橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)與危橋改造對策探究

文/李城、王越

1 前言

隨著交通事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展和進(jìn)步，交通運(yùn)輸量增大，車輛運(yùn)行密度逐步增加，車輛的載重量也在增大。在早期建設(shè)的道路橋梁，因?yàn)榧夹g(shù)、資金等方面的限制，無法達(dá)到當(dāng)前運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，施工質(zhì)量沒有得到有效地控制，結(jié)構(gòu)不完善，理論研究也缺乏有效性。尤其是大跨徑的橋梁結(jié)構(gòu)形式，造成橋梁出現(xiàn)了不同程度的病害問題，橋梁難以滿足正常的運(yùn)行需要。積極開展橋梁養(yǎng)護(hù)管理措施，能夠使高速公路正常運(yùn)行，但是如果橋梁發(fā)生危險事故，極大地阻礙高速公路的正常運(yùn)行，也會影響公路的總體效益。因此，在橋梁的管理中，要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，及時進(jìn)行質(zhì)量檢查，形成完善的管理制度體系，保證橋梁處于高水平的運(yùn)行中，提升交通運(yùn)行安全性。

2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)遵守的原則

2.1 正確選擇預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)

準(zhǔn)確的確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)，可以促進(jìn)養(yǎng)護(hù)效果提升，滿足高速公路運(yùn)行需要。路橋養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)該充分地了解橋梁的功能性、失效時間等方面信息，確定最佳的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)，從而保證預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的有效實(shí)施。也就是說在路橋沒有出現(xiàn)病害問題，或者剛出現(xiàn)輕微病害問題時就進(jìn)行處理[1]。只要是橋梁或者路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞問題，再進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就無法達(dá)到應(yīng)有的效果。為了使得橋梁和路面能夠達(dá)到運(yùn)行質(zhì)量的要求，延長使用壽命，工作人員應(yīng)該確定最佳的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，把各種病害消除掉，滿足當(dāng)前路橋工程項(xiàng)目的運(yùn)行需要。

2.2 仔細(xì)調(diào)查科學(xué)評價

積極組織開展公路的交通通行量的觀測和測量，隨時掌握公路路面的狀態(tài)，通過合理的應(yīng)用治理信息平臺和評價平臺，合理評價和分析路橋工程，調(diào)查和了解各項(xiàng)性能指標(biāo)，綜合分析路面的實(shí)際情況和病害問題，確定最為合理的路橋工程養(yǎng)護(hù)施工計劃。比如，設(shè)置必要的交通狀況預(yù)警裝置等，提升養(yǎng)護(hù)水平，為路橋工程的運(yùn)行起到促進(jìn)作用。

2.3 做好小修保養(yǎng)工作，采取有效措施

公路橋梁在進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工中，要加強(qiáng)小修保養(yǎng)處理工作。如果在小修保養(yǎng)階段有任何的公路橋梁出現(xiàn)損壞問題，就要在合適的時機(jī)中采取必要的中修養(yǎng)護(hù)措施。但是此時應(yīng)該注意，在中修方案確定的過程中，必須要分析公路橋梁的特點(diǎn)、運(yùn)行情況和經(jīng)濟(jì)性等方面。

2.4 應(yīng)科學(xué)制定年度養(yǎng)護(hù)計劃

加強(qiáng)大修、中修比例的管控。在確定具體的公路橋梁年度養(yǎng)護(hù)計劃時，應(yīng)該盡量采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，優(yōu)先進(jìn)行中修處理。在必須的條件下進(jìn)行大修處理，讓公路橋梁的養(yǎng)護(hù)施工以良性循環(huán)的方式發(fā)展。從根本上來講，如果路況的狀態(tài)比較好，中修的里程應(yīng)該控制在總里程的10%左右，大修控制在5%～7%的范圍內(nèi)；對于路況條件比較差的情況，可以適當(dāng)增加大中修的比例，積極落實(shí)各項(xiàng)預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)措施，保證公路處于良好的工作條件之下。

3 推行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的要求

積極落實(shí)各項(xiàng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，按照下述的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)原則進(jìn)行：首先，應(yīng)該做好路橋工程的基礎(chǔ)檢測、全面評定等工作，定期組織人員進(jìn)行路橋運(yùn)行狀態(tài)的檢查，更新數(shù)據(jù)庫，以便掌握最新的橋梁實(shí)際情況信息；其次，要科學(xué)的應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，創(chuàng)建出高效的公路橋梁管理評價平臺，利用先進(jìn)技術(shù)對于橋梁的發(fā)展變化規(guī)律進(jìn)行分析，掌握養(yǎng)護(hù)實(shí)施的重點(diǎn)，確定合適的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)計劃；再次，管理單位應(yīng)該有序地進(jìn)行公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，確保養(yǎng)護(hù)實(shí)施的有效性，避免因?yàn)橘Y金量不夠而錯過最佳養(yǎng)護(hù)時間；最后，積極研發(fā)先進(jìn)技術(shù)，提升預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平，達(dá)到自動化、信息化的控制效果，為路橋工程的養(yǎng)護(hù)施工水平提升起到促進(jìn)作用。

4 公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

4.1 自動化檢測手段

檢測手段自動化是開展路橋工程預(yù)防性養(yǎng)護(hù)有效實(shí)施的基礎(chǔ)條件。自動化檢測不僅具備較高的工作效率，同時還能使各項(xiàng)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確與可靠，提高信息處理能力和水平。因此，確保檢測手段自動化，保證檢測的工作質(zhì)量和效率，形成更加完善的檢測體系，以滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需要。

4.2 機(jī)械化施工方法

公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化運(yùn)行，可以讓預(yù)防性養(yǎng)護(hù)有更高的效率和質(zhì)量，也能產(chǎn)生比較高的經(jīng)濟(jì)效益。養(yǎng)護(hù)機(jī)械和設(shè)備選擇時，應(yīng)該盡量選擇使用經(jīng)濟(jì)性好、工作效率高的設(shè)備，保證設(shè)備滿足施工的要求，全面推廣和實(shí)施機(jī)械化作業(yè)的方式，更好地促進(jìn)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)施的質(zhì)量水平和效率，提升路橋運(yùn)行質(zhì)量。

4.3 信息化管理工作

管理工作信息化可以讓公路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作順利進(jìn)行。當(dāng)前的路橋管理單位需要應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)開展信息化建設(shè)，發(fā)揮出計算機(jī)信息技術(shù)的優(yōu)勢，提升養(yǎng)護(hù)工作的效率和質(zhì)量。利用公路橋梁治理評價系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，積極組織開展大、中修的項(xiàng)目，提升公路總體水平和交通運(yùn)行質(zhì)量。此外，做好預(yù)警、監(jiān)督管理、信息收集、應(yīng)急處置等機(jī)制，提高路橋的運(yùn)行水平，確保交通運(yùn)行質(zhì)量得到有效的提升。

5 公路橋梁在養(yǎng)護(hù)管理方面所存有的問題

5.1 自然環(huán)境方面的破壞

現(xiàn)代社會發(fā)展速度比較快，考慮到我國的自然環(huán)境比較特殊，很多地區(qū)都會發(fā)生比較多的自然災(zāi)害，嚴(yán)重威脅人們的生命健康。比如，非常嚴(yán)重的水土流失不僅會導(dǎo)致泥石流等嚴(yán)重災(zāi)害的發(fā)生，同時還會給路橋造成較大沖擊，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)全部損壞，人們無法正常出行，環(huán)境損毀嚴(yán)重，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

5.2 養(yǎng)護(hù)管理制度以及機(jī)制的不健全

5.2.1 管理制度方面不完備。當(dāng)前我國并未發(fā)布和實(shí)施系統(tǒng)化、科學(xué)化的道路橋梁的管理制度體系，很多地區(qū)都沒有有效地開展路橋管理與維護(hù)，不能充分發(fā)揮出養(yǎng)護(hù)工作的作用，也就無法實(shí)現(xiàn)路橋整體水平的提升，不能保證當(dāng)前交通運(yùn)行順利進(jìn)行，也會出現(xiàn)很多現(xiàn)代化問題[2]。在這樣的情況下，工作隨意性比較強(qiáng)，工作人員的不認(rèn)真負(fù)責(zé)，沒有積極做好路橋養(yǎng)護(hù)工作，威脅整個交通領(lǐng)域的發(fā)展。

5.2.2 因?yàn)槲覈€沒有建設(shè)完善科學(xué)的路橋養(yǎng)護(hù)管理工作制度和體系，導(dǎo)致很多工作都不能有效進(jìn)行。有些省份或者地區(qū)甚至沒有設(shè)置專門的路橋養(yǎng)護(hù)管理機(jī)構(gòu)以及配置相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人才，造成了公路在養(yǎng)護(hù)與管理的過程中會發(fā)生比較混亂的情況，工作效率比較低、工作質(zhì)量比較差等問題普遍存在，威脅路橋的正常使用。

5.2.3 養(yǎng)護(hù)意識方面仍舊有待提高。從大量的走訪調(diào)查能夠發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國的路橋養(yǎng)護(hù)施工環(huán)節(jié)，養(yǎng)護(hù)意識比較差現(xiàn)象普遍存在。當(dāng)前很多養(yǎng)護(hù)人員都有錯誤的認(rèn)識，比如養(yǎng)護(hù)道路橋梁不會產(chǎn)生工作業(yè)績，所以不愿意投入；公路橋梁即使不養(yǎng)護(hù)，大中修也不是我負(fù)責(zé)的工作；沒有積極檢查道路橋梁的運(yùn)營狀況等等。這些嚴(yán)重的思想意識問題阻礙道路橋梁領(lǐng)域的發(fā)展，威脅道路橋梁的正常運(yùn)行，為整個交通領(lǐng)域發(fā)展造成了極為不利的影響[2]。

6 做好危橋改造的措施

全面開展橋梁結(jié)構(gòu)病害的檢測，進(jìn)行必要的評估和分析，考慮到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件，有針對性地選擇合適的橋梁加固實(shí)施方案。

6.1 分清加固的性質(zhì)

根據(jù)橋梁病害的檢測和鑒定評估結(jié)果，橋梁在加固中，通?？梢苑譃槌休d力加固、使用功能加固以及耐久性加固等方面。承載力加固應(yīng)該確保橋梁結(jié)構(gòu)安全性的條件下進(jìn)行，這是進(jìn)行橋梁改造加固的重點(diǎn)內(nèi)容，一般可以分為正截面抗彎承載力加固與斜截面抗剪承載力加固兩個方面。針對承載力加固來說，通常需要分析該部分的受力特點(diǎn)，選擇合適的補(bǔ)強(qiáng)材料，進(jìn)行必要的加固處理[3]。使用功能加固的目的就是要確保橋梁的功能性合格，一般都是針對活載變形或者振動過于嚴(yán)重的橋梁結(jié)構(gòu)部件，適當(dāng)增加截面尺寸，讓截面剛度性能得以提升，可以提高功能性的標(biāo)準(zhǔn)。耐久性加固一般都是直接進(jìn)行橋梁損傷結(jié)構(gòu)部分的加固處理。避免出現(xiàn)繼續(xù)惡化的問題，要去除安全隱患和問題，保證橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更強(qiáng)，滿足道路橋梁運(yùn)行需要。

6.2 各種加固補(bǔ)強(qiáng)方法的綜合應(yīng)用

橋梁加固補(bǔ)強(qiáng)的方法是比較多的，但是主要分為兩個類別：第一，改變結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整，降低原有橋梁的負(fù)載。比如，通過設(shè)置斜撐方式減小梁的跨度、簡支梁改變成為連續(xù)梁等，根據(jù)需要進(jìn)行橫向分布系數(shù)的調(diào)整。第二，受拉區(qū)域內(nèi)設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)材料或者鋼筋，對于薄弱部分進(jìn)行強(qiáng)度提升。

6.2.1 受拉區(qū)域內(nèi)設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)材料，比如補(bǔ)焊鋼筋、粘貼鋼板等形式，在確定具體的加固材料和方式時，應(yīng)該分析該位置上的橋梁受力特點(diǎn)，選擇合適的加固方式。此時所應(yīng)用的補(bǔ)強(qiáng)材料，能夠抵抗原有橋梁結(jié)構(gòu)的變形，但是也很難達(dá)到設(shè)計要求的抗拉強(qiáng)度參數(shù)。尤其是在應(yīng)用高強(qiáng)復(fù)合纖維加固的過程中，極限運(yùn)行條件下，復(fù)合纖維高強(qiáng)抗拉性能并不能發(fā)揮出來，造成材料的浪費(fèi)。如果沒有綜合分析受力特點(diǎn)，或者是過高估計所選擇使用的補(bǔ)強(qiáng)材料，也會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，造成巨大的傷亡事故。

6.2.2 預(yù)加力加固原理補(bǔ)強(qiáng)處理。選擇使用體外預(yù)加力加固作業(yè)方式，可以提升橋梁的承載性能。因?yàn)轭A(yù)加力施加后，可以有效提升原橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布狀態(tài)，使橋梁具備較高的承載力與抗裂性能[4]。預(yù)加力的增加，讓橋梁補(bǔ)強(qiáng)材料效果明顯顯現(xiàn)出來，提升材料利用率。從這一方面出發(fā)，橋梁加固方案設(shè)計環(huán)節(jié)，要注意如下問題：在確保原截面尺寸相同的基礎(chǔ)下，利用上述受拉區(qū)補(bǔ)強(qiáng)方式進(jìn)行截面加固所能夠承受的最大承載力增加是有限的，其承載力提高幅度和原有橋梁配筋率存在直接的關(guān)系，和加固方式并無直接關(guān)系。

在橋梁加固設(shè)計環(huán)節(jié)，要注意的問題就是可以選擇多種加固方式綜合應(yīng)用的方式，有效改善內(nèi)力結(jié)構(gòu)形式，盡量降低對于原有橋梁結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)，減少補(bǔ)強(qiáng)工作量，發(fā)揮出加固結(jié)構(gòu)的使用效果，最終提升橋梁的總體性能[5]。

7 結(jié)語

公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理是極為重要的工作，但是當(dāng)前很多管理單位重視程度不足。所以，培養(yǎng)高素質(zhì)的養(yǎng)護(hù)團(tuán)隊(duì)、建設(shè)完善的養(yǎng)護(hù)管理體系是尤為關(guān)鍵的，要做好橋梁病害的診斷與加固工作，最終保障橋梁的性能滿足要求?；诖耍龊脴蛄旱酿B(yǎng)護(hù)工作，選擇合適的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，積極進(jìn)行危橋改造，提升橋梁的性能，方能滿足當(dāng)前的交通運(yùn)行需要。