趙瑞智
太原高速公路管理有限公司 山西太原 030000
近年來(lái),我國(guó)交通物流業(yè)處于高速增長(zhǎng)時(shí)期,高速公路通行量逐年增加,高速公路橋梁承受的負(fù)載強(qiáng)度也顯著提升,橋梁在長(zhǎng)期處于這種高位運(yùn)行的情況下,容易出現(xiàn)各種病害,如部件損壞、梁體裂縫等,其他病害現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生,給橋梁的安全使用造成很大影響,導(dǎo)致來(lái)往運(yùn)輸車輛存在安全風(fēng)險(xiǎn),因此高速公路維護(hù)管理單位必須予以足夠的重視,加強(qiáng)橋梁維修養(yǎng)護(hù)工作,保證橋梁性能滿足高速公路交通運(yùn)輸需求[1]。
橋梁底部主要包括基礎(chǔ)、墩臺(tái)、支座和蓋梁幾部分組成,是橋梁主要的承重結(jié)構(gòu),其穩(wěn)定性和可靠性直接決定了橋梁的承載能力。因此要對(duì)橋梁底部病害給予充分的重視,常見(jiàn)的底部病害主要包括以下幾點(diǎn):
(1)橋梁基礎(chǔ)病害。橋梁基礎(chǔ)承擔(dān)了橋梁整體自重和運(yùn)行車輛的壓力載荷,是橋梁受力最大的區(qū)域。一般來(lái)說(shuō)高速公路基礎(chǔ)強(qiáng)度大,且需要充足的設(shè)計(jì)裕度,短期內(nèi)出現(xiàn)單一的嚴(yán)重病害情況并不多見(jiàn),常見(jiàn)的病害特點(diǎn)主要是多種輕微病害混合出現(xiàn),包括基礎(chǔ)腐蝕,不均勻沉降,這些病害隨著時(shí)間的推移會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重,超過(guò)一定閾值后會(huì)給橋梁的穩(wěn)定性造成較大負(fù)面影響[2]。
(2)墩臺(tái)病害。墩臺(tái)是公路橋梁重要的承載結(jié)構(gòu),跨越水域的橋梁墩臺(tái)長(zhǎng)期受到水流的沖擊,容易產(chǎn)生各種病害,主要包括墩臺(tái)表面出現(xiàn)腐蝕、裂縫,或發(fā)生傾斜和形變問(wèn)題,都會(huì)影響到墩臺(tái)的承載性能。
(3)支座病害。橋梁支座是連接橋梁底部結(jié)構(gòu)和頂部結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié),支座病害主要包括錯(cuò)位、形變和老化,多數(shù)橋梁支座病害是由于長(zhǎng)期的受力不平衡造成的,如果得不到有效的維護(hù)和校正,支座容易向壓力負(fù)載強(qiáng)度大的一側(cè)傾斜,進(jìn)而引發(fā)橋梁上部整體發(fā)生傾斜。
(4)承重梁病害。承重主梁裂縫是最為常見(jiàn)的一種病害,引起主梁裂縫一般有三種原因,首先是主梁混凝土在冬夏季冷熱交替過(guò)程中受到溫度疲勞載荷的影響造成開(kāi)裂;其次是主梁梁體受到撓曲載荷引發(fā)的裂縫;第三是在主梁施工時(shí)梁體底部的混凝土保護(hù)層厚度不夠、強(qiáng)度不足,也容易導(dǎo)致承重梁底部出現(xiàn)裂縫。
高速公路橋面病害的主要包括以下幾種現(xiàn)象:首先是橋面路面表層出現(xiàn)裂縫、開(kāi)裂、凹陷和錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象,導(dǎo)致路面凹凸不平,嚴(yán)重影響車輛的正常平穩(wěn)行駛,容易引發(fā)交通安全事故。其次是橋面鋼筋出現(xiàn)外露腐蝕,型鋼發(fā)生形變,錨固混凝土出現(xiàn)破損,發(fā)生麻面和啃邊現(xiàn)象,會(huì)影響到橋面的承載性能。第三是橋面防護(hù)設(shè)施發(fā)生病害,如防護(hù)欄出現(xiàn)腐蝕、裂紋現(xiàn)象,或由于交通事故造成的護(hù)欄損害,導(dǎo)致橋面防護(hù)設(shè)施性能下降,一旦發(fā)生交通事故時(shí)難以起到應(yīng)有的防護(hù)效果,容易造成重大的人生傷亡。
高速公路橋梁的病害養(yǎng)護(hù)和處理應(yīng)堅(jiān)持預(yù)防與維修相結(jié)合原則,要突出預(yù)防性檢查和維護(hù)的重要作用,公路養(yǎng)護(hù)維修單位應(yīng)形成定期檢查維護(hù)的制度,也可以結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)利用遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施對(duì)橋梁的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)于一些容易發(fā)生病害的關(guān)鍵部位要及時(shí)進(jìn)行維護(hù),不要等到橋梁真正出現(xiàn)病害時(shí)再進(jìn)行補(bǔ)救性維修,這樣不僅會(huì)增加維修施工難度,同時(shí)也會(huì)造成維修資金和人力成本的上升,對(duì)橋梁運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響。總之,預(yù)防性橋梁養(yǎng)護(hù)應(yīng)形成一種常態(tài)化管理制度,加大橋梁巡查和檢測(cè)頻次,做到防微杜漸,這樣可以使橋梁的維修保養(yǎng)成本降到最低,并有效延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。
(1)承重結(jié)構(gòu)病害維修養(yǎng)護(hù)。對(duì)于高速公路承重結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的基礎(chǔ)沉降、墩臺(tái)傾斜裂縫以及承重梁形變等問(wèn)題,需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理,可以采用以下幾種施工措施:首先是基礎(chǔ)的加固,在加固之前,應(yīng)該根據(jù)橋梁下部結(jié)構(gòu)的病害具體類型進(jìn)行彌補(bǔ),如果是由于橋梁埋置太淺或者是承載力不足等等問(wèn)題,在進(jìn)行加固的同時(shí),也應(yīng)擴(kuò)大新加固連接的鋼筋。其次是加固墩臺(tái)支座,可采用增加鉆孔和預(yù)制樁方式提高墩臺(tái)承載力并采用增設(shè)混凝土套管和約束預(yù)應(yīng)力鋼絞線方法,對(duì)墩臺(tái)和支座進(jìn)行加固處理。
(2)橋面病害維修養(yǎng)護(hù)。對(duì)于橋面表層的輕微的凹陷和坑洞損壞應(yīng)進(jìn)行局部修補(bǔ),將損壞部分路面材料進(jìn)行清理,再用新材料進(jìn)行填補(bǔ)修復(fù),要盡可能保證新舊材料融為一體,保證修補(bǔ)處平整光滑。對(duì)于路面裂縫的修復(fù),可以采用瀝青或混凝土材料進(jìn)行灌注修補(bǔ),將裂縫進(jìn)行彌合處理,預(yù)防橋面裂縫進(jìn)一步增大,防止雨水滲漏現(xiàn)象。對(duì)于橋面鋼筋和型鋼的腐蝕病害要以預(yù)防為主,應(yīng)定期涂刷防腐油漆,對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕的部分應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行打磨除銹處理,如果銹蝕過(guò)于嚴(yán)重,應(yīng)增加新的鋼筋材料予以加固修補(bǔ)[3]。
綜上所述,高速公路橋梁在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,由于受到壓力負(fù)載和環(huán)境侵蝕的共同作用,容易在各個(gè)部位出現(xiàn)不同程度的病害,從橋梁基礎(chǔ)、墩臺(tái)、支撐結(jié)構(gòu)和路面都是橋梁病害多發(fā)區(qū)域,因此,公路管理養(yǎng)護(hù)單位應(yīng)加強(qiáng)公路橋梁的檢測(cè)和維修維護(hù),采用預(yù)防與維修相結(jié)合的思路,盡可能在病害發(fā)生初期就進(jìn)行妥善處理,防止病害繼續(xù)擴(kuò)大造成更加嚴(yán)重的損失。