公路桥梁养护及维修加固施工技术研究
摘要
关键词
公路桥梁;养护;维修;加固施工技术
正文
前言
公路桥梁建成后,在运营过程中,因受车辆荷载和气候条件的影响,容易出现裂缝、车辙、坑槽等病害,导致结构承载力下降,稳定性和安全性难以得到保障。尤其是一些运营时间较长的桥梁,因养护与维修工作缺位,病害没有得到及时解决,使得桥梁的整体性能受到严重影响,留下安全隐患。因此,加强对公路桥梁养护和维修加固的研究非常重要。
1桥梁病害与成因分析
1.1板、梁病害
结合全面调研结果来看,既有道路的梁、板出现严重的裂缝,局部区域存在钢筋锈蚀、钢筋裸露问题。裂缝的整体宽度最大达到1.0mm。进一步的调研后发现,裂缝是因行车荷载的影响导致梁、板产生一定的弯矩,弯矩超过了梁板的抗弯极限,进而导致裂缝出现。裂缝目前尚未发现渗水现象,反映出裂缝未完全贯穿,且裂缝的宽度超过标准规定值。路面裂缝会对路面的整体性造成较大的影响,在行车荷载的持续作用下,裂缝如未及时进行处理,可能会贯穿整个结构层,进而导致路面渗水现象出现。
1.2墩、台病害
墩台基础主要是承受两方面的荷载:一是桥梁的上部结构传递而来的荷载;二是风荷载。此外,由于高速公路运输车超载、重载等现象促使墩台出现质量缺陷,例如,基础不均匀沉降、混凝土裂缝、钢筋锈蚀等。
1.3桥面病害
桥面部位的病害主要包括:裂缝、断裂等。究其原因,主要是因为桥面板的刚度过低,而导致桥梁结构在受到外部作用力时出现变形现象,进而导致裂缝出现,且裂缝发育的速度相对比较快。因此,必须要对桥面的危害予以重视。首先,桥面破损以后,其会在外部作用力的持续影响下进一步扩大。其次,桥面裂缝会对防水层造成影响,促使雨水顺着裂缝部位顺延至桥梁的下部结构中,会对桥梁的整体安全性与稳定性造成较大的影响。最后,桥面损坏会促使桥梁结构受到的荷载发生变化,促使梁板受到的荷载不均匀。
2公路桥梁养护及加固面临的重要性
2.1从使用年限上分析
当前我国许多公路桥梁投入使用周期较长,一些使用周期较长的公路桥梁所应用的传统施工技术、国家标准尚没有达到当前的技术要求,例如桥梁配筋直径、铺装截面、构件连接等技术参数均低于当前国家标准,这些公路桥梁的整体性能在过去虽然是符合设计标准的,但当前交通压力和公路桥梁使用频率都远远大于过去,因此这些建成年代较远的公路桥梁所承受的压力与当前需求不能匹配,容易对使用寿命造成影响,为了避免这些公路桥梁加剧损坏,养护和加固工作势在必行。
2.2从经济角度分析
桥梁加固技术比重新建设更利于提高公路桥梁的承载能力,降低重复建设现象,节省国家资金的损耗,因此大力发展公路桥梁加固技术是一件可持续发展的重要方略。另一方面,增强对公路桥梁施工技术的质量要求,能降低桥梁建设过程中所面临的施工风险,提高巩固桥梁的建设质量等同于增加了公路桥梁使用寿命,是经济发展的客观需求
3公路桥梁养护措施
3.1建立长效的养护制度
为提高公路桥梁设施维护和加固的质量和效率,必须针对桥梁养护的特征,收集、分析和研究相关数据,建立科学、完善的维修养护管理体系,以及动态化的工作机制,使公路桥梁养护过程更加规范化。同时,落实责任制,确保公路桥梁养护工作中相关人员各司其职、团结协作,共同做好养护管理工作,在公路桥梁运营过程中开展全覆盖的预防性养护工作,根据病害情况采取相应养护措施,并预测后续可能出现的病害,提前防治。
3.2实现养护检查常态化
维修检查是桥梁养护工作的重要组成部分,施工单位应制定科学、合理、完善的检查方法和标准,以确保工作养护得以标准化、规范化展开。检查时,应关注桥梁的结构和性能,发现问题及时修复,阻止裂缝等病害进一步发展,确保桥梁的使用安全性。
3.3采用先进的养护方法
近年来,很多新技术被应用于公路桥梁养护实践中,相较于传统的技术方法,新技术具备快捷性、有效性等优势。现阶段经常采用的新技术有如下4种:一是面料罩面技术。该技术使用的主要材料是橡胶沥青混合物,可以快速提高桥梁承载能力,改善桥梁平整度,施工工艺相对简单。二是乳化沥青密封技术。该技术主要用于修复桥梁表面出现的裂缝,且能够显著提高桥梁的防水性,提高路面摩擦力,提高交通安全性。三是碎石密封技术。该技术使用的材料主要是碎石。相较于前两种技术,该技术的施工效率更高,且能够提高路面摩擦力。四是防雾技术。该技术主要用于解决表面裂缝问题和修复局部松散道路,且操作过程非常便捷。
4公路桥梁加固施工技术
4.1体外预应力加固技术
体外预应力加固技术是一种当前公路桥梁加固的新兴施工技术,其与传统加固施工技术最大的区别是无需开展对旧桥体的施工,对旧桥的物理结构只施加较小的外力影响,对车辆通行的影响也较低,综合来看具有较好的施工效果。体外预应力加固技术主要工艺是通过计算公路桥梁内外部情况增设一定的具备防腐能力的预应力筋,利用外部预应力筋的预应力作用完善旧有的预应力加固体系,桥梁的部分预应力被预应力筋抵消,达到加固桥体、提升公路桥梁承载能力的目的。通过比较可以发现,体外预应力加固技术加固的公路桥梁能够提升约35%的整体性能,结构裂缝率、构件变形等现象均大大减少,受拉区预应力、抗弯刚度、承载力均大大增强。
4.2粘贴钢板加固技术
粘贴钢板加固技术,是指利用一些特殊的黏合剂,如EP和建筑结构胶,增强混凝土构件的承载能力。这些特殊的黏合剂包括优质的钢板和钢筋,它们都具有很好的抗拉和耐压性。这种方式不仅可以增强构件的承载能力,还能有效地阻止裂纹的产生。与传统的加固方法相比,该方法操作简单,无须使用太多的材料,也无须消耗太多的土地,允许在任何地方安装和粘贴,并可以改变安装区域。但是,安装完成后,必须清除接头,并对螺丝钉孔进行深入挖掘,否则将有可能损害建筑物的稳定性。为了确保公路桥梁在使用期间不受恶劣环境的影响,必须对其进行有效的防腐处理,这将会大大提高其维修和保养成本。
4.3增大截面加固技术
目前,增大截面加固技术的应用较为广泛。它是在原有结构的基础上,在其周边添置更多的支撑和抗拉材料,并增强其抗拉和抗剪强度,以此来改善桥梁的抗震性能和抗拉强度。这种方法的施工工艺相对比较简单,在国内已经积累了较丰富的经验,该方法也同样适用于其他类型桥梁的加固,包括跨度较小的T梁桥。这种方法既有助于改善桥梁的结构稳定性,又有助于维护其完整性。此外,这种方法还有助于修补受损的混凝土结构,延长其寿命,能够显著改善桥梁的结构强度,并且比传统的施工方式更安全、更经济。这种技术的优势体现在它能够更快地完成桥梁的安装,而且无须停止施工,就能够很快地完成桥梁的维护和保养。
4.4对结构基础或桩基进行补强
以上加固公路桥梁结构稳定性或补强桥体承载力的有效思路,一方面,扩大公路桥梁的结构基础能够有效扩大桥梁底面积,添加桩基以有效应对墩台沉降等问题;另一方面,弥补公路桥梁基础埋深过大和基础承载力不足的桥梁。拓展基础底面积后如果在地基强度较高的条件下,有效地补充部分桩基以应对原有桩基的不均匀沉降、埋深不足等问题,对公路桥梁进行结构加固,增强桥梁承载力。
5公路桥梁施工及加固常用施工质量控制措施
5.1加强公路桥梁施工准备中的质量控制
充分且良好的施工准备阶段是保障公路桥梁施工及加固质量的基础,施工准备往往涉及多头因素,包括材料、计划、人力、设备等等,无一不与施工质量有密切关系,只有这些因素全部健全且配置得当才能够对提高工程质量起到正向促进作用。因此在材料方面,要关注和控制建筑材料的质量、用量、储存和运输;在施工设备方面,要注重进场设备和器材的合格检查工作;在人力资源方面,要着重考察施工人员的专业资质和工作经验等层面,在计划方面,要构建符合施工现场情况的施工技术文件审查、图纸会审、技术交底工作等方面的计划性方案,确保施工文件齐全且内容完善,充分地为公路桥梁施工与加固工作的保障准备夯实基础。
5.2引进先进的技术与设备
技术与设备是保障公路桥梁施工及加固技术的第一生产力,早年我国通过引进国外的先进技术、设备大大推进了公路桥梁的建设事业。如今我国在公路桥梁建设设备方面走在国际前列,涌现了一批现代化的、先进的公路桥梁基建设备,与过去的设备相比具备更高的技术标准和,施工安全性,而且有利于降低建设成本,提高企业经济效益。施工企业管理人员要积极应用现代化施工技术与设备来保障公路桥梁施工及加固技术的工程质量,增加设备涉事方面的费用投入,应用新设备,淘汰旧设备,除此之外还要借鉴优秀建设单位的施工技术和设备应用经验,提高自身的竞争力。
5.3完善公路桥梁施工质量控制制度体系
进一步完善公路桥梁施工质量控制保障体系,处理好施工周期、施工环节、施工细节三者之间的关系,施工现场管理制度要与施工环境、施工情况相适应,使公路桥梁的施工质量充分受到制度管理体系的保驾护航。施工技术人员、施工管理人员要对岗位责任进行明确分配,施工管理责任要具体、可执行、规范化程度高,对公路桥梁质量控制提供切实的制度保障。
5.4提高施工技术质量监管的力度
施工质量监督管理力度方面的缺失是许多公路桥梁质量问题产生的根本原因之一,由于缺乏质量监管导致公路桥梁在施工阶段就埋下各种隐患,所以施工单位领导层要关注施工技术和施工进度,工程质量要展开常态化检验,对于施工质量问题的追责要落实到具体的负责人,保证在公路桥梁的施工监管方面不出现明显漏洞。除此之外,要积极贯彻国家监理制度,发挥监理人员在施工技术质量管理中的作用,重视施工现场的监理和、核查工作。
结束语
当前我国已建成公路桥梁体谅占总体公路桥梁建筑体量的75%以上,所面临的破损问题是施工技术及加固技术要应对的主要矛盾之一。应用新型施工技术能够最大限度保证新建公路桥梁的施工质量,而加固施工技术则对已建成的公路桥梁长期使用下积累的破坏、隐患问题是维护其使用功能、延长其使用寿命,降低安全事故发生频率的重要手段,因此施工企业必须科学分析工程现状或桥梁情况,科学合理地使用施工技术及加固施工技术,提高公路桥梁整体性能与质量。
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