探討公路橋梁項(xiàng)目的養(yǎng)護(hù)管理

姚家發(fā)

（貴州省興仁公路管理段,貴州 興仁 562300）

0 引言

隨著社會(huì)發(fā)展，我國部分服役公路橋梁長期在車輛載荷、環(huán)境侵蝕等作用下，易出現(xiàn)坑槽、裂縫等病害，導(dǎo)致其實(shí)際使用年限大大縮短，交通運(yùn)輸受到嚴(yán)重影響，最終成為危橋[1-2]。因此，該文針對(duì)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理方法及維修加固技術(shù)進(jìn)行研究，以提高我國公路橋梁使用性能，保障交通運(yùn)輸安全。

1 公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理存在的問題

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸?shù)牡匚辉絹碓街匾Ｆ囕d重逐步增加，許多公路工程產(chǎn)生病害，嚴(yán)重影響行車安全[3]。因我國地域經(jīng)濟(jì)水平的不平衡現(xiàn)狀，很多地區(qū)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理還存在一些問題：

（1）未實(shí)施橋梁維護(hù)措施。

（2）基礎(chǔ)設(shè)施的性能不佳，如橋梁管理資料處理中存在不足，未對(duì)其進(jìn)行綜合技術(shù)性能測試。

（3）未及時(shí)處理病害問題和加強(qiáng)措施。

（4）病危橋的改造和維修工作尚無實(shí)際可操作性，經(jīng)費(fèi)投入不夠，管理體系不健全。

（5）在公路橋梁工程建設(shè)中，由于缺乏對(duì)工程建設(shè)的資金投入，許多先進(jìn)的技術(shù)并未得到實(shí)際運(yùn)用，導(dǎo)致工程建設(shè)的水平較低。

（6）在橋梁護(hù)欄、構(gòu)件出現(xiàn)損壞問題后，由于未及時(shí)進(jìn)行加固和修復(fù)，致使安全性能受到威脅。

2 公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理的有效措施

2.1 編制專項(xiàng)公路橋梁病害養(yǎng)護(hù)方案

不同病害對(duì)公路橋梁產(chǎn)生的影響程度各有不同，例如部分橋梁的結(jié)構(gòu)開裂會(huì)降低其承載能力；坑槽會(huì)導(dǎo)致橋面坑洼，護(hù)欄銹蝕會(huì)降低橋梁的安全性。因此，需結(jié)合不同橋梁的病害特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)，以保障養(yǎng)護(hù)效果。

公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理人員需要先做好現(xiàn)場勘察工作，全面了解公路橋梁的病害類型、發(fā)展情況以及形成原因，結(jié)合病害現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果制定針對(duì)性的病害養(yǎng)護(hù)工作計(jì)劃，以確保公路橋梁養(yǎng)護(hù)效果。例如，針對(duì)裂縫、坑槽等病害可進(jìn)行局部修復(fù)，先銑刨損壞部位并鑿毛，清除病害部位的鋼筋銹蝕、雜物、碎石，再重新澆筑、攤鋪、壓實(shí)。針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)老化損壞，可通過更換老舊構(gòu)件或?qū)εf構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)等方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)[4]。

2.2 加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作

經(jīng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)人員在橋梁支座、欄桿結(jié)構(gòu)損壞、橋面坑槽、裂縫等病害初期進(jìn)行修復(fù)，可最大限度地減輕病害影響，防止因病害導(dǎo)致公路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，通行條件惡化。

養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)重視公路橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，定期巡查公路橋梁的使用狀況和橋梁結(jié)構(gòu)狀況，確定橋梁是否存在裂縫、坑槽等病害。如發(fā)現(xiàn)病害應(yīng)及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行修復(fù)，以確保橋梁的使用性能和安全性。

2.3 加強(qiáng)日常的檢查和保養(yǎng)工作

公路橋梁養(yǎng)護(hù)要根據(jù)不同的工程實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。施工單位要加強(qiáng)對(duì)公路橋梁的日常巡查，要做到對(duì)橋面有無積水、裂縫、泄水管漏水、橋墩損壞等問題進(jìn)行全面、仔細(xì)地檢查，并將發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來，并向相關(guān)部門反映。

首先，要求公路橋梁工程每日進(jìn)行一次巡查，將養(yǎng)護(hù)管理的流程和檢查結(jié)果記錄在案，并對(duì)養(yǎng)護(hù)內(nèi)容進(jìn)行匯總，及時(shí)解決問題；施工階段，需進(jìn)行道路隔離，確保了道路運(yùn)行的安全、穩(wěn)定[5]。其次，對(duì)公路橋梁工程施工的維護(hù)人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，對(duì)施工過程進(jìn)行全面的掌控；通過標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化的工作，對(duì)橋梁工程的日常養(yǎng)護(hù)進(jìn)行有效的管理。公路橋梁的常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法有檢查方法、檢測方法和評(píng)估方法。現(xiàn)代科技和信息化社會(huì)不斷發(fā)展，把電腦技術(shù)完全應(yīng)用于高速公路橋梁的監(jiān)測與治理，從而使檢驗(yàn)的準(zhǔn)確率得到進(jìn)一步的提升。

2.4 提高養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平

常規(guī)的公路橋梁養(yǎng)護(hù)方法適用范圍小，無法實(shí)現(xiàn)各類病害的全覆蓋，難以滿足公路橋梁的養(yǎng)護(hù)需要。為提升公路橋梁養(yǎng)護(hù)效果，需參考類似養(yǎng)護(hù)工程項(xiàng)目的成熟做法，運(yùn)用大數(shù)據(jù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)測控等現(xiàn)代技術(shù)手段構(gòu)建更加高效的公路橋梁養(yǎng)護(hù)模式。提高公路橋梁養(yǎng)護(hù)的信息化水平。首先，可運(yùn)用先進(jìn)的信息化病害檢測方法取代人工巡查方法，具體做法是在橋梁上布設(shè)病害檢測儀器，實(shí)時(shí)監(jiān)測橋梁的整體狀態(tài)，并上傳至橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，方便養(yǎng)護(hù)人員隨時(shí)查看，可有效解決傳統(tǒng)人工巡查效率低、覆蓋面小、難以深入檢查橋梁各部位的問題。然后，避免養(yǎng)護(hù)人員現(xiàn)場檢查公路橋梁時(shí)帶來的安全隱患[6]?？衫萌斯ぶ悄軝z測算法建立橋梁養(yǎng)護(hù)檢測系統(tǒng)模型，基于模型和傳感器采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，以確認(rèn)公路橋梁的狀態(tài)是否正常。最后，輸出橋梁狀態(tài)檢測報(bào)告，如發(fā)現(xiàn)橋梁存在病害問題及時(shí)通知養(yǎng)護(hù)人員。

2.5 建立長效的公路橋梁養(yǎng)護(hù)制度

公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作涉及橋梁的結(jié)構(gòu)、載荷、交通等多個(gè)方面，養(yǎng)護(hù)流程較多，影響因素眾多，如養(yǎng)護(hù)人員的技術(shù)水平高低等主觀因素。因此，傳統(tǒng)的公路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作實(shí)際成效存在較大的不確定性。為提高公路養(yǎng)護(hù)工作實(shí)效，應(yīng)建立健全公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作長效機(jī)制，具體做法如下：

（1）明確權(quán)責(zé)，將養(yǎng)護(hù)管理職責(zé)合理劃分，落實(shí)到人，將養(yǎng)護(hù)人員分為多個(gè)小組，明確各養(yǎng)護(hù)工作組的養(yǎng)護(hù)職責(zé)和具體工作內(nèi)容，完成養(yǎng)護(hù)工作后可以評(píng)價(jià)各養(yǎng)護(hù)工作組的任務(wù)完成情況。對(duì)于養(yǎng)護(hù)工作完成度高，養(yǎng)護(hù)效果好的工作組應(yīng)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于養(yǎng)護(hù)工作完成度低，養(yǎng)護(hù)效果差的工作組應(yīng)該分析原因并追責(zé)[7]。

（2）按照養(yǎng)護(hù)管理制度制定科學(xué)合理的橋梁養(yǎng)護(hù)工作流程、技術(shù)方案、養(yǎng)護(hù)周期，以更好地指導(dǎo)橋梁養(yǎng)護(hù)工作。

（3）定期進(jìn)行公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作匯報(bào)，總結(jié)公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作得失，明確養(yǎng)護(hù)工作任務(wù)完成情況以及養(yǎng)護(hù)工作存在的問題，全面分析問題成因并進(jìn)行針對(duì)性地改進(jìn)。

3 養(yǎng)護(hù)階段常見維修加固技術(shù)

3.1 體外預(yù)應(yīng)力加固

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是公路危橋改造中常用的一種加固技術(shù)，其基本原理是通過在橋梁結(jié)構(gòu)外沿增設(shè)鋼筋施加預(yù)應(yīng)力，產(chǎn)生反彎矩以消除部分外部荷載內(nèi)力，從而解決橋梁結(jié)構(gòu)承載力欠缺、受力情況惡化等問題，起到加固、卸荷、優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)受力等多種作用，適用于中小跨徑箱梁橋。

（1）某橋梁上部結(jié)構(gòu)裝配式簡支空心板橫向聯(lián)系不足，可通過體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)設(shè)置預(yù)應(yīng)力束的方法提高空心板橫向整體承載力，空心板橫向體外預(yù)應(yīng)力加固方案如圖1所示。單跨設(shè)六根預(yù)應(yīng)力束，具體做法如圖2所示?；陬愃莆蚋脑祉?xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，通過體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可使橋梁承載力增加30%~40%，且不會(huì)破壞原有橋梁結(jié)構(gòu)，無須鑿除橋梁結(jié)構(gòu)保護(hù)層。

圖1 空心板橫向體外預(yù)應(yīng)力加固方案(單位：cm）

圖2 空心板橫向體外預(yù)應(yīng)力鋼束錨固系統(tǒng)（單位：cm）

（2）需結(jié)合危橋改造工程項(xiàng)目實(shí)際情況合理運(yùn)用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，主要張拉操作包括縱向張拉、橫向張拉、豎向張拉。

3.2 增大截面加固

增大截面加固技術(shù)的基本原理是增大橋梁構(gòu)件的截面積或增加鋼筋，以提高橋梁結(jié)構(gòu)剛度、承載力，常用于受壓構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件、橋拱下部及橋墩柱體的加固。例如某雙曲拱橋，養(yǎng)護(hù)人員通過檢測發(fā)現(xiàn)該橋梁主拱圈位置出現(xiàn)多處結(jié)構(gòu)開裂，主要為縱向裂縫，裂縫寬度最大為0.5 mm；拱肋、拱波交接處的混凝土表面出現(xiàn)剝落、滲水病害；各橋孔拱頂兩邊9 m區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)橫向裂縫；橫系梁處也出現(xiàn)較少裂縫[8]。

針對(duì)該橋梁的病害分析擬定橋梁主拱圈加固技術(shù)方案：

（1）橋梁現(xiàn)有橫系梁結(jié)構(gòu)幾何尺寸較小，可適當(dāng)增加其尺寸，從1.27 m×0.28 m×0.29 m增大至1.27 m×0.28 m×0.61 m。

（2）結(jié)合該橋梁的實(shí)際情況分析可知其外荷載傳遞受力點(diǎn)位于主拱圈處，導(dǎo)致主拱圈存在大量裂縫，受力情況惡劣，為此采取模筑混凝土方案，在拱肋及其周邊設(shè)置鋼筋進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，在拱圈表面用可移式模架澆筑C40鋼筋混凝土襯砌，混凝土厚150 mm，起到增加拱圈剛度，提高其承載力的目的。主拱圈1/2縱斷面加固、拱上建筑加固見圖3。

圖3 主拱圈加固設(shè)計(jì)圖（單位：cm）

3.3 封縫灌漿加固

該方法的基本原理是利用氣壓向橋梁結(jié)構(gòu)縫隙中壓入水泥環(huán)氧樹脂漿液密封，待漿料凝固與橋梁結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合即可實(shí)現(xiàn)提高橋梁結(jié)構(gòu)承載力、修復(fù)結(jié)構(gòu)裂縫、增加橋梁結(jié)構(gòu)抗?jié)B能力等作用。封縫灌漿加固技術(shù)主要用于修復(fù)寬度大于0.25 mm的橋梁結(jié)構(gòu)裂縫，具有施工簡便、施工速度快、成本較低等優(yōu)點(diǎn)[9]。

封縫灌漿加固施工要點(diǎn)包括：

（1）灌縫前先清除裂縫表面雜物、碎石、灰塵，再用丙酮液清洗裂縫隙表面的油污，確保裂縫內(nèi)部及表面潔凈干燥。

（2）在裂縫表面進(jìn)行騎縫鉆孔，構(gòu)造灌漿孔、排氣孔，每個(gè)裂縫至少1個(gè)灌漿孔、1個(gè)排氣孔。

（3）清洗壓漿嘴底板銹污，確保底板與灌漿孔接觸緊密，合理控制壓漿嘴間距，一般控制在20~50 cm之間，順著裂縫擴(kuò)展方向在其表面均勻涂布環(huán)氧樹脂，起到密封作用，通過氣密性檢查確認(rèn)密封效果，如密封效果不達(dá)標(biāo)，需重新進(jìn)行密封處理。

（4）從灌漿孔將水泥環(huán)氧樹脂漿液灌入裂縫內(nèi)部，當(dāng)漿液溢出后結(jié)束灌漿。

3.4 粘貼鋼板條補(bǔ)強(qiáng)

該方法的基本原理是在橋梁結(jié)構(gòu)開裂處順著縱向受拉方向貼高強(qiáng)度的鋼板條，和現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成新的復(fù)合體結(jié)構(gòu)，屬于新型危橋加固改造技術(shù)[10]。如某100 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁底板出現(xiàn)大量橫向裂縫、腹板裂縫，寬度不低于0.2 mm。針對(duì)該橋梁病害，首先采取在封縫灌漿加固方法進(jìn)行加固，封縫灌漿后再粘貼鋼板條進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，粘貼鋼板條補(bǔ)強(qiáng)方案如圖4所示。

圖4 粘貼鋼板條補(bǔ)強(qiáng)方案圖(單位：cm）

鋼板條長2 m、寬8 cm、厚8 mm，利用螺栓固定鋼板條，螺栓間隔45 cm，同時(shí)用環(huán)氧樹脂滿粘。如腹板裂縫間隔較小或裂縫數(shù)量較多時(shí)需結(jié)合具體情況適當(dāng)增加鋼板條長度，以超出外側(cè)裂縫50 cm為控制標(biāo)準(zhǔn)，可供多條裂縫共同使用，防止鋼板條重疊。如多條裂縫沿腹板高度平行，可適當(dāng)增加鋼板條長度，使鋼板條順著裂縫垂直方向貫穿全部裂縫。

4 結(jié)論

綜上所述，公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理關(guān)系到交通安全，是重要的民生工程，可以減少公路交通事故的發(fā)生。因此，公路橋梁養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)該充分重視養(yǎng)護(hù)管理工作，積極認(rèn)真地開展橋梁日常養(yǎng)護(hù)和維修加固，為大眾交通安全保駕護(hù)航，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。