西安公路管理局 陕西西安 710003
摘要:交通运输业作为我国国民经济的基础产业,是联系生产、分配、交换和消费各个环节的枢纽,是沟通城乡之间、工农之间、地区之间,以及国家之间进行社会、经济、文化等联系的重要桥梁。高架桥梁是交通运输体系中的重要一环,具有对周围环境影响小、直接占地少、有利环境保护等优点,在运输、通行等方面起着举足轻重的作用。但是,相比其它交通基础设施的服务水平和通行能力仍存在较为明显的差异。同时,高架桥梁病害问题也较为突出,轻则导致交通不便,重则制约经济发展。因此,想要提高高架桥梁的运输能力,促进我国经济发展,就必须重视高架桥梁的维护保养和病害处理,运用高效技术手段,对桥梁进行定时检查、维护、加固,延长高架桥梁的使用寿命。
关键词:高架桥梁;病害;养护方法
1 高架桥梁病害
1.1 脱空支座
高架桥梁中的梁体与支座是不可分开的,并且在建设过程中还要特别加固,保证高架桥梁的承载力,但是在高架桥梁长期使用过程中常常会出现梁体与支座相分离的问题。首先,在高架桥梁施工过程中由于施工技术相对落后,导致梁体与支座连接的不紧密,因此在施工过程中就很容易出现支座脱空问题。其次,错误的支座安装方式也会导致支座脱空,高架桥梁支座在使用过程中会承受巨大的压力,为了避免支座变形,一般安装支座时会对支座进行变形处理和不密贴处理,如果处理不当,就会使支座受力不均匀。再加上车辆的来回碾压,与梁板产生共振,梁体与支座容易分离,进而影响高架桥梁的使用寿命。最后,支座安装时气温过低或者再次过高,后期梁体伸缩量也过大,也会导致支座的纵向一侧出现难以恢复的半脱空现象发生。
1.2桥面裂缝
一般来说,多呈现为桥面铺装层发生开裂,表层出现裂缝。具体原因有二。其一,客观因素所致。高架桥、立交桥在大中城市比较普遍,桥梁道路及周边区域人流密集,所以桥梁工程最优先考虑的自然是“安全”,即保障人们群众的出行安全。所以,目前国内绝大部分的大中城市,道路桥梁表面铺装基本都是采用半刚性的结构。半刚性结构最大的优势在于使桥面表层更加结实、坚固。但是,负面影响也较为严重,即受到天气因素的影响偏高。例如,昼夜温差大,特别是我国北方城市,桥面对温度非常敏感。
其二,人为因素。如上述所言,再加上很多过往车辆超载超速等行为现象,最终使得铺装层变得很脆弱,长期处于超负荷磨损、挤压环境下,混凝土性能下降,裂痕明显。
1.3 钢筋锈蚀
钢筋锈蚀是高架桥梁中比较常见的病害,钢筋锈蚀会破坏高架桥梁的内部结构,并且锈蚀的速度会越来越快,一旦出现锈蚀问题,高架桥梁的承载力会随着时间的推移越来越小,最终诱发高架桥梁安全事故,因此在对高架桥梁进行检验和维修时,工作人员特别重视锈蚀问题。首先,为了防止高架桥梁发生锈蚀,一般都会在钢筋表面涂上致密的氧化膜,但随着时间的推移,周围的氧化膜遭受破坏,导致钢筋直接暴露在空气中,进而与空气发生电化学反应,导致钢筋锈蚀。其次,近年来环境污染问题越来越严重,空气中酸性气体增多,加快了钢筋表面养护膜的破损速度。最后,一旦钢筋出现锈蚀之后,锈蚀的面积就会迅速扩大,一般可以扩大原有钢筋体积的10倍。因此腐蚀后的钢筋会给周围的混凝土一个挤压力,导致周围的混凝土出现开裂、表层剥落等问题,久而久之混凝土结构遭到破坏,最终混凝土的承压力逐渐变小,给高架桥梁埋下安全隐患。钢筋出现锈蚀之后,钢筋的断面就会减小,抗弯能力也会变弱。
2 高架桥梁养护管理研究
2.1 高架桥梁裂缝的养护管理
在对高架桥梁裂缝进行养护管理的过程中,相关工作人员需要对桥梁混凝土的结构硬度情况进行充分调查,通过使用专业仪器对混凝土结构的硬度进行检测,同时对其硬度等级进行评定。在检测过程中,如果发现混凝土结构的硬度与施工标准之间存在差异,需要采取相应措施对其进行及时预防养护管理,如使用环氧树脂材料对高架桥梁裂缝进行封闭养护。
可以在高架桥梁板底部粘贴碳纤维布,进而缓解高架桥梁的裂缝问题,使桥梁结构的强度得到有效提升;还可以对桥梁表面的混凝土进行凿毛操作,然后使用高强水泥浆保护层对高架桥梁表面进行喷涂,以实现对桥梁进行修补养护管理的目的。
2.2 桥梁支座病害以及伸缩缝病害问题的养护管理
对高架桥梁而言,支座及伸缩缝是高架桥梁易出现病害的关键位置,因此在对高架桥梁病害进行养护的过程中,桥梁支座病害以及伸缩缝病害问题应引起相关工作人员的重视,做到以下四点。
(1)如果桥梁伸缩缝已经出现损坏,需要对其进行及时更换,施工中需对操作流程进行严格监督和管理;
(2)如果伸缩缝出现损坏的原因是桥梁沉降造成的,就需要从桥梁的下部结构入手进行加固和整修。特别是高架桥梁的地基结构,通过这种养护管理措施可有效提升整个高架桥梁的稳定性,进而实现对高架桥梁养护管理的目的;
(3)相关人员要对桥梁伸缩缝中的垃圾以及其他物质进行定期清理,避免因异物对桥梁伸缩装置的正常使用造成的影响;
(4)养护过程中使用具有快凝、高强特性的混凝土对桥梁进行养护,同时引导交通,避免影响桥梁伸缩装置的养护工作。
2.3 桥梁钢筋腐蚀问题的养护问题
相关人员在对桥梁钢筋腐蚀问题进行养护管理的过程中,主要从以下几个方面入手。
(1)需要对高架桥梁的实际运行情况进行定期检查,特别是高架桥梁中钢筋的腐蚀情况。一旦发现钢筋表面的保护层出现问题,比如出现裂缝或者脱离等问题时,相关人员需要及时使用环氧树脂对其表面进行涂抹;如果钢筋被腐蚀的情况比较严重,需要增加保护层厚度。
(2)采用比规定范围低的水灰度加强钢筋混凝土的密实度,确保空气不能透过混凝土保护层侵蚀到钢筋。这一步骤应当在混凝土浇筑环节完成,可以在混凝土中加入矿渣粉、粉煤灰等材料,在搅拌时,必须进行高强度的振捣实验,通过这种方式排空模板内残存的空气,防止钢筋腐蚀。
(3)及时排出公路路面上的积水,避免路面雨水渗透到桥梁内部,对钢筋造成更严重的腐蚀。
2.4 强化高架桥梁的检测
强化高架桥梁检测是养护管理工作中的一项重要措施。在对高架桥梁进行检测时,需要根据桥梁的实际情况选择检测设施以及相应技术,对检测数据进行整理和分析,同时结合整理和分析的结果建立相应数据库,为日后养护提供重要依据。需要特别注意的是,在实际检测过程中,应对高架桥梁最易出现病害的位置进行重点检测,以起到预防的作用。
2.5 完善高架桥梁技术数据文件
由于对高架桥梁进行养护会涉及诸多方面,并且对具体细节也有较高要求。因此,相关人员在开展工作的过程中,需要对相关数据进行完善,从而使高架桥梁的养护管理工作能够顺利进行下去。具体需要从以下两方面着手。
(1)对需要进行养护的高架桥梁信息进行全面调查和收集,在正式开展工作前做好设计、施工以及相关检测数据的整理,还需要对后期维修以及加固工作的开展情况进行收集,建立一套专属档案,以此为后期正式开展养护管理工作提供重要保障;
(2)充分利用档案中的信息,尤其是与高架桥梁加固和维护相关的文件,要将其作为开展桥梁养护管理工作的重要参考依据。
2.6 建设强大的路政管理队伍
开展高架桥梁养护管理工作需要强大的路政管理队伍作支撑。首先,队伍中的工作人员应具备丰富的专业知识以及工作经验;其次,需要对工作人员进行定期培训,不断提升他们的专业技能,端正工作人员的工作态度;最后,制定一套完善的管理制度,将高架桥梁养护管理责任落实到个人,以此激发工作人员的工作热情以及积极性。
3 结语
高架桥梁的养护管理工作至关重要,不但能够有效延长高架桥梁的使用寿命,还能改善高架桥梁的使用效果,使驾驶人员在行车过程中的安全性及舒适性得到保障,进而实现高架桥梁的价值。基于此,相关人员应定期对高架桥梁进行检查和养护管理,坚持预防与治理相结合的养化管理原则,力求将高架桥梁养护管理工作做得更好。
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