高世增
摘要:在公路工程建設(shè)規(guī)模和數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng),及公路通行情況不斷優(yōu)化的情況下,如何通過(guò)規(guī)范、嚴(yán)格的公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作來(lái)保證橋梁設(shè)施使用的安全,是公路管理工作中需要重點(diǎn)關(guān)注的現(xiàn)實(shí)性問(wèn)題。文章在分析公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理必要性的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)階段公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理中存在的典型問(wèn)題進(jìn)行深入性的探究,并根據(jù)問(wèn)題產(chǎn)生原因提出相應(yīng)的提高公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理效果的措施,以保障公路橋梁的日常安全。
Abstract: With the continuous increase in the scale and quantity of highway engineering construction and the continuous optimization of highway traffic conditions, how to ensure the safety of bridge facilities through standardized and strict highway bridge maintenance management work is a key concern in highway management work. Based on the analysis of the necessity of highway bridge maintenance management, this article conducts an in-depth exploration of the typical problems existing in highway bridge maintenance management at this stage, and proposes corresponding measures to improve the effect of highway bridge maintenance management according to the causes of the problems to ensure daily safety of highway bridges.
關(guān)鍵詞:公路橋梁管理;養(yǎng)護(hù)問(wèn)題;有效措施
Key words: highway bridge management;maintenance issues;effective measures
中圖分類(lèi)號(hào):U231??????????????????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A????????????????????????????????? 文章編號(hào):1006-4311(2020)28-0016-03
0? 引言
2009-2018年我國(guó)公路總里程整體上來(lái)說(shuō)呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì),截止2018年末我國(guó)公路總里程為484.65萬(wàn)km,同比增長(zhǎng)1.53%。圖1為2009-2018年全國(guó)公路總里程走勢(shì)??v觀(guān)當(dāng)前我國(guó)公路橋梁工程的養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀,其中尚有很多問(wèn)題存在,如在養(yǎng)護(hù)管理工作中欠缺應(yīng)有的認(rèn)知、落實(shí)過(guò)程中存在嚴(yán)重的偏差,導(dǎo)致公路橋梁工程在實(shí)際施工以及運(yùn)行使用中存在過(guò)度使用的情形,造成嚴(yán)重的人力、物力、財(cái)力資源浪費(fèi)。
所以,為了保證公路橋梁工程能夠充分發(fā)揮作用,一定要給予公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作足夠的重視,嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)定,貫徹落實(shí)該工作。
1? 公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作的必要性
公路橋梁是公路交通的重要組成部分,它不僅關(guān)系到公路交通運(yùn)輸,還關(guān)系著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作水平、質(zhì)量好壞直接關(guān)系到公路行車(chē)的安全和暢通。公路橋梁的養(yǎng)護(hù)技術(shù)維修管理,對(duì)保證公路交通的運(yùn)輸暢通,保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展,保證人們的出行安全、便捷具有十分重要的作用。
加強(qiáng)公路橋梁維修養(yǎng)護(hù)是保障公路交通安全暢通的有效措施和手段。運(yùn)用科學(xué)的管理方法,應(yīng)用養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)公路橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)及維修加固,有助于提高橋梁運(yùn)行的安全性。通過(guò)對(duì)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)及維修加固能夠加強(qiáng)其質(zhì)量保護(hù)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,充分發(fā)揮公路橋梁的使用功能,延長(zhǎng)橋梁的使用壽命,保障公路橋梁在運(yùn)行中的安全,避免由于失修或維護(hù)保養(yǎng)出現(xiàn)問(wèn)題而影響、危害交通及人和財(cái)產(chǎn)的安全。加強(qiáng)公路橋梁維護(hù)保養(yǎng)有助于原有公路橋梁的管理及維護(hù)。一些早期修建的公路橋梁由于技術(shù)水平、施工質(zhì)量、管理模式及維修養(yǎng)護(hù)不規(guī)范、不及時(shí)而導(dǎo)致了在運(yùn)行中出現(xiàn)安全隱患。
通過(guò)加強(qiáng)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)及維修加固一方面能夠提升運(yùn)行過(guò)程中的安全性,另一方面能夠有力地促進(jìn)公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作形成良好的管理體系,能夠在很大程度上避免、降低交通事故的發(fā)生概率。加強(qiáng)公路橋梁維護(hù)保養(yǎng)有助于促進(jìn)養(yǎng)護(hù)維修工作的發(fā)展。通過(guò)橋梁維護(hù)保養(yǎng)工作,有力地保證行車(chē)安全,提高了服務(wù)質(zhì)量。在公路橋梁維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程中,不斷應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新方法,不斷提升其自身的品質(zhì),從而不斷適應(yīng)人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的對(duì)公路交通的需求,由此可見(jiàn)公路橋梁養(yǎng)護(hù)和維修工作的必要性。
2? 影響路面使用性能的因素
2.1 交通荷載
經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展導(dǎo)致家用車(chē)輛使用數(shù)量越來(lái)越多,這一現(xiàn)象是不可避免的,由于人們的出行模式越來(lái)越多樣化,而且道路越來(lái)越發(fā)達(dá),導(dǎo)致人們的出行頻率也大大提高。但正是由于這種情況導(dǎo)致交通壓力與日俱增,對(duì)于橋梁工程建設(shè)而言帶來(lái)較大威脅。交通量不斷增大,負(fù)載也在不斷增大,尤其是大一點(diǎn)的城市,交通擁堵問(wèn)題已經(jīng)是老生常談,這種情況不僅影響城市的發(fā)展,對(duì)于道路橋梁建設(shè)而言也是帶來(lái)許多不便。為了緩解交通壓力,對(duì)于高架橋梁的投資逐年增多,雖然這種方式能夠改善城市交通,但是道路建設(shè)又會(huì)面臨更多問(wèn)題,尤其是橋梁結(jié)構(gòu)的損壞。
2.2 使用年限
使用年限為當(dāng)前到路面新建、改建或最后一次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、大中修的時(shí)間。路面破損狀況與使用年限存在很大的關(guān)系,隨著使用年限的增加,路面的病害會(huì)越來(lái)越多、材料也會(huì)漸漸老化、路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也不斷下降。因此,使用年限是非常重要的影響變量。
2.3 養(yǎng)護(hù)水平
我們必須要強(qiáng)化公路的養(yǎng)護(hù)意識(shí),將公路的養(yǎng)護(hù)放在和建設(shè)同等重要的位置上,可以加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)知識(shí)的宣傳,強(qiáng)化農(nóng)民的養(yǎng)護(hù)意識(shí),讓農(nóng)民能夠自覺(jué)的進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)。在此過(guò)程中相關(guān)部門(mén)需要建設(shè)專(zhuān)門(mén)的養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu),制定詳細(xì)的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃,能對(duì)各個(gè)城市的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行實(shí)地的指導(dǎo)和監(jiān)督,確保養(yǎng)護(hù)工作的合理進(jìn)行。我們需要提升養(yǎng)護(hù)人員的素質(zhì),定期的進(jìn)行專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí),提升他們的專(zhuān)業(yè)技能,讓他們對(duì)不同的路面能夠采取不同的措施,積極推廣新的技術(shù)、材料以及方法,切實(shí)提升養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)公路的可持續(xù)發(fā)展。
3? 公路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
3.1 橋面養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)
第一,預(yù)防措施。為有效預(yù)防橋面混凝土破壞,相關(guān)單位要合理細(xì)致地安排橋面鋪裝工作。首先,在鋪裝瀝青混凝土前要使用專(zhuān)用工具如鐵刷等對(duì)橋面塵土、雜物做好清除工作。其次,對(duì)混合料原材料要嚴(yán)格把控,通過(guò)合理選擇碾壓時(shí)溫度、機(jī)械等,以確保瀝青混凝土得到有效壓實(shí),將透水程度控制在合理范圍內(nèi)。還需要對(duì)混凝土坍落度嚴(yán)格控制,以此保障混凝土持續(xù)保持較高強(qiáng)度。
第二,養(yǎng)護(hù)措施。目前常見(jiàn)的養(yǎng)護(hù)加固方案有局部修補(bǔ)、重新澆筑等相關(guān)方案。局部修補(bǔ)是指銑刨橋面破損瀝青鋪裝層,輔以鑿毛、銹蝕鋼筋除銹等工序,并鋪筑新鋪裝層,以此保證鋪設(shè)厚度、重量等來(lái)滿(mǎn)足橋梁的設(shè)計(jì)荷載。針對(duì)橋面板損壞程度過(guò)大、坑槽范圍廣、數(shù)量多等嚴(yán)重隱患的橋面要采取重新澆筑方案,重新澆筑時(shí)要采取拆除原鋪裝層、表面精細(xì)處理、錨入短鋼筋等流程,同時(shí)可通過(guò)鋪設(shè)一二層鋼筋網(wǎng)來(lái)加固橋面安全性,最后澆筑整體化混凝土。
第三,相關(guān)橋梁構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)。頂升更換剪切變形、脫空、老化開(kāi)裂的支座,更換中要注意工序先用專(zhuān)用樹(shù)脂砂漿找平,再安裝新支座。同時(shí),要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的不同采取不同的更換方式。采用鋼筋混凝土套箍法、擴(kuò)大基礎(chǔ)法以及人工地基法等方法加固墩臺(tái)基礎(chǔ)。根據(jù)不同伸縮縫的種類(lèi)制定不同的保養(yǎng)方案。若已經(jīng)變形,則需要將部分螺絲及時(shí)拆下來(lái),并應(yīng)用焊接的方式進(jìn)行維修加固,若膠伸縮縫老化或是脫落,則需要拆除或是更換。
3.2 板梁更換養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)
首先對(duì)損壞板梁處進(jìn)行翻挖及時(shí)將斷梁予以清理,進(jìn)行更換,然后按照橋面鋪裝層法予以施工。組合箱梁面板發(fā)生斷裂需要更換時(shí),必須先測(cè)定好損壞部位再進(jìn)行開(kāi)挖。根據(jù)斷裂的位置、尺寸的大小制定養(yǎng)護(hù)施工方案。維護(hù)施工時(shí),要使用厚度超過(guò)10mm的鋼板替代混凝土面板,因?yàn)殇摪蹇梢园凑詹煌某叽缫?,形狀進(jìn)行切割,并具有較強(qiáng)的抗拉能力,強(qiáng)度也可滿(mǎn)足施工要求。要對(duì)鋼板按要求進(jìn)行防銹處理,把預(yù)埋件同鋼板焊接到一起,不得有虛焊、脫焊現(xiàn)象,必須保證焊接牢固。然后按照標(biāo)準(zhǔn)要求在表面鋪裝瀝青混凝土。板梁加固養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)。高速公路部分橋梁的梁體頂面容易出現(xiàn)局部空洞,且板梁頂面混凝土厚度較薄,從而導(dǎo)致橋面出現(xiàn)沉陷、坑塘等病害,如換梁則施工復(fù)雜,對(duì)交通影響也較大。
3.3 修復(fù)養(yǎng)護(hù)和專(zhuān)項(xiàng)養(yǎng)護(hù)
在交通運(yùn)輸部《公路養(yǎng)護(hù)工程管理辦法》[2018年33號(hào)]文中明確應(yīng)急性養(yǎng)護(hù)工程指在突發(fā)情況下造成公路損毀、中斷、產(chǎn)生重大安全隱患等,為較快恢復(fù)公路安全通行能力而實(shí)施的應(yīng)急性搶通、保通、搶修工程,并明確應(yīng)急養(yǎng)護(hù)可以根據(jù)應(yīng)急處置工作需要,直接委托具備相應(yīng)能力的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍實(shí)施。全國(guó)來(lái)講,對(duì)于公路突發(fā)涉及道路安全和通行能力而需實(shí)施的維修處治,各級(jí)公路管理部門(mén)均高度重視,會(huì)起用年初預(yù)留應(yīng)急費(fèi)用或特事特辦申請(qǐng)專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi),及時(shí)進(jìn)行應(yīng)急養(yǎng)護(hù)工程。在此基礎(chǔ)上,適時(shí)開(kāi)展修復(fù)養(yǎng)護(hù)和專(zhuān)項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工程還是很有必要的,但在公路的設(shè)計(jì)使用壽命年限內(nèi)正常講屬于結(jié)構(gòu)性養(yǎng)護(hù)工程是不應(yīng)該發(fā)生的。往往困擾決策者的是在什么時(shí)候安排什么方式的養(yǎng)護(hù)工程是符合養(yǎng)護(hù)運(yùn)營(yíng)階段壽命周期成本最小、效果最佳、管理最有效。
4? 公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理措施
4.1 強(qiáng)化提升公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作者的觀(guān)念
可積極開(kāi)展對(duì)相關(guān)作業(yè)工作者的培訓(xùn)工作,強(qiáng)化其公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作的觀(guān)念、意識(shí),讓其能夠認(rèn)知到公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作對(duì)整個(gè)公路運(yùn)輸事業(yè)的關(guān)鍵性,要求相關(guān)作業(yè)工作者積極開(kāi)展公路工程的施工建設(shè),并且更要及時(shí)對(duì)已經(jīng)完成施工并投入使用的公路橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理。針對(duì)擬定建設(shè)施工的公路橋梁工程制定對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)管理方案,做好公路橋梁工程相關(guān)的預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施,強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)代公路橋梁檢測(cè)技術(shù)的有效應(yīng)用,如智能檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等,為現(xiàn)代公路橋梁工程的養(yǎng)護(hù)管理工作提供必要的科學(xué)支撐。
4.2 最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定
最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)是指只有在最佳的時(shí)間點(diǎn)應(yīng)用某種養(yǎng)護(hù)措施,才能得到最大的費(fèi)用效益比。應(yīng)用時(shí)間過(guò)早,將會(huì)增加成本;應(yīng)用時(shí)間過(guò)晚,將會(huì)降低效益。本研究中采用費(fèi)用效益評(píng)估法來(lái)確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和矯正恢復(fù)性養(yǎng)護(hù)的最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)。
對(duì)于橋梁養(yǎng)護(hù)的綜合效益我們可以參考橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)狀況評(píng)定的方法,首先確定橋梁的退化曲線(xiàn),而后根據(jù)橋梁養(yǎng)護(hù)后性能變化曲線(xiàn)與未采取預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)的基準(zhǔn)曲線(xiàn)之間面積的增量來(lái)計(jì)算養(yǎng)護(hù)效益。之后,根據(jù)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間和類(lèi)型,計(jì)算出橋梁在養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)的總費(fèi)用,由此即可計(jì)算出橋梁基于不同養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)下的不同養(yǎng)護(hù)方案的費(fèi)用效益比,利用最優(yōu)化方法,最終確定橋梁基于最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的最佳養(yǎng)護(hù)方案。以橋梁采取一次矯正恢復(fù)性養(yǎng)護(hù)為例,橋梁技術(shù)狀況評(píng)分隨通車(chē)年限的變化情況如圖2和圖3所示。
4.3 養(yǎng)護(hù)周期規(guī)律
這種養(yǎng)護(hù)技術(shù)的要求十分嚴(yán)格,在路面的功能逐漸下降的同時(shí),就應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)措施,即定期對(duì)路況進(jìn)行檢測(cè),搜集相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)、評(píng)估,一旦發(fā)現(xiàn)路面性能下降到一定程度時(shí),就要提前進(jìn)行養(yǎng)護(hù),使其恢復(fù)原有的功能。一般來(lái)說(shuō)高速公路每年都要進(jìn)行這樣的檢測(cè)工作,以便能及時(shí)對(duì)路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,尤其是一些交通事故頻發(fā)的一些路段,更值得注意。因此,周期性時(shí)該養(yǎng)護(hù)技術(shù)的主要特征。經(jīng)相關(guān)研究結(jié)果顯示:瀝青路面在使用周期內(nèi),至少需要進(jìn)行6次以上的路面養(yǎng)護(hù),才能讓其發(fā)揮出真正的作用,同時(shí)提高路面使用性能。
4.4 針對(duì)應(yīng)力荷載裂縫的養(yǎng)護(hù)措施
荷載裂縫不僅影響道路交通運(yùn)輸安全,還對(duì)橋梁的耐久性等產(chǎn)生致命的傷害,因此,相關(guān)單位以及養(yǎng)護(hù)部門(mén)要高度重視,并根據(jù)不同的荷載裂縫種類(lèi),選擇不同的養(yǎng)護(hù)方案。在結(jié)構(gòu)性病害層面,可使用粘貼鋼板、張拉預(yù)應(yīng)力鋼束、原結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等措施,對(duì)原始結(jié)構(gòu)受力裂縫及原結(jié)構(gòu)經(jīng)荷載試驗(yàn)確認(rèn)承載能力不足或不能滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)荷載正常使用要求等現(xiàn)象予以有效解決。由主梁承載力不足引起的荷載裂縫、主筋銹蝕等問(wèn)題,可將黏結(jié)劑或錨栓鋼板運(yùn)用于結(jié)構(gòu)受拉邊緣以及薄弱部位,使其形成結(jié)構(gòu)整體,實(shí)現(xiàn)病害的有效解決,以此不斷提高橋梁的設(shè)計(jì)使用荷載。這種方法還能夠做到在一定程度上對(duì)原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)有所改善,主梁的抗裂性能因此得到有效提高。
5? 結(jié)束語(yǔ)
由于公路橋梁在建設(shè)過(guò)程中需要較高的費(fèi)用,技術(shù)難度也相對(duì)復(fù)雜。因此需要在公路橋梁建成之后進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)管理工作,保證公路橋梁的使用質(zhì)量,延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。這就需要增加對(duì)公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理的投資力度,培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)化公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理團(tuán)隊(duì),制定合理的公路橋梁養(yǎng)護(hù)制度,引進(jìn)先進(jìn)的養(yǎng)護(hù)技術(shù),切實(shí)保證公路橋梁能夠發(fā)揮作用。
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作者簡(jiǎn)介:高世增(1965-),男,北京人,高級(jí)工程師,研究方向?yàn)楣饭こ淌┕ぜ夹g(shù)、養(yǎng)護(hù)管理。