叶全斌
陕西通宇公路研究所有限公司 陕西省西安市 710118
摘要:通过对我国公路中小跨径桥梁常见病害类型的调研和当前危桥改造面临的主要矛盾的分析,提出了危桥改造要点,供同行参考。
关键词:公路;中小跨径 ;危桥改造;问题探讨
1引言
近几年,我国公路建设蓬勃发展,在役桥梁数量逐渐递增,同时,随着服役时间的延长,早期修建的桥梁越来越多出现了各种病害,尤其是上世纪四五十年代修建的公路中小跨径桥梁,包括钢筋石拱桥、钢筋混凝土梁桥、双曲拱桥等,越来越多的桥梁出现的了梁体开裂、拱圈砌石脱落、支座脱空、基础冲刷、桥面渗水等,已严重危及到人民群众的生命安全,因此十分有必要针对危桥的病害现状、改造面临的困境和加固维修技术展开研究。
2中小跨径桥梁主要病害
根据上部结构、下部结构、基础及桥面附属设施可将危桥的主要病害分为以下几个方面。
2.1上部结构
钢筋混凝土梁桥上部结构主要病害有梁体弯曲裂缝、腹板剪切裂缝、扭转裂缝、钢筋锈蚀、混凝土破损、露筋、蜂窝、麻面、泛碱、风化、泛白、铰缝渗水等,轻者影响桥梁耐久性,重者导致结构承载力显著降低,危及桥梁安全。
拱桥主要分石拱桥、钢筋混凝土拱桥两类,石拱桥主要病害包括拱桥砌石风化、脱落、砌缝渗水、侧墙开裂、外倾等。钢筋混凝土拱桥病害有拱波、拱肋开裂,梁体下挠等。
2.2下部结构及基础主要病害
下部结构桥墩病害根据产生的时间可分为初始缺陷和运营后新增病害两大类,主要病害形式有桥墩倾斜、墩柱环状裂缝、盖梁竖向裂缝,混凝土冻融剥落、露筋、蜂窝麻面等。桥台主要病害有桥台前墙、侧墙、背墙开裂、混凝土劣化、剥落等。扩大基础和桩基础病害有洪水冲刷掏空、基础滑移、不均匀沉降、桩身开裂、混凝土冻融剥落、钢筋外露锈蚀等。
下部结构墩台运营后新增病害原因有温度收缩、地震作用引起的裂缝、洪水冲刷、冻融循环导致的混凝土剥落、养护维修不到位导致结构体系改变等。当桩基础顶面距自然地面太浅,洪水冲刷,桩身裸露,钢筋锈蚀,桩的自由长度加长,致使横向刚度降低,整体稳定性差;打入桩桩身受损坏,受水冲击侵蚀产生空洞,钢筋外露锈蚀,严重影响桩基承载力。
2.3附属设施主要病害
附属设施病害包括桥面伸缩缝堵塞、型钢断裂,桥面纵横向开裂,防撞护栏破损、缺失,人行护栏损坏、破损露筋,桥面泄水管堵塞、支座脱空、滑移、掉落,墩台盖梁挡块开裂,桥台搭板不均匀沉降,桥台锥坡水毁、开裂、塌陷,交通标志标线缺失、桥头标志牌损坏等。
3危桥改造面临的问题
当前,随着危桥数量的与日俱增,危桥改造应当提到重要的议事日程,然而,基于多种原因,危桥改造仍面临着多种问题亟需解决。
3.1危桥改造认识不到位
过去相当长一段时间,我国普遍形成了 “重建轻养,养路不养桥”的习惯。桥梁运行中出现一些早期病害不能得到及时有效的治理,从而诱发严重病害,危及桥梁自身安全。在实际养护过程中,较多的管理人员认为危桥改造不出政绩,有关部门不愿投入资金,于是造成了有行无市的局面。近年来,虽然危桥改造认识逐渐得到加强,但仍有部分领导认识不到位,应尽快扭转危桥改造不如建新桥显政绩的想法、做法。
实践证明,维修和改造危桥,维持和提高桥梁承载能力,满足现行通行需要,是消除交通安全隐患,提高公路通行能力和服务水平的有效途径,也是检验公路部门管养水平的重要标准之一。
3.2危桥原始资料难以查阅
危桥的调查、勘察、研究分析是改造危桥最根本的理论基础。由于管理制度不完善,五六十年代前所建的桥梁较多均没有完善的技术档案和关键性技术资料,包括结构尺寸、配筋、荷载等级、养护维修历史资料等,为桥梁维修、加固带来很大的难度。
3.3 危桥改造技术有待进一步完善
危桥改造技术难度大,技术要求高,既要考虑危桥的利用,又要考虑新旧的结合。每座桥的情况千差万别,通用性差,使有能力的勘察、设计、施工、监理单位不愿介入。同时,危桥改造是一项专业性、技术性很强的工程,从事危桥改造的技术人员严重不足,加固与维修的技术和材料严重缺乏,是我国养护部门普遍面临的问题。目前,发达国家特别是美国、日本等对加固维修桥梁的技术和材料领先我国30—40年,而且形成了一整套成熟完善的危桥改造技术和制度。因此,要加快危桥的改造步伐,提高危桥改造技术,在借鉴外国先进技术的基础上,加大危桥改造研究,探求新工艺、新材料、新技术,寻找一条最佳的捷径。
3.4 危桥改造资金缺乏,应多方筹措
危桥改造应切实与现行公路状况相适应,与经济发展相适应,而改造缺乏资金一直困绕着公路管理部门的一大难题。危桥的改造不仅关系到现有公路网络的完好程度和通行效率,而且关系到国民经济的进一步发展和人民生活水平的提高,关系到人民群众生命财产的安全和社会的稳定。因此,危桥的改造不仅仅是公路养护部门的事,各级政府和有关部门应从大局出发,加大资金投入,尽早消灭危桥隐患。
4危桥改造的几个要点
4.1危桥加固原则
危桥加固改造要坚持“充分利用,厉行节约,统筹考虑,逐步解决”的原则,要积极推广新技术、新工艺、新材料和新设备,解决危桥加固与改造等实际生产上的技术难题,从根本上解决危桥的隐患。
4.2调查“把脉”,对症下药
危桥改造进行加固、维修或重建之前必须通过系统性的检测、调查、计算、决策和预算,以确定合理的设计、施工方案,对症下药,根治病害。
危桥加固维修之前,应根据实桥概况针对性的进行桥梁检测,以掌握桥梁真实状态,包括外观检测(桥面系检测、上部结构检测、下部结构检测)、实体参数测量(括混凝土强度检测、混凝土碳化深度检测、钢筋位置及混凝土保护层厚度检测)、现场静动载试验和承载能力判定等。只有在详细调查的基础上进行设计,加固的方案才可信、可靠。
4.3统筹规划、逐步解决
通过公路普查,各地市公路管理部门应对每条干线公路的危桥病害情况全部摸清,并根据每条干线公路状况及危桥实际情况,先急后缓,合理安排,逐步加固危桥,全面提高桥梁的安全性。
4.4加强桥梁工业化的进程
桥梁工业化是指从手工操作的小生产方式逐步过渡到社会化大生产方式的全过程,是生产方式的一次重大变革。实现工业化,要经历一个相当长的发展过程。要用大工业的生产方式来维修改造桥梁。整体来讲,通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式,来代替传统建设中分散的、低水平的、低效率的手工生产方式,尤其是加强旧桥加固改造构件的工厂化生产、施工安装的机械化和组织管理的科学化,满足社会经济持续快速发展的需求。
4.5 加强培训,提高人才素质
危桥的改造是一种专业性、技术性较复杂的建筑物,公路部门应加强对各类人员的技术培训,通过培训提高对危桥改造的知识和水平,掌握危桥检查、检测、维修加固的一些方法,了解国内外危桥改造的发展方向。设计、施工、监理及养护单位应定期召开技术研讨会,从各自的角度交流经验,存在的问题以及研究今后的发展方向,以便于改进设计,促进施工,方便养护,使危桥改造工作步入一个新的阶段。
5结语
公路中小跨径危桥数量多、任务重、难度大,各级管理部门和工程技术人员应提高认识、加大人才培训、探索加固新材料新技术,加强工业化进程,以尽快消除公路危桥改造的瓶颈,确保公路的完好畅通。
参考文献:
[1]刘明.浅析高速公路桥梁加固的施工技术[J].黑龙江科技信息, 2014(6).
[2]盛运顺.高速公路桥梁加固施工技术要点探析[].交通标准化,2013(17).
[3]钟运涛分析国省干线公路桥梁的加固、改造与养护[J] .公路交通科技:应用技术版2019,0(12):224-226.