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【摘 要】公路桥梁养护技术与加固技术是公路养护部门首要的职责,根据不同的路况不同的桥梁进行不同的养护和采取不同的加固方法。在道路工程建设中加强对施工质量的控制力度, 不仅能够保证工程质量、 确保行车安全、 延长道路的使用寿命, 还能避免因返工或大修而给国家带来经济损失。公路养护也是一样,只要做好精细化养护,对延长道路的使用寿命,保证道路安全也是功不可没的,对存在一定缺陷的桥梁进行加固,也是很有必要的。
【关键词】公路桥梁;养护管理;加固技术
一、桥梁养护管理存在的问题
随着国民经济的快速发展,公路运输的发展更可谓突飞猛进,我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高。在日趋增大的车辆荷载的作用下,技术状况快速下降,对人民群众的生命财产安全构成了威胁,桥梁垮塌事件也时有发生。从总体情况看,当前公路桥梁的失养导致病害产生,主要体现的问题是
1、桥梁养护有制度但未落实;
2、基础工作薄弱,如桥梁管理系统数据更新不及时,未真正应用培训、技术咨询、新技术应用不够检测手段不足;
3、对病害处治不够及时,加固技术也相对落后;
4、对病危桥梁的维护和改造缺乏计划性,未落实一定的专项资金。鉴于以上现状,建立健全桥梁管理制度,加强桥梁检测维护工作;
5、养护难度较大,主要是因为公路桥梁养护和维修加固的经费比较缺乏,很多先进桥梁检测维修加固的技术等不能得到及时的引进和采用;
6、桥梁护栏、构件损坏后维修不及时,很多桥梁的护栏都是残缺不全 的,严重影响车辆和行人的安全。真对以上问题要切实加强桥梁养护和管理。
二、桥梁的预防性养护
预防性养护就是在桥梁还没有发生明显性病害的时候进行的养护,目的是为了防止或减缓病害的进一步发展,延长桥梁使用寿命和年限,达到增强桥梁耐久性的目的,其内容一般包括以下几个方面:
(1)对栏杆损坏进行及时修复,修复前在桥梁两岸设置安全及警示标志,确保过往车辆和行人安全。(2)封闭裂缝,对轻微裂缝可以采用贴纸条办法观察,检查疏通泄水孔。 (3)修补缺损混凝土、漏筋,防止锈蚀。(4)对保护层偏薄、混凝土空隙率大、环境湿度大的部位进行防水处理。(5)对漏水、渗水部位进行观察修理。(6)对伸缩缝、支座及时进行清理、维护,保持干净整洁。(7)对钢结构及金属构件进行清洁。(8)对调治和附属构造物进行维护修补。
三、定期对公路桥梁进行质量检测
加强公路桥梁质量检测,只有这样,才能及时的掌握与了解桥梁各构部件实际状况与完整率,准确评定出桥梁的技术状况,以评定结果为依据,加强桥梁管理,并编制详细完善的监测方案与检测周期,通过高效的措施,确保桥梁处于良好状态下,安全有序的运行。另外,在对公路桥梁施工安全管理的同时,还应加强公路旧桥梁养护管理工作,由于一些运营高速公路支线上跨桥梁、地方公路桥梁管理与养护责任不够明确,桥梁的技术资料不完整;还有部分运营桥梁上跨铁路,一些占用铁路净空的检查、养护及维修工作无法和铁路管理部门良好的协商,直接影响到了日常养护与管理工作效率的提高。
(1)配备专业的检查人员;要想对桥梁的具体情况加以了解,就必须对其进行全面的检查,而这就需要配备专业的检查人员,并且,在这些人员中,要有一部分具備桥梁的专业知识,实践经验丰富,对自己管理范畴内的桥梁的病害历史有一定的了解(指的是专业的常规维修队伍,不得使用临时拼凑的人员);还要在桥梁上安装设置固定和活动的检查设备,检察人员必须随身装着观察仪表。
(2)加强日常维护保养工作;首先,做好桥面清理、泄水孔疏通工作,确保桥梁的功能完好;其次,对桥梁中存在的脱落、露筋、裂缝等诸多的问题进行全面的维修处理。最后,凡是箱梁梁体和空心板出现渗漏情况的桥梁必须打孔疏水,并且,还要第一时间疏通箱梁通气孔,以保证箱体内处于干燥通风状态下。
(3)严格遵循中小桥梁的定期检查周期;通常情况下,定期检查每年进行一次,关于特殊检查应根据实际需求来定,并且,交由能力水平高的单位负责此项工作。检查过程中,要对病害进行全面分析,了解维修、中修、大修的具体工作量,然后,按轻重程度制定详细的维修或中修、大修工作计划与安排实际所需资金。另外,如:在对过省干线桥梁日常检查中发现存在结构性突发病害问题,养护单位应及时的将此情况报告给市处养路科,并同时采取相应的管理与养护措施,防止安全事故的发生。
四、加强公路桥梁养护与管理应采取的措施
1、桥梁应急检查
桥梁应急检测是指桥梁遭受地震、洪水、风灾、车辆撞击或超重测量自行通过等紧急情况或发生突发性严重危害时,为及时得到构筑物状态的信息而进行的检查。应急检查由上级管理机构的专职桥梁养护工程师主持。桥梁应急检测应首先进行桥梁现场检测勘查,根据桥梁是否破损,必要时采用专门的仪器设备或试验等特殊手段和科学分析方法,进行桥梁病害检测原因、破损程度和承载能力,以便采取相应的加固、改造措施。
2、桥梁专门检查:专门检查是对桥梁结构检测及部件的材料质量和工作性能所存在的缺损状况进行详细检查、试验、判断和评价的过程。
3、公路养护措施:近几年公路水毁主要有路基沉陷,路基坍塌,桥梁破坏,防护与加固工程损坏等类型。公路水毁要以预防为主,及时清除水毁隐患,防患于未然,只要能从公路的设计、施工、养护等方面重视水毁,采取措施得当,公路水毁将会得到有效控制。
五、公路桥梁养护与维修加固的具体措施
1、公路桥梁维修加固的一般流程:第一步:对桥梁进行养护检查,形成桥梁养护状况的评价,制定出具体的养护与维修加固方案,第二步:小修。第三步大中修或加固维修。第四步根据需要进行升级改造或重修改建。
2、桥梁伸缩缝问题的养护与维修加固:1)、表面处理法,在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料,以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝,要设法使用有伸缩性的材料。2)、注浆法,在裂缝中注入树脂或水泥类材料,以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂,多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用,可以增强裂缝部位的整体性,是一种防止裂缝继续发展的好办法。3)、充填法,这是一种适合于修补较宽裂缝的方法,具体做法是沿裂缝凿一条深槽,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。4)、表面喷涂法,喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层,来封闭裂缝的修补方法。喷浆前,需要把结构表面的剥离部分除去,再用水冲洗清洁,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。5)、粘结钢板封闭法,当钢筋硂构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。 梁式桥上部结构加固技术主要有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法、增设纵梁加固法。加大截面加固法采用增大构件的截面面积,根据荷载大小和净空条件不同,可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。外部粘贴加固法系用型钢、玻璃钢等材料通过环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部,以提高结构承载能力的一种方法。适用于构件尺寸受限制但又必须大幅度提高结构承载能力的场合,必须保证粘和剂的质量 外部预应力加固法指运用预应力原理,在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力,可以抵消部分自重应力,起到卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。改变结构体系加固法通过增设支撑或桥墩,把简支变为连续、在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁,以减小梁内控制截面峰值弯矩,提高承载能力的一种加固方法。增设纵梁加固法在桥梁墩、台基础稳定,并具有足够承载能力的情况下,可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁,这些新梁与旧梁连接在一起共同受力。由于应运中的车辆荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原梁中所受荷载得以减少,加固后的桥梁承载能力和刚度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时,兼有拓宽的作用。此法适用于梁体结构基础完好,而承载能力不能满足要求的场合。
3、梁的加固改造:随着交通量的不断增加,许多桥梁结构的承载能力已无法满足现有交通量及车辆荷载。应对桥梁结构进行定期检查,检查其实际安全承载力。当发现重大病害和不能满足运输要求的桥梁时,宜进行彻底的整治加固,改善和更新。以恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限.提高原有橋梁建筑物的荷载等级和通行能力。桥梁的加固改造技术包括增大构件截面改造技术、粘贴加固改造技术、增加辅助构件的加固改造技术、变简支梁为连续梁法以及旧桥加宽技术等。
4、桥梁结构加固新技术——锚喷:随着施喷机具的发展以及速凝剂的采用,人们把喷射硂与锚杆、钢筋网等配合起来使用,促进了锚喷技术的完善。实践证明,锚喷技术完全可以应用于桥梁上部结构的加固增强。喷射硅的性能喷射硅在工艺材料及结构等方面与普通现浇硅相比有许多优点。施工中需加入速凝剂,因而又具有快凝、早期强度高的特点;锚喷技术不用或只用侧向模板,其运输、浇注、捣固合并为一道工序、设备简单、占地面积小、施工机械化程度高、速度快、效率高、节省劳动力;可设计性强,即按照加固整治的实际需要可在拱腹下施喷形成各种结构类型;不中断交通。
5、公路桥梁维修加固时应注意的问题:与新建桥梁工程相比,旧桥的维修加固施工有许多不同的特点:维修加固的标准与设计时所采用的标准往往不同,维修加固工作的难度要比新建的大。桥梁维修加固方法有很多是新的施工工艺。桥梁维修加固施工中对原有结构的拆除、清理工作量大而繁琐,并常常隐含很多不安全因素。在维修与加固时应尽量减少对原有结构的损伤,并充分利用原有的结构构件,且保证原有结构保留部分的安全性与耐久性。
参考文献:
[1]袁维;公路桥梁养护技术与管理措施探讨[J];科协论坛(下半月);2010年06期.
[2]毛东生;浅谈公路桥梁养护的重要性[J];技术与市场;2012年06期.
[3]吴中文;桥梁病害分析与检测维护[J];科技创新导报;2010年22期.
【关键词】公路桥梁;养护管理;加固技术
一、桥梁养护管理存在的问题
随着国民经济的快速发展,公路运输的发展更可谓突飞猛进,我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高。在日趋增大的车辆荷载的作用下,技术状况快速下降,对人民群众的生命财产安全构成了威胁,桥梁垮塌事件也时有发生。从总体情况看,当前公路桥梁的失养导致病害产生,主要体现的问题是
1、桥梁养护有制度但未落实;
2、基础工作薄弱,如桥梁管理系统数据更新不及时,未真正应用培训、技术咨询、新技术应用不够检测手段不足;
3、对病害处治不够及时,加固技术也相对落后;
4、对病危桥梁的维护和改造缺乏计划性,未落实一定的专项资金。鉴于以上现状,建立健全桥梁管理制度,加强桥梁检测维护工作;
5、养护难度较大,主要是因为公路桥梁养护和维修加固的经费比较缺乏,很多先进桥梁检测维修加固的技术等不能得到及时的引进和采用;
6、桥梁护栏、构件损坏后维修不及时,很多桥梁的护栏都是残缺不全 的,严重影响车辆和行人的安全。真对以上问题要切实加强桥梁养护和管理。
二、桥梁的预防性养护
预防性养护就是在桥梁还没有发生明显性病害的时候进行的养护,目的是为了防止或减缓病害的进一步发展,延长桥梁使用寿命和年限,达到增强桥梁耐久性的目的,其内容一般包括以下几个方面:
(1)对栏杆损坏进行及时修复,修复前在桥梁两岸设置安全及警示标志,确保过往车辆和行人安全。(2)封闭裂缝,对轻微裂缝可以采用贴纸条办法观察,检查疏通泄水孔。 (3)修补缺损混凝土、漏筋,防止锈蚀。(4)对保护层偏薄、混凝土空隙率大、环境湿度大的部位进行防水处理。(5)对漏水、渗水部位进行观察修理。(6)对伸缩缝、支座及时进行清理、维护,保持干净整洁。(7)对钢结构及金属构件进行清洁。(8)对调治和附属构造物进行维护修补。
三、定期对公路桥梁进行质量检测
加强公路桥梁质量检测,只有这样,才能及时的掌握与了解桥梁各构部件实际状况与完整率,准确评定出桥梁的技术状况,以评定结果为依据,加强桥梁管理,并编制详细完善的监测方案与检测周期,通过高效的措施,确保桥梁处于良好状态下,安全有序的运行。另外,在对公路桥梁施工安全管理的同时,还应加强公路旧桥梁养护管理工作,由于一些运营高速公路支线上跨桥梁、地方公路桥梁管理与养护责任不够明确,桥梁的技术资料不完整;还有部分运营桥梁上跨铁路,一些占用铁路净空的检查、养护及维修工作无法和铁路管理部门良好的协商,直接影响到了日常养护与管理工作效率的提高。
(1)配备专业的检查人员;要想对桥梁的具体情况加以了解,就必须对其进行全面的检查,而这就需要配备专业的检查人员,并且,在这些人员中,要有一部分具備桥梁的专业知识,实践经验丰富,对自己管理范畴内的桥梁的病害历史有一定的了解(指的是专业的常规维修队伍,不得使用临时拼凑的人员);还要在桥梁上安装设置固定和活动的检查设备,检察人员必须随身装着观察仪表。
(2)加强日常维护保养工作;首先,做好桥面清理、泄水孔疏通工作,确保桥梁的功能完好;其次,对桥梁中存在的脱落、露筋、裂缝等诸多的问题进行全面的维修处理。最后,凡是箱梁梁体和空心板出现渗漏情况的桥梁必须打孔疏水,并且,还要第一时间疏通箱梁通气孔,以保证箱体内处于干燥通风状态下。
(3)严格遵循中小桥梁的定期检查周期;通常情况下,定期检查每年进行一次,关于特殊检查应根据实际需求来定,并且,交由能力水平高的单位负责此项工作。检查过程中,要对病害进行全面分析,了解维修、中修、大修的具体工作量,然后,按轻重程度制定详细的维修或中修、大修工作计划与安排实际所需资金。另外,如:在对过省干线桥梁日常检查中发现存在结构性突发病害问题,养护单位应及时的将此情况报告给市处养路科,并同时采取相应的管理与养护措施,防止安全事故的发生。
四、加强公路桥梁养护与管理应采取的措施
1、桥梁应急检查
桥梁应急检测是指桥梁遭受地震、洪水、风灾、车辆撞击或超重测量自行通过等紧急情况或发生突发性严重危害时,为及时得到构筑物状态的信息而进行的检查。应急检查由上级管理机构的专职桥梁养护工程师主持。桥梁应急检测应首先进行桥梁现场检测勘查,根据桥梁是否破损,必要时采用专门的仪器设备或试验等特殊手段和科学分析方法,进行桥梁病害检测原因、破损程度和承载能力,以便采取相应的加固、改造措施。
2、桥梁专门检查:专门检查是对桥梁结构检测及部件的材料质量和工作性能所存在的缺损状况进行详细检查、试验、判断和评价的过程。
3、公路养护措施:近几年公路水毁主要有路基沉陷,路基坍塌,桥梁破坏,防护与加固工程损坏等类型。公路水毁要以预防为主,及时清除水毁隐患,防患于未然,只要能从公路的设计、施工、养护等方面重视水毁,采取措施得当,公路水毁将会得到有效控制。
五、公路桥梁养护与维修加固的具体措施
1、公路桥梁维修加固的一般流程:第一步:对桥梁进行养护检查,形成桥梁养护状况的评价,制定出具体的养护与维修加固方案,第二步:小修。第三步大中修或加固维修。第四步根据需要进行升级改造或重修改建。
2、桥梁伸缩缝问题的养护与维修加固:1)、表面处理法,在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料,以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝,要设法使用有伸缩性的材料。2)、注浆法,在裂缝中注入树脂或水泥类材料,以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂,多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用,可以增强裂缝部位的整体性,是一种防止裂缝继续发展的好办法。3)、充填法,这是一种适合于修补较宽裂缝的方法,具体做法是沿裂缝凿一条深槽,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。4)、表面喷涂法,喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层,来封闭裂缝的修补方法。喷浆前,需要把结构表面的剥离部分除去,再用水冲洗清洁,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。5)、粘结钢板封闭法,当钢筋硂构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。 梁式桥上部结构加固技术主要有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法、增设纵梁加固法。加大截面加固法采用增大构件的截面面积,根据荷载大小和净空条件不同,可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。外部粘贴加固法系用型钢、玻璃钢等材料通过环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部,以提高结构承载能力的一种方法。适用于构件尺寸受限制但又必须大幅度提高结构承载能力的场合,必须保证粘和剂的质量 外部预应力加固法指运用预应力原理,在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力,可以抵消部分自重应力,起到卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。改变结构体系加固法通过增设支撑或桥墩,把简支变为连续、在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁,以减小梁内控制截面峰值弯矩,提高承载能力的一种加固方法。增设纵梁加固法在桥梁墩、台基础稳定,并具有足够承载能力的情况下,可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁,这些新梁与旧梁连接在一起共同受力。由于应运中的车辆荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原梁中所受荷载得以减少,加固后的桥梁承载能力和刚度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时,兼有拓宽的作用。此法适用于梁体结构基础完好,而承载能力不能满足要求的场合。
3、梁的加固改造:随着交通量的不断增加,许多桥梁结构的承载能力已无法满足现有交通量及车辆荷载。应对桥梁结构进行定期检查,检查其实际安全承载力。当发现重大病害和不能满足运输要求的桥梁时,宜进行彻底的整治加固,改善和更新。以恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限.提高原有橋梁建筑物的荷载等级和通行能力。桥梁的加固改造技术包括增大构件截面改造技术、粘贴加固改造技术、增加辅助构件的加固改造技术、变简支梁为连续梁法以及旧桥加宽技术等。
4、桥梁结构加固新技术——锚喷:随着施喷机具的发展以及速凝剂的采用,人们把喷射硂与锚杆、钢筋网等配合起来使用,促进了锚喷技术的完善。实践证明,锚喷技术完全可以应用于桥梁上部结构的加固增强。喷射硅的性能喷射硅在工艺材料及结构等方面与普通现浇硅相比有许多优点。施工中需加入速凝剂,因而又具有快凝、早期强度高的特点;锚喷技术不用或只用侧向模板,其运输、浇注、捣固合并为一道工序、设备简单、占地面积小、施工机械化程度高、速度快、效率高、节省劳动力;可设计性强,即按照加固整治的实际需要可在拱腹下施喷形成各种结构类型;不中断交通。
5、公路桥梁维修加固时应注意的问题:与新建桥梁工程相比,旧桥的维修加固施工有许多不同的特点:维修加固的标准与设计时所采用的标准往往不同,维修加固工作的难度要比新建的大。桥梁维修加固方法有很多是新的施工工艺。桥梁维修加固施工中对原有结构的拆除、清理工作量大而繁琐,并常常隐含很多不安全因素。在维修与加固时应尽量减少对原有结构的损伤,并充分利用原有的结构构件,且保证原有结构保留部分的安全性与耐久性。
参考文献:
[1]袁维;公路桥梁养护技术与管理措施探讨[J];科协论坛(下半月);2010年06期.
[2]毛东生;浅谈公路桥梁养护的重要性[J];技术与市场;2012年06期.
[3]吴中文;桥梁病害分析与检测维护[J];科技创新导报;2010年22期.