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摘要:公路桥梁的检测与维修加固是保证桥梁安全,满足人们出行需求的重要技术手段,为保障公路运输的正常运作,公路桥梁在使用一定时间后都会进行定期的检测与维修加固。本文主要通过阐述公路桥梁产生病害的原因、检测内容、加固方法等相关内容,构建出一套公路桥梁检测与维修加固的措施体系,以供相关行业从业人员参考。
关键词:公路桥梁;检测;维修加固
我国早期建造的桥梁受到建造时设计、材料及使用期限等因素的影响,很多已经出现损坏和严重老化的现象。但是由于其位置处于重要交通枢纽等原因短时间内无法拆除重建,这时就需要对其进行检测和维修加固,以保证公路桥梁在使用中不会出现问题,导致交通中断或者引发交通事故。
一、公路桥梁产生病害的主要因素
(一)维护不到位
造成公路桥梁产生病害的最常见原因就是日常的维修保养工作不到位,改革开放以后国家为促进地方经济的发展大力推广公路建设,这其中自然也包含了公路桥梁的建设,并且随着城市化进程的不断推进,公路桥梁的建设项目仍保持一个显著的上升趋势,使人们的出行越来越方便。但是随着公路桥梁建设的不断增多,维护保养工作滞后的问题也显现了出来,地方政府只管建设不管维护的现象比较严重,短期内虽看不出问题,但长此以往必定会导致路桥因长久失修产生变形、塌陷的情况,影响公路桥梁的正常使用。
(二)超出桥体荷载
公路桥梁在建设时一般只能根据建设时的环境考虑桥梁荷载值的设定,随着社会经济的快速发展,汽车等交通工具越来越普及,很多早年建造的公路桥梁变得无法满足当下的运输需求,只能长时间处于超荷载的状态勉强运行。如果没有进行有效的维护加固,就会因为荷载过大引发公路桥梁沉降的问题,严重的甚至还会产生坍塌、断裂。
(三)施工方法不当
公路桥梁的施工阶段是保证桥梁运行稳定、防范病害产生的最重要的部分,但在施工过程中也比较容易因施工方法不当引发桥梁产生病害的情况。多数情况下造成施工方法不当是因为施工单位为追赶施工进度对施工方法的要求不严格,导致施工过程出现瑕疵,也有在初始设计阶段为节省施工成本选择落后的施工技术而造成施工方法不当的因素。施工方法不当降低了公路桥梁的整体质量和承载能力,投入运行后容易因桥梁功能达不到设计目标,无法满足荷载需要而形成病害。
(四)自然或人为因素
自然和人为因素具有不可抗或者不可预知的成分,恶劣的自然灾害超出公路桥梁的抵抗范围时就会出现病害,而汽车超载或者是严重的冲撞事故也都能够造成桥梁的病害。
二、公路桥梁的检测方法
(一)公路桥梁的常规检查
1.经常检查
经常检查是指由地方公路管理机构定期对公路桥梁的主体结构及附属构造物的使用状态进行的例行检查,也叫日常检查。一般是由专职的桥梁养护师或者技术人员完成,检查内容包括:桥梁外观的整洁程度和表面涂装的老化程度;桥面是否平整,有无露筋、裂缝、坑槽、波浪及桥头是否有跳车的情况;桥体排水设施是否存在堵塞情况,排水系统运行状态是否良好;栏杆、扶手、防撞护栏等有无松动、剥落、断裂、腐蚀等情况;其他附属设施的检查。经常检查的周期至少要保证每月一次,以便及时发现公路桥梁运行中产生的重大问题以及为平时的养护提供参考数据。
2.定期检查
定期检查能够对桥梁主体结构和附属构造物的破损程度做出有效评估确定公路桥梁是否需要进行结构维修、加固或者更换构件,并为桥梁的养护计提供基本的数据支持[1]。公路桥梁的定期检查周期最长不得超过三年,应至少由三名专职的桥梁养护师组成检查小组并配合使用专业检查设备完成定期检查。定期检查应对桥梁的整体构造进行全面的检查,重点检查上、下部结构并对桥梁材质基地进行相关试验,确保桥梁主体在下一个检查周期来临前不出现重大问题。
(二)特殊检查
特殊检查也被称为鉴定检查,一般是在桥梁出现病害后需进行维修与加固工作前进行的前期检查工作,用以明确病害对桥梁的损伤程度以便制定维修加固方案和选择适当的施工技术措施。特殊检查应包含桥梁结构状况的详细检测和结构检算两个主要方面,主要技术手段有检测桥梁结构承载力的实物调查比较法、分析计算法、荷载试验法;检测混凝土强度的钻孔取芯法、超声回弹检测法及其他无损检测方法。另外,如果桥梁出现较大的裂缝还应对裂缝结构特征进行分析,判断裂缝出现的原因和其对桥梁所产生的危害程度并给出恰当的维修技术措施建议,以免裂缝扩大对公路桥梁的运行产生后续的影响。
三、公路桥梁的维修加固措施
(一)公路桥梁常用的维修方法
1.桥面维修
桥面维修主要是对桥板上产生的坑槽、裂缝进行修补,主要方法有混凝土修补、水泥砂浆修补、粘结剂修补和环氧树脂修补,维修时要注意根据裂缝结构及桥面材质选择合适的方法修补,以免桥面材质与修补材料不匹配导致常补常坏的情况[2]。
2.桥梁结构钢筋维修
结构钢筋维修是对因裸露在外长时间受到锈蚀侵害的钢筋进行补修的工作,维修时首先要将钢筋周围松脱的混凝土进行清除剥离,将钢筋进行除锈处理后重新刷上防腐涂层,然后再将清除掉了混凝土补齐磨平,保证桥梁的外观美观。
3.砖石结构维修
砖石结构的维修比较简单,如果砖石结构主体材料完好,仅需对其进行勾缝维修即可,如果是旧桥的砖石结构,表面已经产生风化碎裂的情况,也只需将破损的砖石起出更换后再对其表明进行一定的外观处理就能够基本达到维修目的。
(二)公路桥梁加固常用方法
1.桥面补强层加固法
桥板在桥梁结构中所承受的荷载力最大也最容易产生病害,桥面补强层加固法在梁顶面加铺钢筋混凝土使主梁体有效高度增高,从而增大桥板的抗弯区能力和抗压面积,提高桥梁承载能力。施工中要注意做好铺装层与原层混凝土之间的结合,形成一个稳定的复合结构,才能保证加固效果。
2.扩大基础加固法
一些早期建成的老桥基础承载力已经不能满足当前的出行需要,这时就可以采用扩大基础的方法对桥梁进行加固,增加其承载能力。扩大的基础法所能扩大的基础面积也不是没有上限的,施工技术人员需对桥梁进行详细的鉴定检查,根据桥基强度验算出合适的底面积后,方可在这一范围内进行施工加固。
3.改变结构受力体系法
一般情况下改变桥梁受力体系法是需要通过在简支梁下增生桥墩或刚折价结构来来实现的[3]。改变受力体系能够有效增加桥梁的承载能力,但相对的也减小了桥下的空间影响公路的通航能力,采用此种方法对公路桥梁进行加固必须对桥梁路段的通行需求做仔细的调查,确定能够满足通行需求时,才能够适用此方法。
4.体外预应力加固法
体外预应力加固法的好处是对桥体结构影响较小且可以在不限制车辆通过的情况下进行施工。其技术特点是能够在不增加桥体自重力的情况下通过对桥梁受拉区施加一定预应力,进而抵消部分自重应力增大桥梁承载能力。由于对桥梁运营的影响较小,体外预应力加固法特别适合对城市车辆密集地段的桥梁进行加固改造。
四、结语
综上所述,公路桥梁是公路的危险高发地段,定期检测可以合理制定桥梁的养护计划,延长桥梁使用寿命,预防新桥发生病害,为旧桥的维修加固提供相关参数。选择适当的维修加固技术能够对旧桥进行有效的改造,充分发挥桥梁的各项功能,增加桥梁的经济效益和社会效益,减少桥梁跳车的情况,降低发生交通事故的可能,保证人们的出行安全。
参考文献:
[1]刘义波.桥梁检测与维护加固的重要性[J].黑龙江交通科技,2019,42(8):155,157.
[2]邢艳敏.公路桥梁养护及维修加固施工技术浅析[J].砖瓦世界,2020,(6):212.
[3]吴秀娟.维修加固技术在公路与桥梁检测中的合理运用探讨[J].中国标准化,2019,542(6):196-197.