于0.4～0.5mm的裂縫病害，首先需要鑿開(kāi)裂縫、將其清理干凈，然后再使用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥砂漿進(jìn)行填補(bǔ)，如果裂縫較為嚴(yán)重，可以使用加固或更換構(gòu)件的辦法來(lái)解決。

5、墩臺(tái)基礎(chǔ)的養(yǎng)護(hù)。利用磚石、混凝土及鋼筋混凝土共同修筑橋梁墩臺(tái)是為了增強(qiáng)墩臺(tái)的穩(wěn)定性與牢固性，有效降低外界因素造成的影響?！娥B(yǎng)護(hù)規(guī)范》對(duì)墩臺(tái)基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)做出明確規(guī)定：對(duì)于大型高速公路橋梁，需要定期做好河床的疏浚工作，及時(shí)將河面上的雜物清理干凈，確保水流通暢；在未經(jīng)批準(zhǔn)的情況下，不得任意修建對(duì)橋梁有影響的建筑物，如果有修建的必要，那么必須要采取橋梁防護(hù)措施。必須要將墩臺(tái)表面打掃干凈，將其周邊的苔蘚、雜草及垃圾清理干凈。圬工砌體在外界環(huán)境影響的影響下，會(huì)出現(xiàn)灰縫脫落，這就需要重新勾縫。如果橋梁的混凝土表面存在蜂窩麻面等病害，必須要及時(shí)將其清洗干凈并用水泥砂漿抹平。對(duì)于砌體鑲面受到嚴(yán)重破壞的，必須要在第一時(shí)間更換?？梢允褂檬匣蚧炷令A(yù)制塊來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)或重砌，要確保新舊砌體緊密結(jié)合，色澤及質(zhì)地一致。

6、其他養(yǎng)護(hù)方法。對(duì)于橋面鋪裝局部破損的病害，可以采取局部修補(bǔ)法以確保其平整，減少車輛沖擊造成的影響。對(duì)于空心板底面及鉸縫滲水，可以通過(guò)在空心板板底鉆孔、利用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿封閉來(lái)有效解決。對(duì)于破損嚴(yán)重的，可以重新澆注鉸縫。對(duì)于梁板結(jié)構(gòu)性裂縫，可使用纖維補(bǔ)強(qiáng)材料或粘貼鋼板來(lái)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗剪性等等。除了上述養(yǎng)護(hù)方法之外，高速公路橋梁管理部門還要能夠?qū)蛄吼B(yǎng)護(hù)工作提高重視，加強(qiáng)人員培訓(xùn)、提高其專業(yè)技術(shù)水平，從各個(gè)方面有針對(duì)性地開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作。

結(jié)束語(yǔ)

一條高速公路從設(shè)計(jì)、然后進(jìn)行的施工以及監(jiān)理、到最后投入使用，每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，例如設(shè)計(jì)不認(rèn)真、施工質(zhì)量低劣等都有可能造成混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫發(fā)生缺陷問(wèn)題。所以在進(jìn)行高速公路大體積混凝土的施工過(guò)程中必須嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。

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