李立鵬
道路橋梁 Roads and Bridges
道路橋梁養(yǎng)護(hù)中常見(jiàn)病害與維護(hù)方法探析
李立鵬
(山西交通控股集團(tuán)有限公司晉中高速公路分公司,山西 晉中 030800)
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快,道路橋梁施工工程也在不斷增加,近些年來(lái)我國(guó)道路總長(zhǎng)度一直處于不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)和推動(dòng)作用。道路橋梁作為我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的基礎(chǔ),在對(duì)道路橋梁養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中,勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)一些病害,因此要對(duì)這些病害加以維護(hù),保證道路橋梁能夠正常運(yùn)行。本文對(duì)道路橋梁養(yǎng)護(hù)中常見(jiàn)病害進(jìn)行了深入的研究與分析,并提出了一些常見(jiàn)病害的維護(hù)方法,旨在進(jìn)一步提高道路橋梁病害維護(hù)工作的效率和質(zhì)量。
道路橋梁;養(yǎng)護(hù)工作;常見(jiàn)病害;維護(hù)方法;交通運(yùn)輸
道路橋梁在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后,因地理環(huán)境、氣候天氣以及過(guò)往車輛的壓力就會(huì)出現(xiàn)多種不同類型的病害,這些病害會(huì)導(dǎo)致道路橋梁的使用壽命縮短,部分嚴(yán)重的道路橋梁病害還會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故,對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的威脅。因此,針對(duì)不同類型的道路橋梁病害,要采取有針對(duì)性的維護(hù)方法,加強(qiáng)對(duì)道路橋梁的維護(hù),不斷提高道路橋梁的整體質(zhì)量,使其能夠發(fā)揮出全部作用,為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)正常運(yùn)行提供支持。
道路橋梁出現(xiàn)病害主要是有兩方面因素而導(dǎo)致的,一是道路橋梁施工設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)不合理,施工質(zhì)量較低,沒(méi)有達(dá)到道路橋梁的實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)和使用標(biāo)準(zhǔn),二是道路橋梁在使用后經(jīng)過(guò)外力的壓力、磨損等而導(dǎo)致的,以下是當(dāng)前我國(guó)道路橋梁中常見(jiàn)的病害類型:
道路橋梁在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的使用,如果日常的養(yǎng)護(hù)工作沒(méi)有落實(shí)到位,經(jīng)過(guò)外力的作用就會(huì)出現(xiàn)路面不平整的現(xiàn)象,道路橋梁路面會(huì)出現(xiàn)坑洼、斷裂等問(wèn)題??諝獾乃帧④囕v過(guò)往壓力、道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、道路橋梁承載壓力過(guò)大等都會(huì)造成道路橋梁出現(xiàn)不平整。道路橋梁路面不平整不但影響道路橋梁的美觀,還會(huì)影響到過(guò)往車輛的正常通行,出現(xiàn)跳車、顛簸等,不但會(huì)對(duì)車體造成一定的損傷,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)交通事故。所以在要加強(qiáng)日常的道路橋梁養(yǎng)護(hù)工作,以防為主,以修為輔,做好養(yǎng)護(hù)和管理工作,為車輛提供安全的交通出行條件。
鋼筋是道路橋梁中的重要支撐結(jié)構(gòu),在我國(guó)的道路橋梁施工中,會(huì)使用到大量的鋼筋,而鋼筋會(huì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后,會(huì)出現(xiàn)鋼筋銹蝕的病害。造成鋼筋氧化病害的主要問(wèn)題是鋼筋周圍的氧化物不斷增加,會(huì)加速鋼筋周圍混凝土的膨脹速度,混凝土在不斷積聚的壓力作用下,就會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題,使鋼筋暴露在空氣之中,空氣中的水分就會(huì)逐漸與鋼筋發(fā)生氧化反應(yīng),當(dāng)氧化反應(yīng)達(dá)到一定程度后,鋼筋的強(qiáng)度和質(zhì)量就會(huì)明顯下降,鋼筋的抗壓能力、抗彎曲能力都會(huì)有不同程度的降低,嚴(yán)重時(shí)鋼筋還會(huì)斷裂,無(wú)法對(duì)道路橋梁進(jìn)行支撐,最終導(dǎo)致道路橋梁坍塌,引發(fā)嚴(yán)重的危害。鋼筋銹蝕是道路橋梁養(yǎng)護(hù)中常見(jiàn)的病害,需要養(yǎng)護(hù)和維護(hù)人員給予高度的重視,加強(qiáng)對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù),保證鋼筋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量[1]。
混凝土是道路橋梁的主要結(jié)構(gòu)組成材料,目前我國(guó)大多數(shù)的道路橋梁都是采用混凝土作為主要結(jié)構(gòu)的,因此混凝土裂縫問(wèn)題是道路橋梁中最為常見(jiàn)的病害類型?;炷亮芽p主要是因?yàn)榈缆窐蛄撼惺艿膹?fù)合壓力過(guò)大,混凝土結(jié)構(gòu)難支撐巨大的負(fù)荷,當(dāng)負(fù)荷超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)能夠支撐的閾值后,混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。造成混凝土結(jié)構(gòu)承載負(fù)荷壓力過(guò)大的原因主要是道路橋梁施工設(shè)計(jì)不夠規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),道路橋梁方案設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性,或混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),道路橋梁施工前沒(méi)有進(jìn)行可行性分析,沒(méi)有深入施工現(xiàn)場(chǎng)做好調(diào)查工作。此外,道路橋梁在投入使用后,車流量過(guò)度增加,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)承載負(fù)荷壓力不斷增加,也是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的主要原因。自然因素也會(huì)導(dǎo)致道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,例如地震等自然災(zāi)害或極端天氣,都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和質(zhì)量造成一定的損害,導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度下降。
橋梁墩臺(tái)病害也是道路橋梁常見(jiàn)的病害類型之一,主要是因?yàn)樗臈l件變化或季節(jié)交替而發(fā)生的基礎(chǔ)性病害,還會(huì)因?yàn)檐嚵髁窟^(guò)大,橋梁墩臺(tái)承受的應(yīng)力分布不均勻而造成橋梁墩臺(tái)出現(xiàn)裂縫。橋梁墩臺(tái)施工時(shí)質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),或缺乏科學(xué)合理的設(shè)計(jì),也會(huì)導(dǎo)致橋梁墩臺(tái)出現(xiàn)多種基礎(chǔ)性病害。橋梁墩臺(tái)出現(xiàn)病害之后,橋梁墩臺(tái)的承重能力就會(huì)大打折扣,無(wú)法承載道路橋梁自身重力和車輛的壓力,最后導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)坍塌等問(wèn)題,是危害道路橋梁的主要病害。所以在道路橋梁施工環(huán)節(jié)以及后續(xù)的氧化環(huán)節(jié)都要加強(qiáng)對(duì)橋梁墩臺(tái)的養(yǎng)護(hù)和維修,防止橋梁墩臺(tái)質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題[2]。
道路橋梁不論出現(xiàn)哪一種病害類型,都會(huì)對(duì)道路橋梁自身的強(qiáng)度、質(zhì)量造成很大負(fù)面影響,對(duì)道路橋梁的正常運(yùn)行造成很大的阻礙,不但會(huì)影響交通效率,還可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的交通安全事故。因此,要針對(duì)不同的道路橋梁病害類型,制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)和維修策略,加強(qiáng)道路橋梁日常的養(yǎng)護(hù)和檢查,發(fā)現(xiàn)道路橋梁某部分可能存在病害問(wèn)題時(shí),要立即開(kāi)展維修工作,防止病害程度進(jìn)一步擴(kuò)大,影響到道路橋梁的正常運(yùn)行。
加強(qiáng)道路橋梁日常養(yǎng)護(hù)是防止道路橋梁發(fā)生病害的根本措施,負(fù)責(zé)道路橋梁管理的部門必須對(duì)道路橋梁的日常養(yǎng)護(hù)和管理工作給予高度的重視,制定科學(xué)完善的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。首先要加強(qiáng)對(duì)道路橋梁的日常檢查,檢查道路橋梁的排水管道是否存在堵塞問(wèn)題、道路橋梁的欄桿是否堅(jiān)固,有無(wú)發(fā)生腐蝕或破壞現(xiàn)象,對(duì)道路橋梁的路面質(zhì)量定期進(jìn)行抽樣檢測(cè),并認(rèn)真做好記錄工作,如果發(fā)現(xiàn)某部分存在安全隱患和變化,要立即上報(bào),委派專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行下一步的檢測(cè)和維護(hù)工作。道路橋梁的日常養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容較多,工作強(qiáng)度較大,對(duì)工作人員的技術(shù)水平要求較高,所以負(fù)責(zé)道路橋梁管理的部分要加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)護(hù)人員的培訓(xùn),使工作人員能夠掌握專業(yè)的養(yǎng)護(hù)知識(shí),能夠?qū)Φ缆窐蛄翰『ψ龀鼍珳?zhǔn)的預(yù)測(cè)和判斷。此外,養(yǎng)護(hù)人員需要對(duì)道路橋梁的建設(shè)信息做到足夠的了解,鋼筋型號(hào)、設(shè)計(jì)圖紙、道路橋梁結(jié)構(gòu)、混凝土強(qiáng)度等都要有著清晰的認(rèn)知,以便于養(yǎng)護(hù)人員可以發(fā)現(xiàn)道路橋梁施工存在質(zhì)量不合格或沒(méi)有按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行施工的問(wèn)題,從而能夠有效預(yù)防道路橋梁病害的發(fā)生。日常養(yǎng)護(hù)是預(yù)防道路橋梁發(fā)生病害的有效方式,能夠?qū)Σ『M(jìn)行提前預(yù)測(cè),以便于做好道路橋梁病害應(yīng)對(duì)措施,提高道路橋梁病害的維護(hù)效率,減少交通事故的發(fā)生,保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。
道路橋梁路面不平整病需要采用有針對(duì)性的維護(hù)方法,首先要做好日常養(yǎng)護(hù)工作,夏季高溫時(shí)要定期對(duì)路面進(jìn)行灑水降溫,防止路面受熱發(fā)生膨脹、開(kāi)裂等現(xiàn)象,雨季是要做好排水工作,防止道路橋梁路面排水通道堵塞產(chǎn)生大量積水,腐蝕道路橋梁路面,從而能夠有效避免道路橋梁出現(xiàn)坑洼等不平整病害;其次,如果道路橋梁路面已經(jīng)發(fā)生了不平整的病害,要對(duì)坑洼、膨脹、開(kāi)裂等病害發(fā)生部位進(jìn)行鑿除和修補(bǔ),使道路橋梁路面能夠更加平整,如果路面不平整問(wèn)題較為嚴(yán)重,已經(jīng)無(wú)法進(jìn)行修復(fù),則要對(duì)該路段進(jìn)行隔離,將發(fā)生病害路段進(jìn)行鑿除,重新施工。此外,要對(duì)道路橋梁的路面進(jìn)行加固處理,可以采用與維修時(shí)混凝土同型號(hào)的砂漿對(duì)道路橋梁路面進(jìn)行鋪設(shè)處理,并設(shè)置保護(hù)層,提高道路橋梁路面的強(qiáng)度以及抗裂性、抗?jié)B性等綜合性能。道路橋梁路面不平整病害是危害我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的重要危害之一,要根據(jù)路面不平整病害的程度選擇最佳的維護(hù)方法,在保證維護(hù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,降低維護(hù)成本消耗,提高路面病害維護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益。
道路橋梁出現(xiàn)裂縫后會(huì)對(duì)整體使用性能造成較大的影響,因此要針對(duì)不同裂縫類型選擇不同的維護(hù)方法。深度較淺、裂縫規(guī)模較小的裂縫,可以采用表面填補(bǔ)的方式,將砂漿注入裂縫之中,并對(duì)表面進(jìn)行重新涂抹;如果裂縫程度較為嚴(yán)重,裂縫規(guī)模較大且深度較深,可以采用灌漿的方法對(duì)裂縫病害進(jìn)行大規(guī)模的處理。如果裂縫是因?yàn)閼?yīng)力作用而產(chǎn)生的,且已經(jīng)深入到道路橋梁的主體結(jié)構(gòu)中,則不能采取簡(jiǎn)單的修補(bǔ)方法,需要道路橋梁的施工團(tuán)隊(duì),制定科學(xué)的維護(hù)方案,采用加固板或調(diào)整結(jié)構(gòu)等大規(guī)模的維護(hù),必要時(shí)需要對(duì)該路段采取封閉交通,進(jìn)行重新的改造施工,徹底解決道路橋梁結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。近些年來(lái)針對(duì)道路橋梁裂縫病害,我國(guó)已經(jīng)廣泛采用了錨噴加固法的新型技術(shù)方式,其操作更為簡(jiǎn)便,對(duì)加固技術(shù)的要求更低,且成本相對(duì)較低,具有很多的優(yōu)勢(shì)。采用錨噴加固方法時(shí),在錨桿應(yīng)用中通過(guò)架設(shè)鋼筋網(wǎng)等方式用噴射混凝土的方式將多種技術(shù)整合應(yīng)用。首先將出現(xiàn)裂縫的部位鑿除,并將需要使用錨固部位架設(shè)錨桿固定,之后利用錨噴技術(shù)噴射混凝土進(jìn)行加固。需要注意的是,所噴射的混凝土中需要加入一定劑量的速凝劑,保證噴射混凝土的強(qiáng)度能夠達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn),從而能夠有效消除裂縫病害[4]。
混凝土結(jié)構(gòu)作為道路橋梁最主要的支撐結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用就會(huì)出現(xiàn)腐蝕、裂縫、變形等多種病害,因此要加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)和維護(hù)工作。首先在日常的養(yǎng)護(hù)工作中,在不同的氣候條件下,道路橋梁的承臺(tái)、墩柱等都需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù),使水泥的水化作用能夠正常進(jìn)行,能夠有效防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮而產(chǎn)生裂縫;在特殊的天氣情況下,要采取覆蓋和灑水等方式,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位的養(yǎng)護(hù)處理;如果道路橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的病害,則要開(kāi)展大規(guī)模的維護(hù)工作,對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑,保證混凝土的濕度、溫度,并控制好養(yǎng)護(hù)期限。其次在混凝土澆筑的過(guò)程中,要減少混凝土表面的暴曬時(shí)間,從而防止混凝土表面水分蒸發(fā),可以采用塑料薄膜等不吸水的材料進(jìn)行覆蓋。在養(yǎng)護(hù)期間,要密切注意空氣溫度與混凝土表面溫度的變化,如果氣溫變化過(guò)大,要做好保溫或降溫工作,保證混凝土與空氣溫度之間的差值在20攝氏度之內(nèi),減少溫度變化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作的影響。
2019年H市城區(qū)某主干道發(fā)生了較為嚴(yán)重的病害,該道路已經(jīng)使用25年,道路橋梁的鋼構(gòu)件、橡膠條、錨固區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重的破損,主要是施工質(zhì)量不佳、自然老化和車輛沖擊等因素造成,已經(jīng)嚴(yán)重的影響H市城區(qū)交通正常運(yùn)行,2019年全年在該路段共發(fā)生交通事故32起,都是由于路況不佳而導(dǎo)致的,于是H市政府出資2000萬(wàn)對(duì)該路段進(jìn)行全面的維修和養(yǎng)護(hù)。主要的維修路段長(zhǎng)度為2.3公里,路面已經(jīng)出現(xiàn)了不平整問(wèn)題,且該路段的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼構(gòu)件都受到了嚴(yán)重的磨損和腐蝕。在此次道路橋梁病害維護(hù)過(guò)程中,使用風(fēng)炮機(jī)鑿除了原錨固區(qū)的混凝土,同時(shí)輔以人工及時(shí)清理鑿除碎塊,并切斷伸縮縫,為進(jìn)一步鑿除混凝土提供了工作面,清理完畢后進(jìn)行模板安裝,使用鋼絲綁扎在鋼筋上,并對(duì)縫隙采用泡沫板進(jìn)行填補(bǔ)。模板鋪設(shè)完成后,在需要鋪設(shè)的混凝土中加入一定比例的鋼纖維,從而使混凝土的抗裂性能得到很大的提高,混凝土鋪設(shè)完成后,對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試,鋪設(shè)完成后五小時(shí)混凝土強(qiáng)度為43.4Mpa,七天后混凝土強(qiáng)度為58.6Mpa,一個(gè)月后混凝土強(qiáng)度為65.3Mpa,達(dá)到了施工標(biāo)準(zhǔn)。
該路段經(jīng)過(guò)維護(hù)后,路面、鋼部件、錨固區(qū)等都進(jìn)行重新的改造和施工,并且取得很好的效果,該路段的病害全部消除,可以重新通車,為H市正常的交通出行提供了便利條件。
綜上所述,道路橋梁一旦發(fā)生病害,就會(huì)對(duì)城市正常的交通造成很大的影響,因此要加強(qiáng)日常的養(yǎng)護(hù)工作,針對(duì)不同病害類型采取有針對(duì)性的維護(hù)措施,提高維護(hù)效率,為我國(guó)的交通運(yùn)輸提供支持。
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A
1007-6344(2021)01-0256-02