橋梁混凝土結(jié)構(gòu)特點及養(yǎng)護方法研究

周其飛

（中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528400）

橋梁混凝土結(jié)構(gòu)特點及養(yǎng)護方法研究

周其飛

（中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528400）

大跨度橋梁是現(xiàn)代交通運行的主工程，利用大跨區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)拓寬了橋梁運行區(qū)域，為行駛車輛建立更廣的交通空間。由于混凝土結(jié)構(gòu)的特殊性，其在使用期間需重視養(yǎng)護與管理工作，降低結(jié)構(gòu)性病害的發(fā)生率。因此，施工單位要結(jié)合大跨度橋梁混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，及時擬定可行的施工養(yǎng)護措施，推動橋梁工程建設規(guī)劃與發(fā)展。結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)特點，本文分析了大跨度橋梁的綜合養(yǎng)護方法。

橋梁；混凝土；結(jié)構(gòu)特點；養(yǎng)護

現(xiàn)代建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)是不可缺少的組成形式，利用素混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土等組件穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)體，增強了橋梁實施的抗害性能，同時滿足了大跨度區(qū)域交通運行要求。但是，由于混凝土結(jié)構(gòu)的特殊性，實際運行階段要調(diào)整原有的養(yǎng)護方案，從多個方面維持混凝土結(jié)構(gòu)的耐受性與安全性。

1 橋梁混凝土結(jié)構(gòu)特點

混凝土結(jié)構(gòu)整體性好，可灌筑成為一個整體；可模性好，可灌筑成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)；耐久性和耐火性好；工程造價和維護費用低。但是，混凝土抗拉強度低，部分地采用了鋼筋混凝土樓板。容易出現(xiàn)裂縫；結(jié)構(gòu)自重比鋼、木結(jié)構(gòu)大；室外施工受氣候和季節(jié)的限制；新舊混凝土不易連接，增加了補強修復的困難。此外，混凝土結(jié)構(gòu)施工工序復雜，周期較大，且受季節(jié)和氣候的影響較大。如遇損傷，則修復比較困難?；炷恋母魺?、隔聲性能也較差。

2 大跨度橋梁存在的問題

隨著我國交通網(wǎng)絡的發(fā)展，大跨度橋梁的施工越來越多，在交通網(wǎng)絡中作用也越來越明顯，但在施工中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。結(jié)構(gòu)養(yǎng)護能有效提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對前期的技術設計和后期的工程施工具有重要意義。另一方面，由于多種因素的影響，大跨度橋梁施工依舊存在諸多問題，如：澆筑工藝、掛籃移動、荷載控制等，均會對懸澆梁組合結(jié)構(gòu)形成阻礙，造成合懸澆梁段的合攏誤差偏大、成橋線形結(jié)構(gòu)與設計圖紙不一致，這些對客運橋梁線路安全運行造成不利影響。大跨度橋梁是交通線路布局常見形式，由于橋體結(jié)構(gòu)跨度較大，對混凝土結(jié)構(gòu)受力荷載造成了極大的不穩(wěn)定性。從后期運行安全角度考慮，要對橋梁結(jié)構(gòu)實施多方面的技術分析，才能掌握連續(xù)梁橋施工原理，提出切實可行的養(yǎng)護管理方案。交通線路連續(xù)梁工程建設中，要結(jié)合工程分析法進行模擬研究，詳細計算出橋梁在恒載條件下的累積位移，從結(jié)構(gòu)養(yǎng)護標準提高設計方案的可行性。

3 橋梁混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護方法

橋梁工程是影響地區(qū)建設的核心要素，采用混凝土對橋梁性能有直接性作用，對市政環(huán)境改造具有廣泛的影響力。隨著國內(nèi)交通線路布局形式的復雜化發(fā)展，傳統(tǒng)預應力連續(xù)梁施工已無法滿足預期要求，根據(jù)連續(xù)梁施工工藝標準，設定結(jié)構(gòu)養(yǎng)護方式對混凝土結(jié)構(gòu)起到了保護性作用，大大降低了施工過程中的病害風險。結(jié)合連續(xù)梁施工存在的問題，筆者認為，結(jié)構(gòu)養(yǎng)護主要作用及目標：

3.1 做好養(yǎng)護勘察

考慮到混凝土材料配合的多樣性，施工中控制混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，要嚴格把握不同材料的配合比例，維持混凝土內(nèi)部承載力的均衡性?；炷潦菢蛄喉椖渴┕ぶ饕獙ο笾唬捎诘刭|(zhì)環(huán)境差異性因素，混凝土結(jié)構(gòu)施工也面臨著地質(zhì)病害風險。為了進一步提高施工質(zhì)量水平，正式動工前期需做好地質(zhì)勘查與分析工作，掌握混凝土結(jié)構(gòu)地質(zhì)條件及其影響力，對現(xiàn)場施工安排具有指導性作用?；诘刭|(zhì)條件勘測與分析下，對混凝土結(jié)構(gòu)治理提出科學意見，有助于構(gòu)建現(xiàn)代化交通運行環(huán)境。結(jié)合混凝土施工標準，掌握混凝土結(jié)構(gòu)地質(zhì)條件及影響力，對混凝土施工作業(yè)提出科學的指導依據(jù)。

3.2 明確養(yǎng)護目標

當前，橋梁養(yǎng)護受到多方面因素的影響，設計方案難以達到預定的執(zhí)行效果，阻礙了現(xiàn)場施工流程的有序性。例如，混凝土材料的彈性模量、變形收縮、受力荷載、溫差變化等，這些都會對混凝土結(jié)構(gòu)造成不利影響，設計環(huán)節(jié)也是無法預測的。結(jié)構(gòu)養(yǎng)護是為了更好地監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)性能，從施工階段監(jiān)理相對完整的監(jiān)測體系，及時發(fā)現(xiàn)連續(xù)梁施工存在的問題，做好現(xiàn)場調(diào)整與指導工作，確保橋梁竣工后符合設計方案的標準要求。

3.3 優(yōu)化養(yǎng)護方法

結(jié)構(gòu)養(yǎng)護要以橋梁結(jié)構(gòu)為中心，按照大跨度橋梁施工準則進行設計，建立相關的數(shù)學模型為支撐，才能實現(xiàn)設計與改造目標?，F(xiàn)階段，大跨度橋梁計算模型構(gòu)建相對復雜，要以“自適應”為原則選擇計算方式。具體來說：①選定計算模型，對實際測量結(jié)果與模型計算結(jié)果不一致的情況，則要利用誤差輸入、參數(shù)識別等方式，調(diào)整現(xiàn)有的計算模型參數(shù)，確保所得數(shù)據(jù)域?qū)嶋H測量結(jié)果的一直新；②對不同施工階段的參數(shù)狀態(tài)，提供更為穩(wěn)定的模型方式，這也是線形自動控的有效方式。

3.4 執(zhí)行養(yǎng)護標準

由于橋梁結(jié)構(gòu)形式復雜化發(fā)展，橋梁體承載的各種受力負荷越來越大，傳統(tǒng)混凝土已經(jīng)難以適應新強度要求?；诓牧瞎こ碳夹g快速發(fā)展，混凝土成為橋梁市場的新材料，其可以實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化與升級。但是，施工單位必須按照混凝土結(jié)構(gòu)標準，嚴格控制混凝土施工流程，確?；炷涟l(fā)揮出預定的結(jié)構(gòu)性能?；炷潦怯啥喾N元素共同構(gòu)成的新混凝土形式，其在施工階段要考慮不同材料成分之間的組合狀態(tài)，及時采取相對穩(wěn)定的養(yǎng)護質(zhì)量控制方案。

4 橋梁混凝土養(yǎng)護注意事項

養(yǎng)護人員要嚴格按照工藝流程執(zhí)行，對混凝土地質(zhì)病害提出科學的治理方案，共同構(gòu)建現(xiàn)代化混凝土地質(zhì)環(huán)境?；炷僚渲乒に囈盐张浜媳葮藴?，按照橋梁結(jié)構(gòu)布局及承載要求，控制混凝土粗細骨料、減水劑等配制元素的用量。

4.1 觀察環(huán)境

混凝土結(jié)構(gòu)是橋梁周邊支護性設施，對橋梁交通設施具有保護性作用。由于地質(zhì)條件變化，混凝土結(jié)構(gòu)承載力出現(xiàn)了諸多不穩(wěn)定性隱患，如：混凝土坍塌、受損等，必然會影響到橋梁路段的正常運行。混凝土結(jié)構(gòu)地質(zhì)條件對現(xiàn)場養(yǎng)護具有直接性影響，一旦地質(zhì)環(huán)境存在隱患因素，必然會對橋梁及混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞性。基于地質(zhì)勘測技術快速發(fā)展趨勢下，養(yǎng)護單位要根據(jù)地質(zhì)環(huán)境變化規(guī)律，分析不同地質(zhì)條件的影響力，為混凝土加固養(yǎng)護及處理提供指導依據(jù)。同時，養(yǎng)護人員要注意溫差變化，結(jié)合溫差值完成對結(jié)構(gòu)設計的調(diào)整，以免數(shù)據(jù)模擬及計算結(jié)果失去對比意義。

4.2 工藝調(diào)整

現(xiàn)代橋梁工程建設中，混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)得到普及推廣，對客運交通線路改造提供設施性保障。由于預應力混凝土連續(xù)梁橋的復雜性特點，養(yǎng)護單位要結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)分析結(jié)果，擬定不同類型的養(yǎng)護改造方式，確保橋梁結(jié)構(gòu)符合合同標準要求。結(jié)構(gòu)養(yǎng)護技術用于大跨度懸灌梁連續(xù)養(yǎng)護中，可以為現(xiàn)場養(yǎng)護工藝流程進行優(yōu)化設計，提高了連續(xù)梁養(yǎng)護質(zhì)量水平。養(yǎng)護單位要根據(jù)結(jié)構(gòu)養(yǎng)護計算及模擬結(jié)果，擬定切實可行的養(yǎng)護方案，且在現(xiàn)場養(yǎng)護環(huán)節(jié)嚴格執(zhí)行，養(yǎng)護期間嚴禁隨意更改或調(diào)整參數(shù)。從橋梁竣工后的使用標準，一些重要結(jié)構(gòu)需達到預定的狀態(tài)，例如，掛籃強度、標高測量、預壓處理等，這些都要貫穿于結(jié)構(gòu)養(yǎng)護的整個過程。

5 結(jié)論

總之，大跨度橋梁是交通工程改造趨勢，設定大跨度空間可增強橋梁結(jié)構(gòu)性能，為區(qū)域交通建設提供基礎保障。由于混凝土結(jié)構(gòu)的特殊性，以及大跨度橋梁對結(jié)構(gòu)布局的標準要求，工程建設階段要重視橋梁養(yǎng)護工作，針對潛在的結(jié)構(gòu)病害做好風險控制與管理，進而提高了整個區(qū)域交通的規(guī)劃改造方向。

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U445.7

A

1004-7344（2016）09-0160-02

2016-3-12

周其飛，男，漢族，廣東中山人，助理工程師，大專，主要從事土木工程方面的工作。