高速公路橋梁常見病害及養(yǎng)護(hù)措施
2014-06-19
高速公路橋梁常見病害及養(yǎng)護(hù)措施
【摘 要】本文主要闡述橋梁結(jié)構(gòu)在高速公路運(yùn)營過程中經(jīng)常產(chǎn)生病害，分析病害產(chǎn)生的原因，并針對這幾種病害應(yīng)采取的養(yǎng)護(hù)措施。
【關(guān)鍵詞】橋梁 病害 養(yǎng)護(hù)
高速公路橋梁結(jié)構(gòu)物質(zhì)量的好壞直接影響到高速公路的安全。隨著通車時(shí)間越來越長，車流量增大，橋梁會受到不同程度的損壞。還有一些橋梁工程在建設(shè)期間，存在設(shè)計(jì)上的缺陷以及施工程序不規(guī)范等，給橋梁留下了病害隱患，隨著橋梁運(yùn)營時(shí)間的增長，這些病害逐漸地暴露出來。曲阜管理處共有橋梁設(shè)施共 座，其中互通立交4座，分離立交4座，大中橋 座，小橋涵 座，人行天橋 座，橋梁設(shè)施面積達(dá)42萬平方米。
山東省交通科研所受公司委托，對全線的橋梁進(jìn)行了病害調(diào)查。根據(jù)最終的調(diào)查結(jié)論可以看出，我處轄區(qū)內(nèi)的每座橋梁都有不同程度的病害。我們針對不同類型的病害進(jìn)行了認(rèn)真的分析研究，制定了較為可行的養(yǎng)護(hù)方案，采取了有效的措施，保證了橋梁設(shè)施能正常地發(fā)揮其功能。下面，筆者分別就不同類型的病害提出解決方案：
1 橋面鋪裝層病害及養(yǎng)護(hù)措施
1.1 瀝青鋪裝面層病害及養(yǎng)護(hù)措施
瀝青砼鋪裝面層具有平整度好、噪音小、施工便捷等特點(diǎn)，在橋梁面層鋪裝中得到廣泛應(yīng)用，我處管養(yǎng)的橋梁全部采用了這種形式。但瀝青砼鋪裝層也有怕水浸泡，使用壽命短等缺點(diǎn)。我省冬季氣候寒冷，夏季雨水較多，季節(jié)溫差大，如果排水不暢，就使瀝青砼鋪裝經(jīng)常處在濕度較大的環(huán)境中；京福線山東段全線貫通之后，車流量增大，荷載量較大，使瀝青砼鋪裝在車輛輪胎直接作用下容易產(chǎn)生病害；還有部分瀝青面層鋪裝由于在施工過程中產(chǎn)生了病害隱患；機(jī)動車遺落的燃油也對瀝青鋪裝層有一定的危害。常見的病害主要有：泛油、骨料松散、麻面、裂縫，局部面層鋪裝有坑洞、脫皮。
對于各種不同的病害，在日常養(yǎng)護(hù)過程中采取相應(yīng)的措施:
（1）瀝青罩面：對于大面積的瀝青面層麻面、骨料松散等病害，可重新攤鋪瀝青罩面。若有泛油、油包現(xiàn)象，在罩面前，應(yīng)先將泛油、油包部分銑刨，將多余的瀝青油鏟除之后，再進(jìn)行瀝青面層的罩面工作。部分小面積的麻面，可用瀝青油沙在病害部分的表面進(jìn)行修補(bǔ)。
（2）瀝青灌縫：對于瀝青面層出現(xiàn)的裂縫，可用瀝青油進(jìn)行灌縫，這樣可防止雨水滲入瀝青底層，延長瀝青面層使用壽命。
（3）瀝青面層鋪裝的局部修補(bǔ)：對于瀝青面層的局部坑洞、脫皮現(xiàn)象，可先將病害部分切割方正，清掃干凈后，灑貼乳化瀝青底油，用瀝青料將坑洞補(bǔ)回。
1.2 砼鋪裝面層病害及養(yǎng)護(hù)措施
砼鋪裝面層具有使用壽命長，維護(hù)工作量小等特點(diǎn)，但在京福高速公路上應(yīng)用較少，主要用于被交道路、人行天橋、微量伸縮縫等處，收費(fèi)廣場、服務(wù)區(qū)也廣泛采用混凝土結(jié)構(gòu)。但由于車流量增大、荷載增大以及施工質(zhì)量等原因，砼鋪裝面層也存在相應(yīng)的病害。主要病害類型有：磨光、裂縫、脫皮露筋、塊板缺角、塊板斷裂、麻面等。
對于不同類型的病害在日常養(yǎng)護(hù)中采取不同的措施:
?。?）局部修補(bǔ)：對于橋面砼鋪裝脫皮露筋、塊板缺角等病害，可將存在病害部分切割方正，鑿除已損壞部分并用清水沖洗干凈充分潤濕，用相同標(biāo)號水泥砼或快速水泥修補(bǔ)。
（2）全部鑿除，重筑鋪裝層：橋面鋪裝層如已嚴(yán)重?fù)p壞，或砼板塊已嚴(yán)重碎裂，可采用全部鑿除，重筑鋪裝層的方法修補(bǔ)。新鋪的面層可采用普通水泥砼，也可采用鋼纖維砼等其它材料。
?。?）采用黑色路面改造橋面鋪裝：一部分橋面鋪裝砼由于受其橋梁結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)的影響，損壞部分較多，局部修補(bǔ)無法解決，全部鑿除又工期較長，影響交通，可采用瀝青類材料修補(bǔ)橋面的辦法。此種方法施工簡單，面層鋪裝與梁體結(jié)合牢靠，施工期對交通影響也較小。由于瀝青材料相對于砼材料而言，偏柔性，在橋梁振動的情況下，瀝青材料不會開裂受到損壞，與梁體結(jié)合比較牢靠。
2 橋梁結(jié)構(gòu)病害及養(yǎng)護(hù)措施
2.1 橋梁裂縫病害及養(yǎng)護(hù)措施:
橋梁結(jié)構(gòu)在施工和運(yùn)營使用過程中，常會產(chǎn)生各種不同形式的裂縫。橋梁所產(chǎn)生的裂縫可分兩類：一類為正常裂縫，一類為非正常裂縫。砼構(gòu)件由于自身應(yīng)力作用產(chǎn)生收縮裂縫、溫度裂縫，此類裂縫只要縫寬限制在0.3mm以內(nèi)，構(gòu)件內(nèi)鋼筋不會因裂縫的存在而受到腐蝕，這種裂縫為正常裂縫，可不作處理。預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件由于在承受荷載之前已預(yù)加應(yīng)力，因此理論上不容許產(chǎn)生裂縫。但在荷載的作用下，橋梁的砼構(gòu)件會在外力作用下產(chǎn)生彎曲裂縫、剪切裂縫、斷開裂縫、扭曲裂縫。這幾種裂縫在外力作用下產(chǎn)生后，會逐漸開展，裂縫寬度增大，砼構(gòu)件表層砼脫落，直至導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)鋼筋的腐蝕。此類裂縫為非正常裂縫，必須進(jìn)行處理。普通砼構(gòu)件在自身應(yīng)力作用及外力作用下產(chǎn)生的裂縫若縫寬超過0.3mm的限制也應(yīng)處理裂縫。
橋梁砼構(gòu)件一旦發(fā)現(xiàn)裂縫應(yīng)加強(qiáng)檢查與觀測，并制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施。一般情況下對橋梁裂縫應(yīng)采用表面封閉修補(bǔ)法。常用方法有：內(nèi)部壓漿修補(bǔ)、填縫、表面抹灰、鑿槽嵌補(bǔ)、表面粘貼和表面噴漿等。對于嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的裂縫，則需作結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固處理。
部分橋梁由于設(shè)計(jì)及施工工藝原因，在建成時(shí)梁體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量有規(guī)律的裂縫，隨著時(shí)間的推移，裂縫逐漸開展并橫向貫通梁體，裂縫寬度部分已達(dá)到1mm，對這種橋的裂縫可采用的是環(huán)氧樹脂材料灌漿修補(bǔ)法。裂縫修補(bǔ)完畢后，必須委托專業(yè)單位對裂縫進(jìn)行了檢查，確保修補(bǔ)的效果。
2.2 外力和外部環(huán)境的損傷
高速公路橋梁一般都處于農(nóng)村地區(qū)，通道、橋梁底面經(jīng)常堆積麥秸、秫秸等農(nóng)作物，農(nóng)民焚燒秸稈對橋梁造成重大傷害，我處的橋墩被燒達(dá)根，造成混凝土脫落，鋼筋外露，嚴(yán)重影響了安全。車輛撞擊、人為破壞也可造成類似的結(jié)果。
一般采用加粗處理。
3 橋臺跳車病害及養(yǎng)護(hù)措施
橋臺搭板是連接橋梁主梁與主線道路的一個(gè)重要構(gòu)件，由于橋臺填筑材料的壓縮，路堤填土的自然沉降、排水不良等原因，橋臺搭板在橋梁運(yùn)營一段時(shí)間后，總有不同程度的下沉，從而引起橋梁梁體與道路主線聯(lián)接不順，產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。
一般情況下橋梁運(yùn)營4～5年之后，下沉基本穩(wěn)定，這時(shí)可將橋臺位置的砼鋪裝層鑿除后，重新調(diào)整標(biāo)高、澆筑砼層，或者對有跳車現(xiàn)象的橋臺進(jìn)行加鋪瀝青砼，從而使主橋與道路平順連接。我處已經(jīng)對下沉較嚴(yán)重的橋梁進(jìn)行了整治，從目前狀況來看，處理效果良好。
4 橋梁伸縮縫病害及養(yǎng)護(hù)措施
橋梁伸縮縫是保證梁體能正常變形伸縮而設(shè)置的一種裝置。橋面伸縮縫設(shè)置在梁端構(gòu)造薄弱部位，直接承受車輛反復(fù)荷載作用，又多暴露于大自然中，受到各種因素的影響，因此，伸縮縫易損壞，難修補(bǔ)，經(jīng)常發(fā)生各種不同程度的缺陷。
伸縮縫裝置根據(jù)橋梁種類的不同也有不同的型式：鋅鐵皮伸縮縫、鋼板伸縮縫、橡膠板伸縮縫，近年來，更多的新型伸縮縫也得到了廣泛的應(yīng)用。
橋面伸縮縫要經(jīng)常注意養(yǎng)護(hù)，使其發(fā)揮正常作用。對于鋅鐵皮U形槽伸縮縫要防止雜物嵌入；梳形鋼板伸縮縫當(dāng)梳齒縫內(nèi)塞進(jìn)雜物時(shí)要及時(shí)清除；鋼板伸縮縫縫板在震斷時(shí)要及時(shí)修復(fù)；橡膠板伸縮縫碳化或老化時(shí)要注意修理更換。
5 橋梁附屬構(gòu)造物病害及養(yǎng)護(hù)措施
5.1 橋梁防撞欄桿
橋梁欄桿作為一種安全防護(hù)設(shè)置，是橋梁上部結(jié)構(gòu)一個(gè)不可缺少的組成部分。目前我處橋梁欄桿多采用鋼筋混凝土裝配式欄桿。防撞欄桿主要是起安全保護(hù)作用，因此經(jīng)常被車輛撞壞。在養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)修復(fù)，確保橋梁設(shè)施完好和橋梁整體的美觀，增加車輛上橋時(shí)的安全感。
對于已被損壞的欄桿要及時(shí)修復(fù)，小損傷可修補(bǔ)，大損壞應(yīng)更換。鍍鋅鋼管欄桿要定期清洗，發(fā)現(xiàn)有脫皮、銹蝕現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)對欄桿進(jìn)行重新用銀粉油漆。橋梁金屬欄桿應(yīng)平均兩年要油漆一次，保持欄桿的美潔，并在夜間起到視線誘導(dǎo)的作用。
5.2 橋梁支座的養(yǎng)護(hù)工作
支座是橋梁上、下部結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)，其作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載順適，安全地傳遞到橋梁墩臺上去，同時(shí)要保證上部結(jié)構(gòu)在支座處能自由變形，以便使結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況與計(jì)算圖相符合。支座按其作用分固定支座和活動支座兩種。橋梁支座若受到損壞，作用不能發(fā)揮時(shí)，將會使橋梁上、下部結(jié)構(gòu)受到不利的影響，因此必須經(jīng)常進(jìn)行檢查，發(fā)生損壞時(shí)要及時(shí)慎重地制定維修加固計(jì)劃，給予修補(bǔ)。
6 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)檢查和檢測
為保證橋梁經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀況，使橋梁發(fā)揮正常的功能，必須不斷的提高管理技術(shù)水平，合理的使用有限資金，用最少的投入取得最好的養(yǎng)護(hù)效果，確保橋梁設(shè)施的完好。而加強(qiáng)橋梁的檢查和檢測，會將橋梁的病害及時(shí)得到處理，防止病害擴(kuò)大化。
6.1 經(jīng)常性檢查
?。?）所有橋梁橋梁橋面設(shè)施和橋臺附屬結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況進(jìn)行日常巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺損，進(jìn)行及時(shí)有效的小修。
?。?）經(jīng)常檢查一般以目測為主，通過檢查當(dāng)場填寫登記所有檢查項(xiàng)目的缺損類型、缺損的部位、范圍并及時(shí)地采取小修保養(yǎng)措施。
?。?）經(jīng)常檢查的內(nèi)容應(yīng)包括：
① 橋面鋪裝是否平整，有無裂縫、局部坑槽、波浪、碎邊，橋頭有無跳車。
?、?nbsp;橋面泄水管是否堵塞和破損。
?、?nbsp;伸縮縫是否堵塞卡死，聯(lián)結(jié)件有否松動、局部破損。
?、?nbsp;緣石、欄桿有無撞壞、斷裂、松動、錯位、缺件、銹蝕等。
?、?nbsp;翼墻（側(cè)墻、耳墻）有否開裂、風(fēng)化、剝落和異常變形。
⑥ 錐坡、護(hù)坡有否局部塌陷，鋪砌面有否塌陷、缺損，有否垃圾堆積、灌木雜草叢生。行人臺階是否完好。
6.2 定期檢查、全面掌握橋梁的狀況
橋梁定期檢查是按規(guī)定周期，對橋梁主體結(jié)構(gòu)及其附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進(jìn)行定期跟蹤的全面檢查。主要檢查各部件的功能是否完善有效，構(gòu)造是否合理耐用，發(fā)現(xiàn)需要大、中修、改善或限制交通的橋梁缺損狀況，為評定橋梁使用功能、制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃提供基本數(shù)據(jù)。這項(xiàng)工作以全路段檢查為主，并交由專門檢測實(shí)施。
總之，橋梁結(jié)構(gòu)物應(yīng)當(dāng)成為養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)，并逐步建立橋梁數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)橋梁養(yǎng)護(hù)的決策，由經(jīng)驗(yàn)型向?qū)＜蚁到y(tǒng)型的轉(zhuǎn)變，把科學(xué)轉(zhuǎn)化為先進(jìn)的生產(chǎn)力。利用高科技檢測技術(shù)促進(jìn)工程質(zhì)量監(jiān)測和橋梁養(yǎng)護(hù)智能化，通過利用高科技手段，實(shí)現(xiàn)人工檢測向自動化檢測發(fā)展，由破損類檢測向無損檢測技術(shù)發(fā)展，使橋梁質(zhì)量的檢測、評估和病害分析更加快捷，使橋梁養(yǎng)護(hù)更加合理經(jīng)濟(jì)。
還應(yīng)當(dāng)加大養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的科技投入，提高養(yǎng)護(hù)科技含量，積極采用新材料、新工藝、新設(shè)備，提高橋梁耐久性，延長橋梁的使用壽命。
