淺析公路橋梁養(yǎng)護中的病害檢查與防治

文／韋武卓 廣西北投交通養(yǎng)護科技集團有限公司 廣西南寧 530000

引言：

公路橋梁的建設不僅方便了人們的出行，而且加強了地區(qū)之間的聯(lián)系，促進了經(jīng)濟的可持續(xù)增長，為使公路工程充分發(fā)揮作用，根據(jù)結構狀態(tài)合理選擇施工管理、養(yǎng)護技術和維修加固技術是非常重要的。但是，一些施工單位對公路橋梁的養(yǎng)護不夠重視，檢查和病害防治工作沒有開展，公路橋梁的質(zhì)量得不到保證，這一點在公路橋梁的養(yǎng)護中應該得到重視。

1、公路橋梁檢查養(yǎng)護的意義

(1)橋梁的區(qū)域脆弱性特征決定了檢查和維護工作的必要性。橋梁是連接高速公路不同部分的交匯點，如果它們的狀況不佳，就會造成更大范圍的道路網(wǎng)絡的擁堵和中斷，影響高速公路的運行。(2)隨著中國公路交通的快速發(fā)展，對橋梁檢測和維護的需求也在不斷增加?；趯窐蛄禾攸c和性能需求的了解，設計科學合理的檢測和養(yǎng)護計劃，將日常檢測、專項養(yǎng)護、中間養(yǎng)護和維修完美結合。將建立一個橋梁技術數(shù)據(jù)系統(tǒng)，記錄檢查和維護過程中收集的數(shù)據(jù)，為管理決策提供全面和科學的參考數(shù)據(jù)。對高速公路橋梁的檢查和維護可以在早期階段發(fā)現(xiàn)結構和技術缺陷，將其影響降到最低，并確保橋梁的良好狀態(tài)。(3)對公路橋梁的檢查和維護可以防止橋梁使用過程中可能存在的安全隱患，減少建筑成本，及時修復損壞，并延長橋梁的壽命。(4)應遵守公路、橋梁檢測和養(yǎng)護的有關規(guī)定，采用適當?shù)募夹g和方法，提高工作效率，減少或消除公路、橋梁的安全隱患，確保人民的生命財產(chǎn)安全。

2、公路橋梁常見病害及產(chǎn)生原因

2.1 原橋梁的承載力下降

施工是在設計方案的基礎上實施的，它能有效的體現(xiàn)出設計的合理性和準確性，與此同時，施工質(zhì)量的好壞也是會直接影響到公路橋梁的整體質(zhì)量。在公路橋梁的問題中，常常也因為施工措施的不合理，施工技術不過關使得工程的施工質(zhì)量達不到設計標準，或者由于趕工期，拆遷難等問題而造成公路橋梁不能按照原設計方案來進行。很多問題和因素的存在造成公路橋梁實際的負載能力與方案中估算的負載力過低的情況，從而不能有效的達到工程預期的目的。

目前，我國雖然進一步完善了相關規(guī)范，加強了監(jiān)管和監(jiān)督檢查，但工程的細節(jié)檢查和施工處理還是不夠嚴密，以及施工技術不高，這也就成了公路橋梁發(fā)展的主要阻礙。目前我國公路橋梁越來越多，也就出現(xiàn)了很多橋梁因為養(yǎng)護維修工作不到位，而造成損壞程度越來越嚴重的現(xiàn)象。尤其是一些拱橋修建在軟土質(zhì)地基上，由于地基的沉陷和推移導致橋梁變形出現(xiàn)裂痕甚至嚴重損壞。

另外，很多公路橋梁在完工后，相關負責人沒有安排相應的養(yǎng)護人員對其進行相關的養(yǎng)護工作，或相關的一線養(yǎng)護人員對于橋梁的專業(yè)技術知識掌握不夠全面，經(jīng)驗不多，沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理橋梁病害的技術能力。使得橋梁病害未能及時有效的處理，未能控制病害的延伸發(fā)展，致使公路橋梁病害層出不窮，降低公路橋梁的使用年限，伴隨著時間的推移，特別是一些修建在軟土基質(zhì)上的橋梁，地基發(fā)生下沉位移的現(xiàn)象會極為嚴重，這樣就會直接導致橋梁發(fā)生變形，橋身和橋面有裂開的痕跡，進一步造成垮塌現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 墩臺結構病害

上部結構的荷載，如車輛荷載和橋面自重，通過梁柱體系分配給橋墩、橋臺，然后將荷載轉(zhuǎn)移到地基上。橋梁及其上部結構的損壞有兩個主要原因：一方面是上部結構的負荷變化，另一方面是地基的變形，例如由于沉降。橋墩必須有足夠的強度和穩(wěn)定性，當橋墩受損時，輕橋會滑移、旋轉(zhuǎn)，重橋會坍塌，后果嚴重。墩臺損壞的主要表現(xiàn)是平臺的傾斜變形和開裂。橋墩的傾斜變形，主要發(fā)生在橋梁的下部。河道橋墩的傾斜變形主要是由于長期放水，造成方向單一，冬季和雨季，河岸放水比回水更嚴重，橋墩處地基的不均勻載荷導致了問題的出現(xiàn)。在軟土中，由軟土引起的沉降，特別是不均勻沉降，是造成橋梁變形的主要原因。對于石橋來說，一方面有雨季洪水的風險，另一方面有山體滑坡的風險。地質(zhì)風險，如山體滑坡，都會對橋梁產(chǎn)生直接的影響，損失非常嚴重。

此外，風險本身是隨機的，在一定程度上可以控制和預測。橋梁通常是大型鋼筋混凝土結構，在施工、澆筑和養(yǎng)護過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，環(huán)境溫度的變化，如季節(jié)性波動和晝夜溫差，會造成一定程度的開裂，從而導致質(zhì)量問題。裂縫常常以網(wǎng)狀的形式集中出現(xiàn)在墩臺上，特別是在長期暴露在陽光下的混凝土表面，熱應力增加。斜裂縫也是柱子開裂的一種類型，主要發(fā)生在土質(zhì)松軟的地區(qū)，由于土質(zhì)本身沒有足夠的承載力，剪應力造成的地基不均勻沉降超過了混凝土的抗拉強度，所以斜裂縫的產(chǎn)生，造成柱子的結構破壞。側壁和橋臺的裂縫往往是由于排水系統(tǒng)設計不當、雨水或高地下水滲入造成的凍害以及設計不當?shù)呐浜媳榷a(chǎn)生。

2.3 橋面系病害

橋梁路面結構會受到車輛帶來的壓力，如車輛的壓力和摩擦，以及外部環(huán)境因素，如溫度和濕度的變化。同時，橋梁路面與主梁一起構成了整體受力系統(tǒng)的一部分，其應力分布特征和由此產(chǎn)生的變形對橋面結構造成直接影響。這意味著，橋面結構應具有抗壓強度、抗裂性和耐磨性的特點。在中國南方，夏季的高溫和暴雨經(jīng)常造成公路橋梁結構出現(xiàn)水損害和車轍軌道。在北方的寒冷地區(qū)，由于混凝土在低溫下的收縮和變形，橋面的鋪裝會出現(xiàn)裂縫。此外，水會滲入裂縫，高于和低于冰點的反復凍融循環(huán)使裂縫更加嚴重。裂縫破壞了公路橋梁的外觀，影響了交通安全，并導致維護成本的增加。然而，在實踐中，設計和施工對橋梁的鋪裝結構沒有給予足夠的重視和研究，對鋪裝結構的強度特性、配筋量、材料的選擇等都沒有進行關注、計算和透徹的分析，設計的理論方面還有待提高。同時，道路的寬度和跨度以及部分壓力的比例增加，導致橫向和縱向的橋梁間隙。在負載下，橋面會有一些位移，以提高橋梁的整體強度。接頭是橋梁加固系統(tǒng)的重要組成部分，但由于使用時間超過5年，經(jīng)常被各種雜物堵塞，嚴重影響了接頭的正常功能。此外，車輛的超載和幾年內(nèi)雨水的破壞會導致惡化、剝落和生銹，這也影響了周圍路面結構的質(zhì)量。

2.4 橋梁支座和伸縮裝置破損

在橋梁設計中，支座被放置在支座墊石，它是橋梁結構中非常重要的部分，在傳遞由結構空載質(zhì)量和活載而產(chǎn)生的力方面起著非常重要的作用，但是在不同條件下還能阻止一些位移情況出現(xiàn)，因此，支座的質(zhì)量直接影響到橋梁的整體承載力和安全性。支座病害主要是指對其的破壞和板體外移，這是由于伸縮縫的影響導致的，一旦伸縮縫自身的伸縮作用減弱，便會使公路橋梁的整體受力方式發(fā)生變化橋梁每個部位受到的壓力不均，進而影響支座，無法承受均勻的壓力，最終導致支座破壞和板體外移，從而出現(xiàn)蓋梁位置漏水，惡性循環(huán)，進一步腐蝕損壞支座。通常情況下，伸縮縫安裝在橋梁的兩端，這可能會損壞混凝土，當混凝土斷裂時，會導致伸縮縫掉落，對橋面的正常伸縮產(chǎn)生很大影響，也會導致橋面材料的底部出現(xiàn)裂縫，從而損壞道路橋梁。

3、公路橋梁養(yǎng)護措施

3.1 建立一套完備的養(yǎng)護系統(tǒng)

修復公路橋梁缺陷需要一個綜合管理系統(tǒng)。首先，應建立有效的監(jiān)督和控制機制，確保公路橋梁養(yǎng)護的各個環(huán)節(jié)都受到嚴密監(jiān)控，根據(jù)建設質(zhì)量有效防范風險，并從工作中過濾豆腐渣工程。第二，除了提高公路橋梁維護人員的技能外，還應該建立一個問責制度，明確誰對公路橋梁維護的各個方面負責。第三，建立專業(yè)的公路橋梁養(yǎng)護隊伍，創(chuàng)新改善策略，培養(yǎng)專業(yè)、嚴格的公路橋梁養(yǎng)護人員，嚴格執(zhí)行相關規(guī)定，確保嚴格、認真地養(yǎng)護公路橋梁，有效預防和控制擁堵現(xiàn)象，提高公路橋梁的壽命和安全性。第四，建立可靠的預警機制，為公路橋梁建設制定科學和先進的工程解決方案，共同制定備選應急計劃，并對公路橋梁進行實時監(jiān)控。全面評估建設工作的內(nèi)在和潛在風險，及早發(fā)現(xiàn)、防范和控制各種潛在風險。

3.2 裂縫養(yǎng)護管理措施

為了解決裂縫問題，首先要準確、完整地了解裂縫產(chǎn)生的原因，從各方面分析公路橋梁的混凝土結構、穩(wěn)定性和剛度，并制定解決問題的建議。在修復公路橋梁的裂縫時，首先要確定混凝土結構的剛度，然后盡快查找出裂縫的原因，用專門的儀器測量裂縫，并根據(jù)儀器的結果對橋梁進行分類。如果質(zhì)量不符合要求，就必須用適當?shù)念A防性維護方法對橋梁進行維護和處理。第二種方法是表面噴涂，主要用于切割和處理裂縫的表面。裂縫的修復方法是在其表面涂上一層厚而有粘性的水泥砂漿保護層。在噴涂之前，必須準備好結構的表面，去除表面的玻璃質(zhì)部分，用水沖洗并用水濕潤底層。

3.3 建設和運營單位的養(yǎng)護管理

為了確保公路橋梁的建設質(zhì)量，需要從建橋立項開始，就要提升建橋設計水平，重視建橋方案的優(yōu)化，并根據(jù)因地制宜原則，緊密結合建橋環(huán)境，進行建橋。對于舊橋，其設計必須滿足橋梁建設和發(fā)展的社會經(jīng)濟要求。這就要求嚴格控制施工單位的施工資質(zhì)，確保依法、按圖施工并嚴格遵照施工合同要求建橋。作為橋梁建設的工程監(jiān)理單位，必須要竭盡全力配合橋梁建設單位，加強建橋的質(zhì)量管理，并擔綱起切實的工程質(zhì)量監(jiān)理職責，嚴密做好公路橋梁在建設階段的養(yǎng)護管理監(jiān)督工作，不給公路橋梁建設留下任何的建橋質(zhì)量瑕疵。公路橋梁的運營管理單位，是要通過養(yǎng)護管理，確保公路橋梁能夠進行正常安全的使用。想要達成這樣的目的，則是需要公路橋梁的運營管理單位，必須應用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術，構建詳細、完整且準確的公路橋梁建設運營與維修方面的數(shù)據(jù)庫，并妥善保管有關檔案材料，并對相關數(shù)據(jù)進行實時更新，作為養(yǎng)護管理公路橋梁的重要依據(jù)；強化與交通主管部門的聯(lián)合，并進行聯(lián)合執(zhí)法，在做好宣傳工作的同時，還要嚴厲打擊違規(guī)違章上路車輛，重點打擊超載上路車輛；建立健全公路橋梁養(yǎng)護管理各項制度，以責任制形式，將養(yǎng)護管理公路橋梁的責任，落實到每個工作崗位和每個人頭上，并堅持掛牌督辦制度，以督促制度的落實，促進公路橋梁養(yǎng)護管理責任的落實。

3.4 建設橋梁養(yǎng)護工程師隊伍和養(yǎng)護隊伍

為了高質(zhì)量地完成各種突發(fā)事故中的公路橋梁修復工作，必須要有稱職的施工人員，所以養(yǎng)護人員必須具有較高業(yè)務水平，做出準確治理方案，監(jiān)理工程師在整個質(zhì)量監(jiān)控環(huán)節(jié)有著至關重要的作用，需要他們秉承公平公正的工作原則，監(jiān)幫結合的工作方法，良好認真的工作態(tài)度，保障監(jiān)理工作的實行效果。為了實現(xiàn)這一目標，維護項目需要在許多方面進行改造。它必須從過去的經(jīng)驗型升級為反映更多細節(jié)和專業(yè)性質(zhì)的專業(yè)型。我們還需要逐步改變對維修質(zhì)量的評估，從過去的 "傳幫帶 "工作轉(zhuǎn)向綜合服務水平。在開發(fā)公路橋梁養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫時，我們必須充分利用相關系統(tǒng)，如養(yǎng)護維修專業(yè)決策系統(tǒng)和路面管理信息系統(tǒng)，利用系統(tǒng)的主干和星級評定標準，對公路和橋梁進行科學準確的詳細評定。需要對該系統(tǒng)進行評估。

3.5 提高工程設計的實用性

公路橋梁項目的關鍵要素是在項目開始前對設計進行管理，設計必須嚴謹，公路橋梁設計必須切合實際，現(xiàn)場勘察和現(xiàn)場設計，工作人員必須對現(xiàn)場進行實地勘察，了解現(xiàn)場的地面情況，深入到項目的細節(jié)，設計時必須規(guī)劃出具體的施工路線。規(guī)劃是項目的基礎，合理的規(guī)劃設計可以使項目實施更加順利，可以提高工作人員的專業(yè)水平，規(guī)劃團隊應嚴格保證橋梁項目的規(guī)劃科學性。橋梁的設計必須嚴格控制，每個細節(jié)都必須仔細檢查，盡可能將存在的各種安全隱患規(guī)避和及時處理。通常施工設計方案和實際的施工情況會存在一定差異，這些差異會給公路橋梁帶來隱患，因此必須嚴格按照國家標準進行設計，保證公路橋梁的設計水平，保證人們的安全通行。

4、公路橋梁養(yǎng)護的發(fā)展趨向

4.1 智能化

智能道路診斷意味著：路面檢查的自動化和專家路面管理系統(tǒng)。路面檢測的自動化與當前所使用的許多路面檢測工具是一致的，如彎沉工具、激光平整工具、橫向摩擦車、摩擦系數(shù)車等，這些工具都能夠收集路面數(shù)據(jù)。這些設備的技術大多比較成熟，但迄今為止的問題是，對路面進行檢測的設備，當前仍處在研發(fā)和試驗階段，沒有建立適當?shù)囊?guī)模，其中最典型的是南京理工大學和武漢大學開發(fā)的路面綜合檢測車。專家級路面管理系統(tǒng)對于測量的路面數(shù)據(jù)非常重要，因為它不僅可以分析和記錄一段時間內(nèi)測量的路面數(shù)據(jù)，還可以針對具體的路況提供合理的養(yǎng)護計劃。

4.2 常態(tài)化

我國道路專項養(yǎng)護措施的應用一般是在實際養(yǎng)護之后進行的，也就是所謂的 "事后養(yǎng)護"，即當?shù)缆烦霈F(xiàn)或似乎出現(xiàn)病害時才想起要進行養(yǎng)護，而實際應用預防性養(yǎng)護的速度相對較慢，要想真正將預防性養(yǎng)護應用到實際養(yǎng)護中，最重要的應該是提高數(shù)字智能的處理精度。

4.3 養(yǎng)護設備一體化

近年來，可以說中國的公路橋梁工程一直在蓬勃發(fā)展，但由于這種發(fā)展形勢，對公路建設的要求也在不斷提高。高速公路橋梁的安全、高效和公路交通的最重要體現(xiàn)是，如果繼續(xù)選擇傳統(tǒng)的維修方式，不僅效果不好，而且耗時長，最終影響公路橋梁使用的安全和暢通。

結語：

綜上所述，高速公路橋梁的養(yǎng)護經(jīng)常受到設計影響而導致質(zhì)量出現(xiàn)各種問題，同時在使用過程中還會受到自然環(huán)境和交通負荷的影響導致公路存在某些缺陷。為了預防和治理這些亂象，養(yǎng)護施工單位和人員必須創(chuàng)新，提高思想認識，結合公路建設的具體情況，才能落實養(yǎng)護措施。因此，及時整治質(zhì)量問題，才有可能防患于未然，最終提高國道、省道的使用質(zhì)量，保障車輛安全順利通行。